DE102022124081B3

DE102022124081B3 - Maschine zur Herstellung eines mit einem Trockenfilm beschichteten Trägersubstrats

Info

Publication number: DE102022124081B3
Application number: DE102022124081.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Bauer; Claus Bolza-Schünemann; Jann Neumann
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2023-08-31
Anticipated expiration: 2042-09-21

Abstract

Eine erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung eines mit einem Trockenfilm, insbesondere einem Pulververbundstofffilm, beschichteten Trägersubstrats umfasst einen Substratabwickler, durch welchen der Maschine eingangsseitig das bahnförmige Trägersubstrat zuführbar ist, eine Auftragstufe, durch welche zumindest ein Trockenfilm aus einer Pulvermischung herstellbar und an mindestens einem vom Trägersubstrat durchlaufenden Auftragspalt auf zumindest einer Seite des Trägersubstrates aufbringbar ist, ein Kalandrierwerk mit einem Kalandrierspalt, durch welchen das zumindest auf einer Seite mit dem Trockenfilm versehene Trägersubstrat als Produktstrang unter Anwendung von Druck und/oder erhöhter Temperatur hindurch führbar ist, und einen Rollenaufwickler, in welchem das auf zumindest einer Seite mit dem Trockenfilm versehene Trägermaterial als Produktstrang auf einer Rolle aufwickelbar ist. Dabei sind sowohl in einer zwischen dem Ort des Abwickelns von der Substratrolle im Substratabwickler bis zum Eintritt in den einzigen oder ersten Auftragspalt der Auftragstufe gelegenen ersten Substratpfadstrecke, als auch in einer zweiten, zwischen dem Ort des Austrittes der Trägersubstratbahn aus dem einzigen oder stromabwärts letzten Auftragspalt der Auftragstufe und dem Eintritt in den Kalandrierspalt zwischen den beiden Kalandrierwalzen gelegenen Substratpfadstrecke jeweils sowohl zumindest eine zwangsgetriebene Zugwalze als auch zumindest eine Messwalze zur Ermittlung einer Bahnspannung vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung eines mit einem Trockenfilm, insbesondere einem Pulververbundstofffilm, beschichteten Trägersubstrates gemäß Anspruch 1.
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. In einer Ausführung wird die Pulvermischung auf ein Band aufgegeben und auf diesem in den Walzenspalt zweier Walzen geführt.
Die JP 57 72 427 B2 betrifft eine Pulverwalzvorrichtung zur Herstellung eines Elektrodenmaterial aus Pulver. Durch einen zentralen Vibrationsförderer wird Puder in einen mittleren Bereich eines Vorlagetrichters gefördert, durch zwei äußere Vibrationsförderer in die Randbereiche.
Die WO 01/32312 A1 offenbart eine Walzenmühle zum Mahlen von körnigen Materialien, insbesondere Getreide mit einer eine Öffnung aufweisende Zuführvorrichtung, durch welche das Körnergut in ein durch zwei Walzen gebildetes Mahlwerk abgebbar ist. Die Zuführvorrichtung umfasst einen Vibrationsantrieb zur Erzeugung einer Vibrationsbewegung der Zuführvorrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zur Herstellung eines mit einem Trockenfilm, insbesondere einem Pulververbundstofffilm, beschichteten Trägersubstrates zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mittels der Maschine kontinuierlich und zuverlässig ein solch beschichtetes Trägersubstrat herstellbar ist.
Durch die kontrollierte Bahnführung sind besonders gute Bedingungen für einen stabilen Betrieb und für einen konstanten Materialauftrag geschaffen. Zusätzlich kann durch eine Temperaturmessung eingangsseitig des Auftrages und/oder vor dem Aufwickeln, insbesondere mit Integration in einen diese Temperatur betreffenden Regelkreis, weiter für stabile Betriebsverhältnisse und/oder durch eine Inspektion mit Fehstellenmarkierung für eine fehlerfreie Verwertung im späteren Produkt gesorgt werden.
In einer für die Erfindung besonders geeigneten Ausführung einer Maschine zur Beschichtung eines bahnförmigen Trägersubstrates auf zumindest einer ihrer Seiten mit einem aus einer Pulvermischung gebildeten Trockenfilm umfasst diese einen Substratabwickler, durch welchen der Maschine eingangsseitig das bahnförmige Trägersubstrat zuführbar ist, eine Auftragstufe, durch welche zumindest ein Trockenfilm aus der Pulvermischung herstellbar und an mindestens einem vom Trägersubstrat durchlaufenden Auftragspalt auf zumindest einer Seite des Trägersubstrates aufbringbar ist, ein Kalandrierwerk mit einem Kalandrierspalt, durch welchen das zumindest auf einer Seite mit dem Trockenfilm versehene Trägersubstrat als Produktstrang unter Anwendung von Druck und/oder erhöhter Temperatur hindurch führbar ist, und einen Rollenaufwickler, in welchem das auf zumindest einer Seite mit dem Trockenfilm versehene Trägermaterial als Produktstrang auf einer Rolle aufwickelbar ist. Erfindungsgemäß sind sowohl in einer zwischen dem Ort des Abwickelns von der Substratrolle im Substratabwickler bis zum Eintritt in den einzigen oder ersten Auftragspalt der Auftragstufe gelegenen ersten Substratpfadstrecke, als auch in einer zweiten, zwischen dem Ort des Austrittes der Trägersubstratbahn aus dem einzigen oder stromabwärts letzten Auftragspalt der Auftragstufe und dem Eintritt in den Kalandrierspalt zwischen den beiden Kalandrierwalzen gelegenen Substratpfadstrecke jeweils sowohl zumindest eine zwangsgetriebene Zugwalze als auch zumindest eine Messwalze zur Ermittlung einer Bahnspannung vorgesehen.
In einer vorteilhaften Ausführung ist im ersten Substratpfadabschnitt eine ein- oder mehrteilige Vorbehandlungsstation vorgesehen ist, durch welche das Trägersubstrat 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.
Eine zu bevorzugende Vorrichtung zum Beschichten, insbesondere Trockenbeschichten, eines, insbesondere bahnförmigen, Trägersubstrates, mit einer o. g. Materialschicht, z. B. in Art eines Trockenfilms, insbesondere zum Beschichten mit 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 Maschine ist beidseitig des Trägersubstrates in derselben Maschine ein Trockenfilm herstellbar.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante einer Auftragstufe sind beidseitig des Substratpfades Auftragwerke mit einer jeweiligen Laminierwalze vorgesehen, welche in einem Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen zweiseitigen Auftrag- bzw. Laminierspalt ausbilden. Dabei sind die beiden den Spalt zwischen sich ausbildenden Laminierwalzen gegenseitig als Gegendruckwalzen wirksam. Das zwischen diesen hindurchgeführte Trägersubstrat ist hiermit beidseitig mit dem im jeweiligen Auftragwerk gebildeten Trockenfilmen beaufschlagbar.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante für eine Auftragstufe ist beidseitig des Trägersubstrates in derselben Maschine ein Trockenfilm unabhängig von der Herstellung des jeweils anderen durch ein jeweiliges Auftragwerk herstellbar. Die z. B. durch 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 Auftrag- bzw. 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 Auftrag- bzw. 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 einer z. B. einen Pulververbundstofffilm ausbildenden Materialschicht, 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 zum Zuführen pulverförmigen Materials in einen Walzenspalt, der z. B. auf einer Seite durch eine o. g. Walze oder durch zwei hiervon verschiedene Walzen gebildet ist, umfasst eine einen Vibrationsförderer ausweisenden Abgabevorrichtung, durch welche in den Walzenspalt zu förderndes pulverförmiges Material auf einer parallel zum Walzenspalt betrachteten Abgabebreite abgebbar ist, wobei stromabwärts der Abgabevorrichtung und stromaufwärts des Walzenspaltes im Förderweg des pulverförmigen Materials eine durch ein Förderband gebildete Fördereinrichtung vorgesehen ist, über welche dem Walzenspalt oder einer darüber vorgesehenen Einführhilfe direkt oder über ein oder mehrere weitere Fördereinrichtungen auf einer quer zur Förderrichtung verlaufenden Zufuhrbreite pulverförmiges Material mittel- oder unmittelbar zuführbar ist.
Alternativ oder zusätzlich hierzu umfasst eine besonders zu bevorzugende Vorrichtung zum Zuführen pulverförmigen Materials in einen Walzenspalt eine Abgabevorrichtung, durch welche in den Walzenspalt zu förderndes pulverförmigen Materials an eine Fördereinrichtung abgebbar ist, wobei über der Fördereinrichtung in Förderrichtung zwischen der Stelle der Materialzuführung auf die Fördereinrichtung und einer Abgabestelle an eine weitere Fördereinrichtung oder in den Walzenspalt oder in eine darüber vorgesehene Einführhilfe eine sich horizontal über zumindest eine Förderbreite erstreckende und im Abstand zur Fördereinrichtung einstellbare Abnahmeeinrichtung vorgesehen ist.
Alternativ oder zusätzlich zu einer oder mehreren der o. g. Ausführungen umfasst eine besonders zu bevorzugende Vorrichtung zum Zuführen pulverförmigen Materials in einen Walzenspalt eine Pulverzufuhrvorrichtung, von welcher dem Walzenspalt oder einer darüber vorgesehenen Einführhilfe auf einer quer zur Förderrichtung verlaufenden Zufuhrbreite pulverförmiges Material zuführbar ist, wobei das die Pulverzufuhrvorrichtung stromabwärts verlassende pulverförmiges Material dem Walzenspalt oder der darüber vorgesehenen Einführhilfe über eine Fallstrecke zuführbar ist, und wobei an der Fallstrecke des aus der Pulverzufuhrvorrichtung austretenden und dem Walzenspalt oder der darüber angeordneten Einführhilfe zuzuführenden Pulverstroms eine Sensorik mit einem im Fallweg angeordneten Prallelement vorgesehen ist, welches mit einem als Kraftaufnehmer ausgebildeten Sensor zur Aufnahme der auf das Prallelement durch den Pulverstrom ausgeübten Kraft wirkverbunden ist. Alternativ kann an der Fallstrecke eine auf den Fallweg des aus der Pulverzufuhrvorrichtung austretenden und dem Walzenspalt oder der darüber angeordneten Einführhilfe zuzuführenden Pulverstroms gerichtete Sensorik vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Dichte einer auf einer Mantelfläche der Walze geförderten Materialschicht vorgesehen, welcher eine Abnahmeeinrichtung umfasst, die zur Abnahme zumindest eines Teils der Materialschicht an einer Stelle des Umfangs der Walze auf zumindest einem Teil einer nutzbaren Arbeitsbreite der Walze während des Rotierens an die Mantelfläche anstellbar oder angestellt ist, eine Wägeeinrichtung, auf welcher zumindest ein Teil der abgenommenen Materialschicht sammelbar und durch welche dessen Masse bestimmbar ist, und eine Messeinrichtung, über welche eine Schichtdicke der auf der Walze geförderten Materialschicht an zumindest einer Stelle bestimmbar ist. In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist darüber hinaus eine auf die Mantelfläche der Walze gerichtete Sensorik vorgesehen, durch welche eine Breite eines abzunehmenden Randstreifens oder ein Verlauf der Breite oder zumindest der Seitenkante ermittelbar ist.
Zur Bestimmung der Dichte der auf einer Mantelfläche einer Walze geförderten Materialschicht wird in einer vorteilhaften Weiterbildung die die Materialschicht auf ihrer Mantelfläche tragende Walze um ihre Rotationsachse rotiert, an einer Stelle des Umfangs zwischen einer Aufnahme und einer stromabwärtigen Abgabe der Materialschicht an eine weitere Walze oder an ein Trägersubstrat die Materialschicht auf zumindest einem Teil ihrer Breite während des Rotierens durch eine Abnahmeeinrichtung über einen Winkelbereich hinweg von der Mantelfläche abgenommen, über eine Wägung eine Masse des über den Winkelbereich abgenommene Teils der Materialschicht ermittelt, über eine Messeinrichtung, bevorzugt noch vor der Abnahme, eine Schichtdicke der Materialschicht ermittelt, eine Fläche der im Winkelbereich abgenommenen oder abzunehmenden Materialschicht auf der Walze bestimmt und schließlich unter Verwendung der Fläche, der Masse und der Schichtdicke bzw. deren ermittelter Werte ein Wert für die Dichte der auf der Walze geförderten Materialschicht gewonnen. In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird die Materialschicht hierzu lediglich auf einem Teil der Breite als Materialstreifen, insbesondere als Randstreifen abgenommen.
Eine zu bevorzugende Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten eines Trägersubstrates mit einer Materialschicht mit wenigstens einem Auftragwerk, durch welches pulverförmiges Material zunächst unter Anwendung einer Presskraft, zu einer Materialschicht verarbeitbar ist und nachfolgend diese Materialschicht auf eine erste Seite eines Trägersubstrates, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist, wobei eine erste Walze und eine zweite Walze des Auftragwerks derart angeordnet sind, sodass sie im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen ersten Walzenspalt ausbilden, durch welchen zur Ausformung des Trockenfilms das pulverförmige Material förderbar ist, umfasst eine Messanordnung, insbesondere in Art einer o. g. Vorrichtung zur Bestimmung einer Dichte, durch welche eine Dichte der auf einer Mantelfläche der zweiten oder einer weiteren stromabwärtigen Walze des Auftragwerks geförderten Materialschicht bestimmbar 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 ein weiteres 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;
16 ein weiteres 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;
17 ein schematisch dargestelltes Auftragwerk mit einer ersten Ausführung einer Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials in den Walzenspalt;
18 ein schematisch dargestelltes Auftragwerk mit einer im Fallweg vorgesehenen Sensorik in einer ersten Ausführung;
19 ein schematisch dargestelltes Auftragwerk mit einer im Fallweg vorgesehenen Sensorik in einer zweiten Ausführung;
20 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte einer auf einer Mantelfläche einer Walze geförderten Materialschicht.

Bei nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen 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, kurz Elektroden 001. gebildete Produktabschnitte 001, gebildet sein.
Zur Herstellung solcher Produkte 001; 002 mit einer auf einem Trägersubstrat 006, bevorzugt einer Trägersubstratbahn 006, z. B. einem durch beispielsweise eine Stromableiterfolie 006 gebildetes Stromableitersubstrat 006, ein- oder beidseitig aufgebrachten Materialschicht 003; 003`, insbesondere Aktivmaterialschicht 003; 003`, bevorzug aufgebracht als 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 einer o. g. Materialschicht 003; 003`, bevorzugt einem Trockenfilm 003; 003`, insbesondere einem Pulververbundstofffilm 003, vorgesehen, die mindestens ein erstes Auftragwerk 101 umfasst, durch welches pulverförmiges, bevorzugt trockenes, Material 004; 004`, insbesondere eine, bevorzugt lösungsmittelfreie und/oder trockene Pulvermischung 004; 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 001 für Lithiumlonen-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-Kobaltoxyd, Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid, Lithium-Kobalt-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. Polytetrafluoräthylen (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 001 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 µm.
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 µm, 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 z. B. durch eine Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials 700, kurz Pulverzufuhrvorrichtung 700, in den Nipp geförderte 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 hier bevorzugt 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 mit einer als Gegendruckwalze 106; 103' wirksamen Walze 106; 103 (hier nicht dargestellt). Die als Laminierwalze 003 wirksame zweite oder weitere Walze und die als Gegendruckwalze 106; 103 wirksame Walze 106; 103 bilden im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen zweiten Spalt 107, insbesondere einen Auftragspalt 107, im Folgenden z. B. auch als Laminierspalt 107 bezeichnet, 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, z. B. durch eine zweite Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials 700`, kurz Pulverzufuhrvorrichtung 700', in den Nipp geförderte 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 einen Auftrag-, bzw. Laminierspalt 107' verschiedenen zweiten einen Auftragspalt 107', z. B. 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 Ts beim Auflaufen auf die nachfolgende Walze 106; 106' um mindestens 45° geneigt zur Transportrichtung Ts 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 Gegendruckwalze 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 103`; 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 Nippstelle zur Gegendruckwalze 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 Materialabnahme 127; 127' mit z. B. einer 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 umfasst die Materialabnahme 127; 127' 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', 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 als sog. Randbeschnitt dem Erhalt 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. Eine solche Abnahmeeinrichtung 116; 116' kann auch zur Abnahme eines Randstreifens 008; 008` dienen, welcher z. B. bei der Bestimmung einer Dichte ρ der Materialschicht 003; 003` Verwendung finden, wie es beispielsweise unten in Verbindung mit z. B. der 20 dargelegt ist.
Zu Reinigungszwecken kann in vorteilhafter Weise auch eine an die Mantelfläche der zweiten Walze 103; 103' an-und abstellbare Abnahmeeinrichtung 129; 129', insbesondere Reinigungsrakel 129; 129' vorgesehen sein, welche z. B. mindestens über die zur Filmbildung wirksame Breite der Walzenmantelfläche reicht, und ggf. eine nicht dargestellte Absaugung oder Auffangeinrichtung.
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 Nippstelle 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` desselben Auftragwerks 101; 101` und/oder der Laminierspalt 107; 107' zwischen der zweiten Walze 103; 103' und der zusammenwirkenden Gegendruckwalze 106; 106; 103'; 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°C auf mindestens 80°C, vorteilhaft auf mindestens 100°C, bevorzugt auf mindestens 120°C 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°C auf mindestens 80°C, vorteilhaft auf mindestens 100°C, bevorzugt auf mindestens 120°C 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 Aggregat 100; 100*, z. B. 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 vorteilhaften Weiterbildung ebenfalls in diesem Gestell 603 oder in einer vorteilhaften Variante z. B. als getrenntes Aggregat 600; 600*, z. B. Kalandrieraggregat 600; 600*, in Seitenwänden eines direkt auf und/oder über dem die Auftragwerke 101; 101' tragenden Gestell 128 angeordneten eigenen Gestell 603 gelagert sein.
In einer z. B. in 15 dargestellten vorteilhaften Ausführung der Maschine, welche zwar ggf. etwas länger baut, in welcher jedoch beispielsweise die Gefahr von Schwingungsübertragung zwischen den Aggregaten 100; 100*; 600; 600*, insbesondere zumindest dem Laminieraggregat 100; 100* und dem Kalandrieraggregat 600; 600*, vermindert ist, sind Laminieraggregat 100; 100* und Kalandrieraggregat 600 horizontal nebeneinander, bevorzugt gar in eigenen, z. B. schwingungstechnisch voneinander getrennten Gestellen 128; 603, vorgesehen.
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 Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials 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 Zufuhr 700; 700' vorgesehen, durch welche dem Spalt 104; 104' direkt oder über eine oberhalb des Walzenspaltes 104; 104' vorgesehene Einführhilfe 711, z. B. in Art einer Trichterwanne 711, indirekt ein kontrollierbarer Strom Pulvermischung 004 gleichmäßig über die gesamte Abgabebreite zuführbar ist.
Dabei kann die Vorrichtung zur Zufuhr des pulverförmigen Materials 700; 700' eine die Abgabemenge kontrollierende Abgabevorrichtung 701 aufweisen, die z. B. in Art einer Dosiervorrichtung 701 ausgebildet ist oder zumindest eine Dosiereinrichtung 704; 721 umfasst. Dabei kann eine als Dosiervorrichtung 701 ausgebildete oder eine Dosiereinrichtung 704; 721 umfassende Abgabevorrichtung 701 grundsätzlich in unterschiedlichster Weise beliebig derart ausgebildet sein, dass durch diese ein kontrollierter Strom Materials 004; 004' in oben genannter Weise abgebbar ist. In einer zu bevorzugenden Ausführung ist der Strom pulverförmigen Materials 004; 004` mittels der Abgabevorrichtung 701 an eine sich stromabwärts anschließende Fördereinrichtung 702, z. B. einen vorzugsweise als Förderband 702 ausgebildeten Linearförderer 702 abgebbar. Durch diese Fördereinrichtung 702 ist das pulverförmige Material 004; 004` - z. B. auf einer quer zur Förderrichtung T_P verlaufenden Förderbreite - in Art einer Pulverschüttung oder -schicht stromabwärts förderbar und ausgangsseitig bevorzugt unmittelbar oder ggf. mittelbar, z. B. über eine oder mehrere weitere Fördereinrichtungen, direkt dem Nipp 104; 104' oder der ggf. vorgesehenen Einführhilfe 711 auf einer sich quer zur Förderrichtung T_P erstreckenden Zufuhrbreite zuführbar. Die Fördereinrichtung 702, insbesondere eine vom Förderband 702 umschlungene Walze 705, z. B. Umlenkwalze 705, insbesondere Antriebswalze 705, ist vorzugsweise bzgl. der Fördergeschwindigkeit variierbar und beispielsweise durch ein bzgl. der Geschwindigkeit variierbares Antriebsmittel 712, z. B. einen Antriebsmotor 712, insbesondere einen Servomotor 712, antreibbar. Zur Begünstigung des Transportes kann die Oberfläche einer als Förderband 702 ausgebildeten Fördereinrichtung 702 bevorzugt rau sein und/oder kann eine in Förderrichtung T_P abfallende Neigung aufweisen. Die Zufuhrbreite entspricht hier exakt oder zumindest in etwa, d. h. mit z. B. einer maximalen Abweichung von ± 10 %, einer Vorlagebreite eines beidseitig in der Breite begrenzten und im Walzenspalt 104; 104' direkt oder in einer darüber ggf. vorgesehenen Einführhilfe das Material 004; 004' aufnehmenden Einfüll- und/oder Vorlageraum 123.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung umfasst die Pulverzufuhrvorrichtung 700; 700' eine in Art einer Dosiervorrichtung 701; 701' ausgebildete Abgabevorrichtung 701, 701', welche als eine, insbesondere die Fördergeschwindigkeit, betreffende Dosiereinrichtung 704 einen Linearförderer 704 umfasst, der bevorzugt als - insbesondere elektromagnetisch betriebener oder betreibbarer - Vibrationsförderer 704 ausgebildet ist, und durch welche bzw. welchen pulverförmige Material 004, 004` dosiert an eine stromabwärts folgende, Fördereinrichtung 702, z. B. einen Linearförderer 702, insbesondere ein stromabwärts folgendes Förderband 702, abgebbar ist. Die Abgabe an bzw. Aufgabe auf das Förderband 702 erfolgt hierbei nicht lediglich punktuell an einem eng begrenzten Ort, sondern abschnittsweise oder kontinuierlich über eine Abgabebreite, die - zumindest in Betriebslage - z. B. bevorzugt exakt oder zumindest in etwa, d. h. mit z. B. einer maximalen Abweichung von ± 10 %, der letztlich für die Zufuhr in den Nipp 104; 104' relevanten Zufuhrbreite entspricht. Bevorzugter Weise - z. B. zur Anpassung an unterschiedliche Produktformate oder zu Korrekturzwecke - ist die Abgabebreite für die Abgabe des Materials 004; 004' durch die Dosiervorrichtung 701 bzw. Aufgabe auf das Förderband 704 quer zur Förderrichtung T_P betrachtet in der Breite und/oder der seitlichen Lage, z. B. manuell oder vorteilhaft fernbetätigt durch Antriebsmittel, einstellbar. Zusätzlich sind z. B. auf dem Vibrationstisch 706 - beispielsweise manuell oder in weiter automatisierbarer Ausprägung fernbetätigt durch Antriebsmittel, quer zur Förderrichtung T_P verlagerbare - seitliche Begrenzungen 717, z. B. Seitenführungen 717, vorgesehen. Dadurch ist auf der nachfolgenden Fördereinrichtung 702 keine signifikante Änderung in der Strombreite erforderlich, welche ansonsten ggf. einen störenden Einfluss auf das in der Breite verlaufende Höhenprofil haben könnte.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist auch eine Förderbreite auf dem Förderband - z. B. aus o. g. Gründen - in der Breite und/oder seitlichen Lage einstellbar. Hierzu sind z. B., beispielsweise manuell oder in weiter automatisierbarer Ausprägung fernbetätigt durch Antriebsmittel, quer zur Förderrichtung T_P verlagerbare seitliche Begrenzungen 716, z. B. Seitenführungen 716, vorgesehen, die über einen entsprechenden Mechanismus, z. B. eine jeweilige Gewindespindel oder Gewindespindelabschnitte, in der seitlichen Lage variierbar sind. Die Abgabebreite entspricht - zumindest in Betriebslage - beispielsweise bevorzugt exakt oder zumindest in etwa, d. h. mit z. B. einer maximalen Abweichung von ± 5 %, der letztlich für die Zufuhr in den Nipp 104; 104' relevanten und gewünschten Zufuhrbreite. Abgabe- und Förderbreite können mechanisch unabhängig voneinander, mechanisch gekoppelt oder steuerungstechnisch gekoppelt in der Breite stellbar sein.
Die als Dosiereinrichtung 701 ausgeführte oder wirksame Abgabevorrichtung 701 bzw. die mindestens eine Dosiereinrichtung 704; 721 ist vorzugsweise ' derart fein im Pulverstrom einstellbar, dass im für den relevanten Bereich für die spezifische, d. h. auf die Breite bezogene Abgaberate, 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 oder die stromabwärtig folgende, insbesondere mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare, Fördereinrichtung 702, insbesondere das Förderband 702, abgebbar ist.
In der z. B. in 17 dargestellten besonders vorteilhaften Ausführung ist als eine erste oder einzige Dosiereinrichtung 704 ein o. g., bevorzugt elektromagnetischer, Linearförderer 704, insbesondere ausgebildet als Vibrationsförderer 704, vorgesehen. Über diesem mündet ein abschnittsweise oder durchgehend über eine Auslassbreite reichender Auslass einer Bereitstellungseinrichtung 703, z. B. einer Versorgungsleitung 703 oder, wie z. B. in 17 dargestellt, eines Vorlagebehältnisses 703, über welche pulverförmiges Material an den Linearförderer 704 abgebbar ist. Eine als Vorlagebehältnis 703 ausgeführte Bereitstellungseinrichtung 703 kann beispielsweise in Art eines Trichters ausgeführt und z. B. manuell oder über ein Leitungssystem befüllbar sein. Sie kann vorteilhaft eine fluidisierende Einrichtung, wie z. B. eine Einrichtung zum Einblasen eines gasförmigen Mediums, insbesondere von Luft, umfassen. In dargestellter und vorteilhafter Ausführung umfasst die Dosiereinrichtung 701 den Vibrationsförderer 704 sowie eine zumindest in einem gewissen Umfang Material 004; 004' vorhaltende Bereitstellungseinrichtung 703 und kann eine hier z. B. auch als Dosiergerät mit Vibrationsantrieb 701 oder kurz als Dosierrüttler 701 bezeichnete, und z. B. eine Baugruppe darstellende und als solche beziehbare Einheit bilden, welche beispielsweise manuell oder über eine Zuführleitung aus einem Vorrat nachbefüllbar ist.
Der Vibrationsförderer 704 umfasst z. B. einen Vibrationstisch 706 und ein diesen antreibendes Antriebsmittel 707, insbesondere einen diesen antreibenden, insbesondere elektromagnetisch angeregten, Vibrationsantrieb 707. Dabei ist der Vibrationsantrieb 707 bzw. eine diesen Vibrationsantrieb 707 steuernde Steuerung vorzugsweise in der Vibrationsfrequenz und/oder -amplitude variierbar und/oder der Vibrationstisch 706 hinsichtlich seines in Förderrichtung T_P betrachteten Gefälles manuell oder mittels eines Antriebsmittels 715, z. B. Stellantriebes 715, einstellbar.
Zusätzlich zu der o. g., durch einen Vibrationsförderer 704 ausgebildeten Dosiereinrichtung 704 kann, hier z. B. zum Vordosieren, eine den Abgabestrom am Auslass und damit den Aufgabestrom auf die Fördereinrichtung 702 variierende Dosiereinrichtung 721 vorgesehen sein. Eine solche kann z. B. durch einen in 17 lediglich schematisch angedeuteten Stellmechanismus 721 gegeben sein, durch welchen mittels zugeordneter Antriebsmittel 722, z. B. durch ein oder mehrere Stellmotoren 722; 722.x, in Verbindung mit einer das Aufgabeniveau auf die Fördereinrichtung 702 betreffenden Dosiereinrichtung 721 z. B. ein Abstand zwischen dem Auslass und der Oberseite des Linearförderers 704 und/oder in Verbindung mit einer den Abgabestrom am Auslass betreffenden Dosiereinrichtung 721 z. B. ein freier Fließquerschnitt aus oder in der Bereitstellungseinrichtung 703 variierbar ist.
Als eine den Abgabestrom am Auslass betreffenden Dosiereinrichtung 721 kann dem Auslass der Bereitstellungseinrichtung 703 ein steuerbarer, den Auslassquerschnitt über ein oder mehrere zugeordnete Antriebsmittel 722; 722.x, z. B. einen oder mehrere Stellmotoren 722, variierender Stellmechanismus 721 zu- oder vorgeordnet sein. Ein solcher kann als in 17 exemplarisch und lediglich symbolhaft angedeutetes Stellelement 723 eine über die Auslassbreite reichende und durch das Antriebsmittel 722 betätigte Klappe 723 oder einen Schieber 723, oder durch mehrere über die Auslassbreite nebeneinander angeordnete und unabhängig voneinander durch mehrere Antriebsmittel 722.x stellbare Stellelemente 723.x wie z. B. Klappen- oder Schiebersegmente 723.x umfassen (siehe z. B. exemplarisch in 18 und 19). Im Fall mehrerer durch Antriebsmittel 722.x stellbarer Stellelemente 723.x kann beispielsweise der Fließquerschnitt bzw. Abgabestrom über die Abgabebreite hinweg variiert und/oder individuell korrigiert werden.
Als eine zusätzlich hierzu oder stattdessen vorgesehene, das Aufgabeniveau auf die Fördereinrichtung 702 betreffenden Dosiereinrichtung betreffenden Dosiereinrichtung 721 können ein oder mehrere zugeordnete Antriebsmittel 722; 722.x, z. B. einen oder mehrere Stellmotoren 722, vorgesehen sein, die über einen entsprechenden Stellmechanismus 723, z. B. ein Getriebe, den Abstand zwischen dem Auslass der Bereitstellungseinrichtung 703 und der Oberseite des Linearförderers 704 variieren, insbesondere die Bereitstellungseinrichtung 703 oder den den Auslass umfassenden Teil anheben oder absenken.
Grundsätzlich unabhängig von der Ausführung der Abgabevorrichtung 701 mit einer als Vibrationsförderer 704 ausgebildeten Dosiereinrichtung 704 und vom Vorhandensein und/oder von der Ausführung einer o. g. weiteren Dosiereinrichtung 721, vorzugsweise jedoch in Verbindung mit einer als Vibrationsförderer 704 ausgebildeten Dosiereinrichtung 704 und/oder z. B. wenigstens einer o. g. weiteren Dosiereinrichtung 721, ist in einer besonders vorteilhaften Ausführung der Pulverzuführvorrichtung über dem der Abgabevorrichtung 701 nachgeordneten Linearförderer 702 in Förderrichtung T_P zwischen der Stelle der Materialzuführung auf den Linearförderer 702 und einer Abgabestelle an den Walzenspalt 104; 104' oder die ggf. vorgesehene Einführhilfe 711 oder aber ggf. an eine weitere stromabwärtige Fördereinrichtung eine sich horizontal über zumindest die Förderbreite erstreckende und im Abstand zur Oberseite des Linearförderers 704 einstellbare Abnahmeeinrichtung 708 vorgesehen.
Durch eine solche Abnahmeeinrichtung 708 ist - Parallelität zwischen der Unterseite der Abnahmeeinrichtung 708 und der Oberseite des Linearförderers 704 auf zumindest der Wirklänge vorausgesetzt - eine gewünschte und gleichmäßige Schichthöhe des auf dem Linearförderer 702 bzw. Förderband 702 zu fördernden Materials 004; 004` über die Förderbreite hinweg festlegbar bzw. darstellbar. Sofern auf der gesamten Förderbreite stromaufwärts der Abnahmeeinrichtung 708 Material 004; 004` einer Stärke aufgebracht wird, die mindestens dem Abstand zwischen der Abnahmeeinrichtung 708 und der Oberseite des Linearförderers 704 entspricht, ist stromabwärts der Abnahmeeinrichtung 708 ein Materialstrom mit einer über die Lage der Abnahmeeinrichtung 708 definierten und gleichmäßigen Schichtstärke des pulverförmigen Materials 004; 004' sichergestellt.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist die Abnahmeeinrichtung 708 als - bevorzugt quer zur Förderrichtung T_P changierbare - Abnahmerakel 708 ausgebildet, die während des Betriebes z. B. eine oszillierende bzw. changierende hin- und her-Bewegung ausführt. Hierzu ist die Abnahmerakel 708 beispielsweise axial bewegbar gelagert und durch ein Antriebsmittel 709, z. B. einen Antriebsmotor 709, changierend bzw. changierbar angetrieben. Dieser Antriebsmotor 709 kann direkt als Linearmotor oder als die Abnahmerakel 708 über ein Changiergetriebe treibender rotatorischer Motor ausgebildet sein. In vorteilhafter Weiterbildung ist die Abnahmeeinrichtung 708 durch ein - z. B. in 17 lediglich schematisch angedeutetes -Antriebsmittel 719, z. B. einen Stellantrieb 719, beispielsweise über eine Signalverbindung S6 fernbetätigt im Abstand zur Fördereinrichtung 702 einstellbar.
In einer alternativen Ausführung kann als Abnahmeeinrichtung 708 eine auf ihrer Unterseite entgegen der Förderrichtung T_P rotierbare bzw. rotierende Walze, insbesondere eine sog. Rollrakel, vorgesehen sein. In Weiterbildung kann diese zusätzlich in obiger Weise über entsprechende Antriebsmittel und eine entsprechende Lagerung changierbar sein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist zumindest eine Sensorik mit einem bevorzugt berührungslos arbeitenden Sensor 713; 714 vorgesehen, welche beispielsweise eine Information zu einer vertikalen Lage einer Pulverschichtoberfläche liefert und/oder welche beispielsweise auf einem berührungslosen Messprinzip z. B. unter Verwendung von Schallwellen oder bevorzugt elektromagnetischer Strahlung basiert und/oder welche zusammen mit einer über eine Signalverbindung S1; S3 verbundenen Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724, insbesondere mit einer von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724 umfassten Regelungslogik oder elektronischen Regelungsschaltung, und mit einem der oder einer Dosier- oder Fördereinrichtung 702; 704; 721 zur Variation der Abgabe- oder Förderrate zugeordneten Antriebsmittel 712 722; 707 über eine jeweilige Signalverbindung S2; S4; S5; S7 einen Regelkreis R11; R14; R15; R17; R34; R35; R37 ausbildet.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist als eine Information zu einer Höhe einer Pulverschicht liefernde Sensorik eine Sensorik, insbesondere Füllstandssensorik, vorgesehen mit einem eine Information zur Füllhöhe im Walzenspalt 104; 104' bzw. in der Einführhilfe 711 liefernden Sensor 713, kurz Füllstandsensor 713, der - insbesondere von oben her - in den Zwickel des Walzenspaltes 104; 104' oder ins Innere einer ggf. über dem Walzenspalt 104; 104' vorgesehenen Einführhilfe 711 auf die Pulverschicht, insbesondere Pulverschichtoberfläche gerichteter ist und hierdurch eine mit einer Füllhöhe im Walzenspalt 104; 104 bzw. in der Einführhilfe 711 - an zumindest der betrachteten Stelle - korrespondierende Information bereitstellt.
Ein vorteilhafterweise vorgesehener Regelkreis R11; R14; R15; R17 umfasst eine o. g. Füllstandssensorik mit dem Sensor 713 zur Erfassung einer einen Füllstand an pulverförmigen Material 004; 004' im Walzenspalt 104; 104 bzw. in der Einführhilfe 711 repräsentierenden Information. In einem solchen Regelkreis R1; R1' ist z. B. der die Information zur Füllhöhe im Walzenspalt 104; 104' bzw. in der Einführhilfe 711 liefernde Sensor 713 signaltechnisch mit einer von einer o. g. Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724 umfassten Regelungslogik oder-schaltung verbunden, die ihrerseits in Signalverbindung S2; S4; S5; S7 mit den Steuerungsmitteln eines oder mehrerer Antriebsmittel 712; 722; 715; 707 einer oder mehrerer o. g. Förder- und/oder Dosiereinrichtungen 702; 704; 721 zur Variation der Förder- und/oder Ab- bzw. Aufgaberate pulverförmigen Materials 004, 004` steht.
In einer, insbesondere für Phasen wechselnder Maschinengeschwindigkeiten wie z. B. einer Anfahrphase, vorteilhaften Ausführung ist z. B. ein die Fördergeschwindigkeit der Fördereinrichtung 702 betreffender Regelkreis R12 vorgesehen, in welchem die Füllstandssensorik über die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724 bzw. eine von dieser umfasste und entsprechend eingerichtete Regelungslogik oder-schaltung zur Bildung eines die Förderrate betreffenden Regelkreises R12 mit einem die Fördereinrichtung 702 antreibenden Antriebsmittel 712, hier z. B. dem das Förderband 702 antreibenden Abgabevorrichtung 701, in Signalverbindung steht. Eine Regelung der Fördergeschwindigkeit durch das betreffende Antriebsmittel 712 erfolgt hierzu z. B. füllstandabhängig, beispielsweise in der Weise, dass bei Unterschreitung einer definierten Untergrenze für den Füllstand eine Vergrößerung und bei Überschreitung einer definierten Obergrenze eine Verminderung der Fördergeschwindigkeit erfolgt.
Anstelle der füllstandabhängigen Variation oder zusätzlich hierzu kann dem Antrieb der Fördereinrichtung 702 eine zu einer die Maschinengeschwindigkeit repräsentierenden Größe V über einen hinterlegten Zusammenhang korrelierende Steuerung unterlegt sein, durch welche die Fördereinrichtung 702 beispielsweise bei ansteigender Maschinengeschwindigkeit schneller, und bei fallender Maschinengeschwindigkeit langsamer betrieben wird. Dieser Steuerung kann o. g. füllstandabhängige Regelung als Basis unterlagert sein.
Anstelle oder zusätzlich zu einem o. g., die Förderrate betreffenden Regelkreis R12 und/oder der maschinengeschwindigkeitsabhängigen Steuerung der Fördereinrichtung 702 kann in einer vorteilhaften Ausführung ein die Abgabevorrichtung 701, insbesondere die Abgaberate der Abgabevorrichtung 701 auf die Fördereinrichtung 702 betreffender Regelkreis R15; R14; R17 vorgesehen sein, in welchem die Füllstandssensorik über die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724 bzw. eine von dieser umfasste und entsprechend eingerichtete Regelungslogik oder-schaltung in Signalverbindung S4; S5; S7 mit einem oder mehreren von der Abgabevorrichtung 701 zu Dosierzwecken umfassten Antriebsmitteln 722; 722.x; 707; 715 steht, z. B. in einem die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreis R15 mit einem Antriebsmittel 722; 722.x des dem Auslass vor- oder zugeordneten Stellmechanismus 721 und/oder in einem anderen die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreis R14 dem Vibrationsantrieb 707 und/oder in einem weiteren die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreis R117 dem Stellantrieb 715 für das Tischgefälle. Die genannten, die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreise R15; R14; R17 können einzeln, zu zweien oder sämtlich vorgesehen sein, wobei im Fall mehrerer solcher Regelkreise R15; R14; R17 bevorzugt eine Kaskadierung oder Priorisierung einzelner Regelalgorithmen vorgesehen ist.
Eine die Füllstandssensorik zugrunde legende Regelung der Abgabevorrichtung 701, insbesondere des oder der die Abgaberate der Abgabevorrichtung 701 auf die Fördereinrichtung 702 betreffenden Regelkreises R15; R14; R17 bzw. Regelkreise R15; R14; R17 durch das betreffende Antriebsmittel 722; 722.x; 707; 715 erfolgt hierzu z. B. füllstandabhängig, beispielsweise in der Weise, dass bei Unterschreitung einer definierten Untergrenze für den Füllstand eine Vergrößerung und bei Überschreitung einer definierten Obergrenze eine Verminderung der Abgaberate erfolgt.
Anstelle der füllstandabhängigen Variation der Abgaberate oder bevorzugt zusätzlich hierzu kann der Dosierung durch die Dosiereinrichtung 701 eine zu einer die Maschinengeschwindigkeit repräsentierenden Größe V korrelierende Steuerung unterlegt sein, durch welche die Dosiereinrichtung 701 bzw. eine oder mehrere von dieser umfassten Dosiereinrichtungen 704; 721 beispielsweise bei ansteigender Maschinengeschwindigkeit die Abgaberate durch die Dosiereinrichtung 701 bzw. einer oder mehrerer von der Dosiereinrichtung 701 umfasste Dosiereinrichtungen über entsprechende Ansteuerung eines oder mehrerer o. g. Antriebsmittel 722; 722.x; 707; 715 erhöht und bei fallender Maschinengeschwindigkeit absenkt. Diese Steuerung kann mit der o. g. maschinengeschwindigkeitsabhängigen Steuerung der Fördereinrichtung 702 korreliert und/oder der o. g. füllstandabhängige Regelung der Abgabevorrichtung 701 als Basis unterlagert sein.
In einer Weiterbildung der die Abnahmeeinrichtung 708 umfassenden Ausführung kann die Zufuhrrate zusätzlich auch dadurch variiert, z. B. voreingestellt werden, indem manuell oder über eine Signalverbindung S6 fernbetätigt oder ggf. einen hier nicht explizit dargelegten Regelkreis (R16) der Abstand der Abnahmeeinrichtung 708 über ein zugeordnetes Antriebsmittel 719 variiert wird.
Grundsätzlich unabhängig von, jedoch vorteilhaft in Verbindung mit einer o. g. Füllstandssensorik und/oder einem oder mehreren o. g., den Füllstand zugrunde legenden Regelkreisen R12; R14; R15; R17 (R16) ist in einer vorteilhaften Ausführung als eine alternative oder weitere, Informationen zur vertikalen Lage einer Pulverschichtoberfläche liefernde Sensorik eine eine Information zum vertikalen Niveau der Pulverschichtoberfläche auf der Fördereinrichtung 702 liefernde Sensorik, kurz Schichtniveausensorik, vorgesehen. Diese umfasst einen eine Information zur Schichthöhe oder zumindest zum Niveau der Pulverschichtoberfläche auf der Fördereinrichtung 702 liefernden, bevorzugt berührungslos arbeitender Sensor 714, z. B. Niveausensor 714, welcher beispielsweise - z. B. als optischer oder Ultraschallsensor - von einer Seite her auf das Profil der Pulverschicht gerichtet ist und zumindest eine Information zur vertikalen Lage zumindest einer höchsten Erhebung der Pulverschicht über die Förderbreite quer zur Förderrichtung T_P hinweg liefert. Bei hier betriebsmäßig stabiler vertikaler Lage der Förderereinrichtung 702 steht das Niveau der Pulverschichtoberfläche für eine resultierende Pulverschichtdicke.
In einem einfachen Fall wird durch den Sensor 714 beispielsweise lediglich ein Über- oder Unterschreiten eines bestimmten Niveaus einer höchsten Erhebung überwacht und das Ergebnis z. B. für Regelungszwecke herangezogen. Die Überwachung lediglich einer bestimmten Höhe auf Über- oder Unterschreitung kann beispielsweise durch eine einstrahlige Lichtschranke oder einen linear arbeitenden Ultraschallsensor realisierbar sein. In einer aufwändigeren, jedoch ggf. zu mehr Information führenden Ausführung kann durch die Sensorik - zumindest in einer bestimmten Bandbreite - auch eine Information zur vertikalen Lage einer über die Förderbreite aktuell vorliegenden höchsten Erhebung bereitstellbar sein. Hierbei kann beispielsweise eine sich in vertikaler Richtung über eine gewisse Höhe erstreckende Sensorik, wie z. B. ein Lichtgitter oder ein Ultraschallsensor mit vertikaler Auflösung, Anwendung finden.
Grundsätzlich unabhängig von, jedoch vorteilhaft in Verbindung mit einem oder mehreren o. g., den Füllstand zugrunde legenden Regelkreisen R12; R15; R14 oder R17 und/oder einer o. g. geschwindigkeitsabhängigen Steuerung, ist in einer vorteilhaften Ausführung einer die Abnahmeeinrichtung 708 umfassenden Vorrichtung, z. B. ein Regelkreis R35; R34; R37 vorgesehen, der eine o. g. Schichtniveausensorik mit einem o. g. Schichtniveausensor 714 umfasst. Dieser ist in einem solchen Regelkreis R35; R34; R37 signaltechnisch mit einer von einer o. g. Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724 umfassten Regelungslogik oder-schaltung verbunden, die ihrerseits in Signalverbindung mit den Steuerungsmitteln eines oder mehrerer Antriebsmittel 707; 722; 715 einer oder mehrerer o. g. Dosiereinrichtungen 704; 721 zur Variation der Abgaberate der Dosiervorrichtung 701 steht. Eine Regelung der Dosiervorrichtung 701 hinsichtlich der Abgaberate bzw. einer von dieser umfassten Dosiereinrichtung 704; 721 durch das betreffende Antriebsmittel 707; 722; 715 erfolgt hierbei z. B. niveauabhängig, d. h. in Abhängigkeit von der die Schichtniveausensorik gelieferte Information, beispielsweise in der Weise, dass bei Unterschreitung einer definierten Untergrenze für das Niveau der Oberfläche oder eines Sollwertes z. B. um mehr als eine zulässige Toleranz eine Vergrößerung und bei Überschreitung einer definierten Obergrenze oder des Sollwertes z. B. um mehr als eine zulässige Toleranz eine Verminderung der durch die Abgabevorrichtung 701 abgegebenen bzw. auf der Fördereinrichtung 702 aufgegebenen Abgaberate durch wenigstens einen den Schichtniveausensor 714 umfassenden Regelkreis R35; R34; R37 erfolgt.
Anstelle oder zusätzlich zu einem o. g., die Förderrate betreffenden Regelkreis R12 und/oder der maschinengeschwindigkeitsabhängigen Steuerung der Fördereinrichtung 702 und/oder einem die Abgabevorrichtung 701, insbesondere die Abgaberate der Abgabevorrichtung 701 auf die Fördereinrichtung 702 in Abhängigkeit vom Füllstand betreffender Regelkreis R15; R14; R17 kann in einer vorteilhaften Ausführung daher ein die Abgabevorrichtung 701, insbesondere die Abgaberate der Abgabevorrichtung 701 auf die Fördereinrichtung 702 in Abhängigkeit vom Schichtniveau betreffender Regelkreis R35; R34; R37 vorgesehen sein, in welchem die Schichtniveausensorik über die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724 bzw. eine von dieser umfasste und entsprechend eingerichtete Regelungslogik oder -schaltung in Signalverbindung mit einem oder mehreren von der Abgabevorrichtung 701 zu Dosierzwecken umfassten Antriebsmitteln 722; 722.x; 707; 715 steht, z. B. in einem die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreis R35 mit einem Antriebsmittel 722; 722.x des dem Auslass vor- oder zugeordneten Stellmechanismus 721 und/oder in einem anderen die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreis R34 mit dem Vibrationsantrieb 707 und/oder in einem weiteren die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreis R37 dem Stellantrieb 715 für das Tischgefälle. Die genannten, die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreise R35; R34; R37 können einzeln, zu zweien oder sämtlich vorgesehen sein, wobei im Fall mehrerer solcher Regelkreise R35; R34; R37 bevorzugt eine Kaskadierung oder Priorisierung einzelner Regelalgorithmen vorgesehen ist.
Eine Pulverzufuhrvorrichtung 700; 700 mit Dosiervorrichtung 701, insbesondere einer Dosiervorrichtung 701 mit einem Dosiergerät mit Vibrationsantrieb 702, und einer stromabwärtigen Fördereinrichtung 702, insbesondere einem Linearförderer 702, wird in einer vorteilhaften Weise wie folgt betrieben:

Die insbesondere als Dosiervorrichtung 701 ausgebildete Abgabevorrichtung 701 wird anfangs und während des Betriebes bedarfsweise mit zu verarbeitenden pulverförmigen Material 004; 004' befüllt und das Material aus der Dosiervorrichtung 701 dosiert an die Fördereinrichtung 702 abgegeben, insbesondere gerüttelt. In besonders vorteilhafter Weiterbildung unter Anwendung einer o. g. Abnahmeeinrichtung 708 wird geringfügig, beispielsweise bis zu 10% bevorzugt lediglich bis zu 5% mehr Material 004; 004' an die Fördereinrichtung 702 abgegeben als tatsächlich abgenommen wird, das dann zur Bereitstellung einer gleichmäßigen Materialschichtdicke mit der sich bevorzugt changierenden Abnahmeeinrichtung auf eine bestimmte, insbesondere einstellbare Höhe abgenommen bzw. zurückgehalten wird. Die Abgaberate der Abgabevorrichtung 701 an die Fördereinrichtung 702 kann dabei z. B. über einen o. g., den Niveausensor 14 an der Fördereinrichtung 702 umfassenden Regelkreis R35; R34; R37 geregelt werden, z. B. derart, dass das detektierte Niveau immer mindestens dem eingestellten Abstand zur Fördereinrichtung 702 entspricht, vorteilhaft gar darüber liegt.

Das auf der Fördereinrichtung 702 geförderte, vorzugsweise unter der Abnahmeeinrichtung 708 in o. g. Weise durchgeführte pulverförmige Material 004; 004` wird von der Fördereinrichtung 702 direkt oder ggf., über eine weitere Fördereinrichtung in den Spalt 104; 104' oder eine ggf. darüber vorgesehene Einführhilfe 711 gefördert.
Die Fördereinrichtung 702 und ggf. eine sich anschließende weitere Fördereinrichtung kann in einer vorteilhaften Ausführung über einen o. g. Regelkreis R12 mit einem Füllstandsensor 713, der den Füllstand im Spalt 004; 004' oder in der Einführhilfe 711 überwacht, in einer oben dargelegten Weise geregelt werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird für einen Formatwechsel im herzustellenden Produkt 001; 002 die Abgabebreite der Abgabevorrichtung 701 und/oder die Förderbreite der Fördereinrichtung 702 manuell oder bevorzugt über entsprechende Antriebsmittel fernbetätigt eingestellt.
Um z. B. über ein Dosieren durch die Abgabevorrichtung 701 hinaus oder aber alternativ hierzu eine maximale Materialzufuhr zu variieren, kann in einer vorteilhaften Ausführung die Abnahmeeinrichtung 708 in ihrem Abstand zur Fördereinrichtung 702 variiert werden.
Für o. g. Ausführungen und Ausführungsvarianten der Pulverzufuhrvorrichtung 700 (z. B. in Verbindung mit 17) sowie insbesondere auch für hiervon abweichende, z. B. in Verbindung mit 18 und 19 dargelegten Ausführungen und Ausführungsvarianten für die Ausführung der Abgabe- bzw. Dosiervorrichtung 701 ist - grundsätzlich unabhängig von o. g. Sensoriken, Sensoren 713; 714 oder Regekreisen R12; R14; R15; R17; R34; R35; R37, vorteilhaft jedoch in Verbindung mit einem oder mehreren der o. g. Sensoriken, Sensoren 713; 714 oder Regekreise R12; R14; R15; R17; R34; R35; R37 - eine auf den aus der Pulverzufuhrvorrichtung 700 austretenden und in den Walzenspalt 104, 104' bzw. in die ggf. darüber angeordnete Einführhilfe 711 zugeführten Pulverstrom - insbesondere in einer Fallstrecke zwischen der oder einer letzten von der Pulverzufuhrvorrichtung 700; 700' umfassten Fördereinrichtung 702 und dem Walzenspalt 104; 104" bzw. einer ggf. vorgesehenen Einführhilfe 711 - an zumindest einer Stelle oder bevorzugt auf der gesamten Breite, insbesondere Fallbreite, durchgehend oder an mehreren Stellen punktuell oder abschnittweise gerichtete Sensorik 726; 731, z. B. Pulverstromsensorik 726; 731, mit z. B. einem Sensor 728; 733 vorgesehen, durch welche eine Information zum Pulverstroms, insbesondere zur Größe und/oder Homogenität, bereitstellbar ist. Eine solche Sensorik 726; 731 bzw. hieraus erhaltene Information kann in erster Ausführungsform eine integral, d. h. in Summe über die betrachtete, z. B. gesamte oder über einen Abschnitt durchgehende oder abschnittsweise unterbrochene Breite, insbesondere Fallbreite des Pulverstromes gewonnene Größe I; F, z. B. Messgröße I; F, liefern oder aber in zweiter Ausführungsform vorzugsweise eine in der Breite einzelne, ortsaufgelöste Werte einer solchen Größe I.x; F.x liefern.
In erster Ausführungsform kann über einen integralen Wert der Größe I; F eine Information über den Pulverstrom im beobachteten Bereich erhalten werden, die im Fall, dass nicht über die gesamt Breite detektiert wird in erster Näherung als ein Maß für den gesamten Strom herangezogen werden kann. Hiermit kann in einem z. B. unten erläuterten Regelkreis R82; R85 beispielsweise ein Pulverstrom geführt, z. B. konstant gehalten werden oder - beispielsweise bei Vorliegen z. B. empirisch ermittelter Zusammenhänge zwischen der ermittelten Größe I; F und der Größe des Durchsatzes - der Pulverstrom hinsichtlich seines Durchsatzes gesteuert oder geregelt werden.
In vorteilhafter Ausführung dieser ersten Ausführungsform ist ein Regelkreis R82; R85 vorgesehen, der eine o. g. integrale Pulverstromsensorik 726; 731 mit einem o. g. Sensor 728; 733 umfasst. Dieser ist in einem solchen Regelkreis R82; R85 über eine Signalverbindung S8 mit einer von einer o. g. Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724 umfassten Regelungslogik oder-schaltung verbunden, die ihrerseits über eine Signalverbindung S2; S5; S7 mit den Steuerungsmitteln eines oder mehrerer Antriebsmittel 712; 707; 722; 715 einer oder mehrerer o. g. Förder- oder Dosiereinrichtungen 704; 721 zur Variation der Förderrate der Fördereinrichtung und/oder der Abgaberate der Dosiervorrichtung 701 steht. Die betreffende Regelungslogik oder - schaltung steht z. B. in einem die Förderrate betreffenden Regelkreis R82 über mit dem die Fördereinrichtung 702 antreibenden Antriebsmittel 712 und/oder in einem die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreis R85 mit einem Antriebsmittel 722; 722.x des dem Auslass vor- oder zugeordneten Stellmechanismus 721 in Signalverbindung S2; S5. Für eine Ausführungsvariante mit einer Abgabevorrichtung mit einem o. g. Vibrationsförderer 704 kann in einem anderen die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreis (nicht dargestellt) eine mit einem Sensor 728; 733 der Pulverstromsensorik 726; 731 signaltechnisch verbundene Regelungslogik oder -schaltung der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724 mit dem Vibrationsantrieb 707 und/oder in einem weiteren die Abgabevorrichtung 701 betreffenden Regelkreis (nicht dargestellt) mit dem Stellantrieb 715 für das Tischgefälle verbunden sein. Die genannten, die Abgabevorrichtung 701 und/oder Fördereinrichtung 702 betreffenden Regelkreise R82; R85 können einzeln, zu mehreren oder sämtlich vorgesehen sein, wobei im Fall mehrerer solcher Regelkreise R82; R85 bevorzugt eine Kaskadierung oder Priorisierung einzelner Regelalgorithmen vorgesehen ist.
In zweiter Ausführungsform mit an mehreren Stellen punktuell oder abschnittweise vorgesehener Sensorik 726; 731 können über die Breite hinweg durch einzelne, ortsaufgelöste Werte einer o. g. Größe I.x; P.x je einzelnem Abschnitt oder Messort jeweilige Informationen über den Pulverstrom im betreffenden Abschnitt bzw. am betreffenden Messort erhalten werden, die jeweils ein Maß für den Pulverstrom im betreffenden Abschnitt bzw. am betreffenden Messort darstellen. Hiermit kann in einem beispielsweise oben erläuterten Regelkreis R82; R85 - z. B. nach Summen- oder Mittelwertbildung - ebenfalls ein Gesamtpulverstrom geführt, z. B. konstant gehalten werden oder - beispielsweise bei Vorliegen z. B. empirisch ermittelter Zusammenhänge zwischen der ermittelten Größe I; F und der Größe des Durchsatzes - der Pulverstrom hinsichtlich seines Durchsatzes gesteuert oder geregelt werden. Anstelle oder zusätzlich zu dieser integralen Bewertung und einer darauf basierenden Regelung kann jedoch für mehrere oder sämtliche Abschnitte oder Messorte in jeweiligen Regelkreisen R82; R85 ein Pulverteilstrom zumindest relativ zu Pulverteilströmen in anderen Abschnitten bzw. an anderen Messorten oder - beispielsweise bei Vorliegen z. B. empirisch ermittelter Zusammenhänge zwischen der ermittelten Größe I.x; F.x und der Größe des Durchsatzes - der betreffende Pulverstrom, insbesondere Pulverteilstrom, hinsichtlich des Durchsatzes gesteuert oder geregelt werden.
In vorteilhafter Ausführung dieser zweiten Ausführungsform ist für mehrere oder sämtliche Abschnitte oder Messorte mit einem eigenen o. g. Sensor 728.x; 733.x je ein Regelkreis R82; R85 vorgesehen. Dieser Sensor 728.x; 733.x ist in einem solchen Regelkreis R82; R85 signaltechnisch mit einer von einer o. g. Steuer- und/oder Regeleinrichtung 724 umfassten Regelungslogik oder-schaltung verbunden, die ihrerseits in Signalverbindung mit Steuerungsmitteln mehrerer Antriebsmittel 722.x einer in der Breite abschnitt- bzw. segmentweise stellbaren Dosiereinrichtung 721 zur abschnittweisen Variation der Abgaberate aus der Dosiervorrichtung 701 steht. Dabei korrespondieren Abschnitte oder Messorte mit eigenen Sensoren 728.x; 733.x mit Abschnitten bzw. Segmenten, insbesondere Stellelementsegmenten 723.x, einer abschnittweise stellbaren Dosiereinrichtung 721, z. B. mit o. g. und durch Antriebsmittel 722.x angetriebenen Stellelementsegmenten 723.x, z. B. Klappen- oder Schiebersegmenten 723.x. Eine Regelung der einzelnen Stellelemente 723.x bzw. Stellelementsegmente 723.x erfolgt beispielsweise derart, dass in sämtlichen betrachteten Abschnitten z. B. ein gleich großer Pulverstrom durch die Sensorik 726; 731 erfasst wird. Bei Bedarf kann die Regelung auch auf ein gewünschtes Profil, d. h. mit über die Breite unterschiedlichen Pulverströmen in den betrachteten Abschnitten, gerichtet sein.
In einer vorteilhaften Ausführung (siehe z. B. 18 und 19) umfasst die Pulverzufuhrvorrichtung 700; 700' wie z. B. bereits oben zu 17 dargelegt eine Fördereinrichtung 702, durch welche pulverförmiges Material 004, 004` auf einer Förderbreite gefördert und von dort einem darunterliegenden Walzenspalt 104; 104 bzw. einer ggf. vorgesehenen Zuführhilfe 711 zugeführt wird. Die Zuführung selbst erfolgt hierbei insbesondere durch ein Herabfallen des Pulverstromes nach Erreichen des Endes der oder einer letzten Fördereinrichtung 702 über einen Fallweg und in den Walzenspalt 104; 104' oder die Einführhilfe 711 hinein.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung einer Pulverzufuhrvorrichtung 700; 700' in einer der oben dargelegten oder nachfolgend dargelegten Ausführungen oder Varianten ist die o. g. Pulverstromsensorik 726; 731 im Bereich des Fallweges zwischen der einzigen oder stromabwärts letzten Fördereinrichtung 701 der Pulverzufuhrvorrichtung 700; 700' und dem Walzenspalt 104; 104' oder der ggf. vorgesehenen Einführhilfe 711 vorgesehen.
Eine solche Pulverstromsensorik 726; 731 ist z. B. in Verbindung mit einer vorteilhaften Ausführung für die Abgabevorrichtung 701 nach 18 und 19 dargestellt, wobei für diese bei funktional vergleichbaren oder gleichen Teilen dieselben Bezugszeichen wie zuvor in 17 Verwendung finden. Im Unterschied zur anhand von 17 dargestellten Ausführungsform ist die Abgabevorrichtung 701 hier ohne Vibrationsförderer 704, dafür jedoch mit einer z. B. in 17 lediglich schematisch angedeuteten und den Abgabestrom am Auslass der Bereitstellungseinrichtung 703 betreffenden Dosiereinrichtung 721 dargelegt, mit welcher z. B. der freie Fließquerschnitt in der Bereitstellungseinrichtung 703 oder aus dieser heraus variierbar ist. Das zur Pulverstromsensorik 726; 731 ausgeführte ist jedoch auch auf eine oben dargelegte Ausführung mit Vibrationsförderer 704 oder jede andere Ausführungsform anzuwenden, in welcher der Pulverstrom von einer Fördereinrichtung 702 her über eine Fallstrecke dem Walzenspalt 104; 104' bzw. einer ggf. darüber vorgesehenen Einführhilfe 711 zugeführt wird bzw. werden kann.
In Verbindung mit dem oben erläuterten, die Pulverstromsensorik 726; 731 umfassenden Regelkreis R85 auf der Basis eines integralen Wertes für die Größe I; F kann die Dosiereinrichtung 721 mit einem über die Breite durchgehenden oder segmentierten Stellelement 723; 723.x ausgebildet sein, wobei für letzteres beim Regeln über einen einzelnen integralen Wert der Größe I; F beispielsweise ein gleiches Stellen der Stellelemente 723.x erfolgt. Wird anhand der über die Größe I; F bereitgestellten Information ein zu geringer Pulverstrom oder eine unerwünschte Abnahme im Pulverstrom festgestellt, so wird das durchgehende Stellelement 723 bzw. werden die Stellelementsegmente 723.x für einen größeren Materialdurchtritt weiter geöffnet und umgekehrt. Auch kann bei Vorliegen eines o. g. Zusammenhangs auf einen bestimmten Durchsatz geregelt werden.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann in einem Regelkreis R82 auf der Basis des integralen Wertes für die Größe I; F durch entsprechende Ansteuerung des Antriebsmittels 712 auch die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung geregelt werden.
In Verbindung mit dem oben erläuterten, die Pulverstromsensorik 726; 731 umfassenden Regelkreis R85 eines Regelns in einzelnen Abschnitten auf der Basis einzelner Werte für eine solche Größe I.x; P.x umfasst die Dosiereinrichtung 721 abschnittsweise durch Stellelementsegmente 723.x gebildete Stellelemente 723.x. Dabei werden die Stellelementsegmente 723.x bzw. deren Stellantriebe 722.x z. B. über jeweilige Regelkreise R82; R85 entsprechend der vorgegebenen Regelaufgabe auf Basis jeweils einzelner Werte für die Größe I.x; P.x an den betreffenden Abschnitten bzw. Messorten gestellt. Dabei kann beispielsweise auf ein über die Breite gleichmäßiges Profil oder ggf. auf ein vorgegebenes Profil mit über die Breite unterschiedlichen Pulverströmen geregelt werden. Auch kann bei Vorliegen eines o. g. Zusammenhangs auf ein Profil mit einem über die Breite gleichmäßigen oder variierenden Durchsatz geregelt werden. Im jeweiligen Regelkreis R82; R85 können ein oder mehrere weitere Schaltungsglieder 729, wie z. B. ein Totzeitglied 729, vorgesehen sein.
In einer ersten vorteilhaften Ausführung der Pulverstromsensorik 726 (siehe z. B. 18) basiert diese auf einer Messung unter Anwendung elektromagnetischer Strahlung, insbesondere von Licht im UV-, IR oder sichtbaren Wellenlängenbereich, insbesondere in Art einer Lichtschranke 726. Hierzu ist beispielsweise auf einer Seite des Fallweges eine Strahlungsquelle 727, z. B. eine Lichtquelle 727 vorgesehen und auf der anderen Seite eine Sensor 728; 728.x, insbesondere Strahlungsempfänger 728; 728.x. Als die Information über den Pulverstrom liefernde Größe I; I.x wird hier eine am Sensor 728 registrierte Strahlungsintensität I; I.x herangezogen. Für den Fall einer im obigen Sinne integralen Bestimmung und Bewertung mittels lediglich eines Wertes für die Größe I kann eine einzelne Strahlungsquelle 727, z. B. insbesondere gerichtete Lichtquelle 727, und/oder ein einzelner Strahlungsempfänger 728, z. B. eine Fotodiode 728 oder ein Fototransistor 728 vorgesehen sein. Für den zweiten Fall, die ein Regeln in einzelnen Abschnitten auf der Basis einzelner Werte für eine solche Größe I.x; P.x erlaubt, kann eine ausgedehnte Strahlungs- bzw. Lichtquelle 727.x, z. B. in Art eines Lichtgitters 726 eine Mehrzahl einzelner Lichtquellen 727.x oder eine Lichtleiste 727.x, und eine Mehrzahl von Strahlungsempfängern 728.x, ein ausgedehnter, insbesondere ortsauflösender Strahlungsempfänger 728.x oder aber Strahlungsempfängersegmente 728.x, wie z. B. ein Strahlungsempfängerarray 728.x, ein Fotodiodenarray 728.x oder eine Zeilenkamera 728.x, vorgesehen sein. Durch Erfassung der Strahlungsintensität I; I.x kann die Konstanz eines Massestromes überprüft werden, bei Vorliegen z. B. eines empirisch ermittelten Zusammenhangs gar der Pulverstrom hinsichtlich seines Durchsatzes - je nach Ausführung abschnittsweise oder integral - gesteuert oder geregelt werden.
In einer zweiten vorteilhaften Ausführung der Pulverstromsensorik 731 (siehe z. B. 19) basiert diese auf Anwendung einer Kraftmessung, insbesondere auf einer Messung der durch den Impuls der fallenden Pulverpartikel auf einen als Kraftaufnehmer 733; 733.x ausgebildeten Sensor 733; 733.x wirkenden Kraft. Als die Information über den Pulverstrom liefernde Größe F; F.x wird hier ein Wert für eine am Sensor 733; 733.x registrierte Kraft F; F.x herangezogen. Für den Fall einer im obigen Sinne integralen Bestimmung und Bewertung mittels eines Wertes für die Größe I kann ein einzelner Kraftaufnehmer 733 vorgesehen sein, auf welchen der Pulverstrom der gesamten Breite oder eines die Breite repräsentativen Teilabschnittes wirkt. Für den zweiten Fall eines Regelns in einzelnen Abschnitten auf der Basis einzelner Werte für eine solche Größe F.x kann eine Mehrzahl einzelner Kraftaufnehmer 733.x, z. B. als - beispielsweise piezoelektrisch arbeitendes - Kraftaufnehmerarray 733.x, vorgesehen sein.
Die Wirkung auf den oder die Kraftaufnehmer 733; 733.x kann grundsätzlich beliebig derart realisiert sein, dass ein Impuls des auf der Breite oder einem Teilabschnitt im Pulverstrom herabfallenden Materials 004; 004' an den betreffenden Kraftaufnehmer 733; 733.x übertragen wird. Im hier dargestellter und vorteilhafter Ausführung ist hierbei für den oder jeden zu betrachtenden Abschnitt, d. h. über die gesamte Breite, einen repräsentativen Teilabschnitt oder mehrere einzelne Teilabschnitte, ein Prallelement 732; 732.x, z. B. eine Prallplatte 732; 732.x, vorgesehen, welches sich im Fallweg des zu betrachtenden Abschnittes befindet und in Wirkverbindung zu einem zugeordneten Kraftaufnehmer 733; 733.x steht. Die Prallplatte 732; 732.x kann dabei in Art eines Umlenkblechs 732; 732.x ausgeführt sein, sodass zwar ein Impuls übertragen werden kann, das Material 004, 004` jedoch weiter zum Walzenspalt 104; 104' bzw. eine darüber vorgesehene Einführhilfe 711 abfließt. Das Prallelement 732; 732.x, kann schwenkbar oder elastisch gelagert und/oder gegen den Kraftaufnehmer 733; 733.x abgestützt sein, sodass sich z. B. bei wachsender Last durch den Pulverstrom die durch den Kraftaufnehmer 733; 733.x registrierte Kraft F; F.x vergrößert. Das Messprinzip ist hierbei auf einen Aufprall mit Richtungsänderung gestützt, wobei einer resultierenden Kraft F der physikalische Zusammenhang F = m × a (Kraft = Masse x Beschleunigung) und die Richtungsänderung beim Aufprall zugrunde liegt. Durch Erfassung der Kraft F kann die Konstanz eines Massestromes überprüft werden, bei Vorliegen z. B. eines empirisch ermittelten Zusammenhangs gar der Pulverstrom hinsichtlich seines Durchsatzes gesteuert oder geregelt werden.
Grundsätzlich unabhängig von, jedoch insbesondere vorteilhaft in Verbindung mit einer der o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen der Beschichtungsvorrichtung 100; 100* und/oder einer der o. g. Ausführungen oder Varianten für die Pulverzufuhrvorrichtung 700; 700* und/oder einer der unten näher erläuterten Ausstattungen und/oder Konfigurationen für die Maschine ist eine z. B. in 20 exemplarisch dargestellte Messanordnung 801 bzw. Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte ρ einer auf einer Mantelfläche einer der Walzen 103; 103' des Austragwerkes 101; 101` geförderten Materialschicht 003; 003' vorgesehen. In Verbindung mit einer o. g. Beschichtungsvorrichtung 100; 100* und/oder einer o. g. Pulverzufuhrvorrichtung 700; 700* wäre eine solche Messanordnung 801 gedanklich zu ergänzen.
Die Messanordnung 801 bzw. Vorrichtung umfasst eine oder die bereits o. g. Abnahmeeinrichtung 114; 114'; 116; 116', die zur Abnahme zumindest eines Teils der Materialschicht 003; 003` an einer Stelle des Umfangs der Walze 103; 103' auf zumindest einem Teil einer nutzbaren Arbeitsbreite, z. B. der zur Filmbildung wirksame Breite der Walzenmantelfläche, der Walze 103; 103' während des Rotierens an die Mantelfläche anstellbar oder angestellt ist. Die Abnahme zumindest des für die Bestimmung der Dichte ρ relevanten Teils der Materialschicht 003; 003` erfolgt durch die Abnahmeeinrichtung 114; 114'; 116; 116` während des Rotierens der Walze 103; 103` über einen Winkelbereich Δφ, z. B. auch Winkelintervall Δφ, zwischen einer ersten und einer zweiten Winkellage φ1; φ2 hinweg, wobei bei mehr als einer zurückzulegenden Umdrehung die zweite Winkellage φ2 entsprechend der zurückgelegten Winkeldifferenz mit einem Wert größer 360° anzurechnen ist. Der für die Bestimmung der Dichte ρ relevante Teil der Materialschicht 003; 003` kann aus der Abnahme während einer, mehr als einer oder einem Teil einer vollen Umdrehung resultieren. Gleichbedeutend mit dem Bezug auf einen für die Abnahme relevanten Winkelbereich Δφ bzw. das betreffende Winkelintervall Δφ ist im Folgenden, wo der Bezug auf die Winkellage φ bzw. den Winkelbereich Δφ nicht zwingend oder ein direkter Bezug auf die Zeit t explizit ausgenommen ist, auch ein Zeitintervall Δt mit einem ersten Zeitpunkt t1 für den Start der Abnahme bei z. B. einer ersten Winkellage φ1 und einem zweiten Zeitpunkt t2 für das Ende der Abnahme bei z. B. einer zweiten Winkellage cp2 zu verstehen.
Grundsätzlich kann die Materialschicht 003; 003` zur Probenahme durch eine z. B. über die zur Filmbildung wirksame Breite der Walzenmantelfläche reichende, z. B. o. g. Abnahmeeinrichtung 114; 114` auf der gesamten Breite über eine bestimmte Länge bzw. einen bestimmten Winkelbereich Δφ hinweg abnehmbar sein bzw. abgenommen werden. Dies insbesondere z. B. im Fall eines Aufragwerkes 101; 101', durch welches eine durch freie Abschnitte unterbrochene Materialschicht 003; 003` auf das Trägersubstrat 006 aufgebracht wird.
In einer beispielsweise o. g. und vorteilhaften Ausführung, in welcher z. B. eine über eine mehr- oder Vielzahl von Umdrehungen der o. g. Laminierwalze 103; 103` hinweg ununterbrochene Materialschicht 003; 003` auf das Trägersubstrat 006 aufgebracht wird, ist jedoch eine Abnahmeeinrichtung 116; 116' vorgesehen, die zur Abnahme lediglich eines Teils 008; 008` der Materialschicht 003; 003`, insbesondere eines Materialstreifens 008; 008`, der im Randbereich, d. h. einem in axialer Richtung betrachtet an einem Ende der Materialschicht 003; 003` liegenden Bereich, durch einen Randstreifen 008; 008` gebildet ist, an einer Stelle des Umfangs der Walze 103; 103' auf lediglich einem Teil einer nutzbaren Arbeitsbreite an die Mantelfläche anstellbar oder angestellt ist. Der Materialstreifen 008 wird dabei entlang einer in Umfangsrichtung verlaufenden Schnittlinie s abgetrennt und von der Mantelfläche abgehoben. Beim Randstreifen 008; 008`kann es sich um eine Verwendung des oben zum Erhalt einer geraden Kante dienenden Randbeschnittes handeln.
Die Messanordnung 801 bzw. Vorrichtung umfasst weiter eine Wägeeinrichtung 802, auf welcher ein abgenommener, insbesondere definierter und/oder feststellbarer Teil 008; 008' der auf der Walze 103; 103' zuvor geförderten Materialschicht 003; 003` gesammelt werden kann bzw. wird. Hierzu wird der abgenommene, zumindest der Bestimmung der Dichte ρ dienende Teil der Materialschicht 003; 003` beispielsweise in einem auf einer Waage 809 gelagerten Wägebehältnis 803, z. B. einer Wägeschale 803, gesammelt und hierüber dessen Masse m bestimmt. Dabei kann z. B. eine Totzeit berücksichtigt sein oder werden, die dem Weg des abgenommenen und der Bestimmung der Dichte ρ dienenden Teils der Materialschicht 003; 003` von der Stelle des Abschälens bis zur Wägeeinrichtung 802 Rechnung trägt.
Grundsätzlich ist hierbei eine Ausführung denkbar, in welcher während des Betriebes der Beschichtungsvorrichtung 100; 100* ein Randstreifen 008; 008` kontinuierlich abgenommen und auf der Wägeeinrichtung 803 bzw. im entsprechend dimensionierten Wägebehältnis 803 gesammelt wird, wobei die Masse m des über den für die Bestimmung der Dichte p relevanten Winkelbereich Δφ abgenommenen Teils 008; 008` der Materialschicht 003; 003` ermittelt wird, indem eine Differenz zwischen der zum Zeitpunkt t2 des Endes und zum Zeitpunkt t1 des Beginns des Bestimmungsprozesses durch die Wägeeinrichtung 802 registrierten Masse m gebildet wird.
In einer vorteilhaften und z. B. in 20 exemplarisch dargestellten Ausführung, in welcher z. B. während des Betriebes der Beschichtungsvorrichtung 100; 100* ebenfalls ein Randstreifen 008; 008` kontinuierlich abgenommen sein oder werden kann und ggf. durch eine Auffangvorrichtung 117; 117` aufgenommen und über diese ggf. abgeführt wird oder werden kann, ist eine über z. B. ein Antriebsmittel 818 betätigte Separationseinrichtung 808 vorgesehen, durch welche - z. B. über ein definiertes und/oder ein zur Abnahme im relevanten Winkelbereich Δφ z. B. über eine Totzeit korrelierendes Zeitintervall Δt hinweg - der bzw. ein für die Bestimmung der Dichte ρ im relevanten Winkelbereich Δφ abgenommene Teil 008; 008` der Materialschicht 003; 003` der eigens für diesen Zweck vorgesehenen Wägeeinrichtung 802, insbesondere dem Wägebehältnis 803, zuleitbar ist. Die Separationseinrichtung 808 kann dabei als Ausleiteinrichtung 808 in Art einer Weiche 808 mit einer z. B. durch ein Antriebsmittel 818 betätigten Weichenzunge 817 ausgebildet sein oder aber in Art eines Diverters 808 mit einem z. B. durch das Antriebsmittel 818 betätigten Schieber 817 oder Boden 817. In einer Abwandlung mit z. B. einer durch freie Abschnitte unterbrochenen Materialschicht 003; 003` kann z. B. eine für die Bestimmung heranzuziehende Anzahl von Materialschichtabschnitten ein Randbereich 008 durch eine solche Separationseinrichtung 808 in o. g. Weise separierbar sein, wobei z. B. ggf. andere Randbereiche 008 in einer Auffangvorrichtung 117; 117` aufgenommen werden. Das auf bzw. in dem Wägebehältnis 803 aufgenommene Probematerial der abgenommenen Materialschicht 003; 003` kann beispielsweise nach einem Bestimmungszyklus über ein Antriebsmittel 814, z. B. einen Kippantrieb 814, in eine z. B. größere Materialaufnahme 816, beispielsweise ein Behältnis 816, geleert, insbesondere gekippt werden.
Des Weiteren ist eine Messeinrichtung 806 vorgesehen, über welche eine Stärke d, z. B. Schichtdicke d, der auf der Walze 103; 103' geförderten Materialschicht 003; 003` bestimmbar ist. Als solche kann in erster Näherung die Stärke d003, z. B. Schichtdicke d003, grundsätzlich irgendwo an einem Ort auf der Breite b003; b003' der Materialschicht 003; 003` und/oder zu einem Zeitpunkt eines stationären Betriebes einer die Walze umfassenden Vorrichtung eingehen, bevorzugt jedoch eine Stärke d008 bzw. Schichtdicke d008 der Materialschicht 003; 003` im abzunehmenden Materialstreifen 008; 008'. Eine solche Messeinrichtung 806 basiert bevorzugt auf einer berührungslosen Messung und ist beispielsweise als eine ultraschallbasierte, eine induktive oder eine kapazitive Messeinrichtung 806 mit einem entsprechenden Messkopf ausgeführt.
Die Bestimmung der Dichte ρ erfolgt - z. B. in hierzu vorgesehenen und beispielsweise in einer den Prozess zur Bestimmung der Dichte ρ steuernden Steuerungseinrichtung 807 vorgesehenen Datenverarbeitungsmitteln 811 - z. B. nach: p = m / V = m / (A ≅ d).
Im einfachsten Fall mit z. B. einer ausreichend geraden Seitenkante der auf der Walze 103; 103' geförderten Materialschicht 003; 003' und einer über die axiale Lage der Abnahmeeinrichtung 116; 116' bekannten Breite 008 des abzunehmenden bzw. abgenommenen Materialstreifens 008; 008` kann unter Verwendung einer Information zu einem während der Probenahme des für die Bestimmung der Dichte ρ relevanten Teils 008; 008` der Materialschicht 003; 003` überstrichenen Winkelbereich Δφ und einem Radius r der Walze 103; 003' unmittelbar ein Maß für die Fläche A und zusammen mit der Schichtdicke ein Maß für das Volumen V des für die Bestimmung der Dichte ρ relevanten und abgenommenen Teils 008; 008` der Materialschicht 003; 003` ermittelt werden. Dabei kann in die Bestimmung der Dichte ρ als Breite b die bekannte Breite b008 und in guter Näherung als Radius r direkt der Radius der Walze 103; 103' im Bereich der nutzbaren Mantelfläche selbst eingehen oder ein - z. B. geringfügig, beispielsweise um die mittlere Schichtdicke d008 - nach oben korrigierter Radius. Bei bekannter Breite b erfolgt die Ermittlung der Fläche A für obige Beziehung z. B. nach: A = b ≅ 2 r π ≅ Δφ/360°.
Für den Fall z. B., dass keine ausreichend gerade Seitenkante der auf der Walze 103; 103' geförderten Materialschicht 003; 003` vorliegt und/oder eine Breite b008 des abzunehmenden Materialstreifens 008 nicht bekannt ist, kann beispielsweise eine Sensorik 804, z. B. ein optisch arbeitender Sensor 804, vorgesehen sein, durch welche über den zu betrachtenden Winkelbereich Δφ dass die Breite b; b008 des abzunehmenden Randstreifens 008; 008` oder ein Verlauf der Breite b; b008 oder der Seitenkante ermittelbar und z. B. hieraus eine gemittelte Breite bestimmbar ist, wobei im letztgenannten Fall in obiger Beziehung als Breite b die gemittelte Breite tritt.
In einer vorteilhaften Alternative für den Fall einer unbekannten und/oder variierenden Breite b008 des Materialstreifens 008 kann eine Sensorik 804 mit entsprechenden Auswertemitteln vorgesehen sein, durch welche bei bekannter Lage der Schnittlinie s unter Berücksichtigung der Drehbewegung über den Winkelbereich Δφ oder ein entsprechendes Zeitintervall Δt sowie einen o. g. Radius r die Fläche A direkt ermittelt, z. B. im Verlauf der Drehbewegung aufintegriert, wird.
Die Sensorik 804 bzw. der optisch arbeitender Sensor 804 kann beispielsweise durch eine Kamera 804, insbesondere eine Linienkamera 804, gebildet sein.
Eine die jeweils aktuelle Winkellage φ der Walze 103; 103` repräsentierende Information bzw. die Information zu einem während der Probenahme des für die Bestimmung der Dichte ρ relevanten Teils 008; 008` der Materialschicht 003; 003` überstrichenen Winkelbereich Δφ können den Datenverarbeitungsmitteln 811 beispielsweise über eine Signalverbindung von einem Winkellagegeber 813 her zuleitbar sein, welcher z. B. mittel- oder unmittelbar an die Walzendrehachse gekoppelt ist, oder über eine Signalverbindung von einer die Winkellage der Walze 103; 103' mittel- oder unmittelbar vorgebenden Antriebsteuerung her.
Die Bestimmung der Dichte ρ einer auf einer Mantelfläche einer oben genannten Walze 103; 103' geförderten Materialschicht 003; 003` erfolgt somit dadurch, dass die die Materialschicht 003; 003` auf ihrer Mantelfläche tragende Walze 103; 103' um ihre Rotationsachse rotiert wird, an einer Stelle des Umfangs zwischen einer Aufnahme und einer stromabwärtigen Abgabe der Materialschicht 003; 003` an eine weitere Walze 103; 103' oder an ein beispielsweise ein o. g. Trägersubstrat 006 die Materialschicht 003; 003` auf der gesamten oder einem Teil 008; 008` ihrer Breite b003; b008 während des Rotierens durch eine Abnahmeeinrichtung 114; 114'; 116; 116` über einen Winkelbereich Δφ hinweg von der Mantelfläche abgenommen wird, über eine Wägung die Masse m des über den Winkelbereich Δφ abgenommene Teils 008 der Materialschicht 003; 003` ermittelt wird, über eine Messeinrichtung 806 noch vor der Abnahme eine Bestimmung einer Schichtdicke d; d003; d008 der Materialschicht 003; 003`, vorzugsweise im abzunehmenden Bereich, erfolgt, eine Fläche A der im Winkelbereich Δφ abgenommenen oder abzunehmenden Materialschicht 003; 003` auf der Walze auf z. B. einem der o. g. Wege bestimmt wird, und schließlich aus der Fläche A, der Masse m und der Schichtdicke ein Wert für die Dichte der auf der Walze 103; 103' geförderten Materialschicht 003; 003` gewonnen wird.
Der ermittelte Wert für die Dichte ρ kann beispielsweise über eine Anzeigeeinrichtung 812, z. B. ein Display 812, anzeigbar sein und/oder in einer die Beschichtungsvorrichtung 100; 100* steuernden Steuerungseinrichtung Verwendung finden.
Mittels einer o. g. Vorrichtung zur Bestimmung der Dichte ρ bzw. einem entsprechenden Verfahren kann während einer Produktion - inline oder in einem eigens vorgesehenen Lauf - die Dichte ρ und damit eine Qualität der z. B. in obiger Weise als Pulververbundstofffilm 003; 003` und/oder Aktivmaterialschicht 003; 003, beispielsweise in Art eines Trockenfilms 003; 003` ausgebildeten Materialschicht 003; 003` überprüft und ggf. erforderlichenfalls bei Abweichung von einem Sollwert oder erlaubten Sollbereich Gegenmaßnahmen getroffen werden. Diese können z. B. bei zu niedriger Dichte ρ beispielsweise eine Erhöhung eines Druckes z. B. über die o. g. Linienkraft oder eine Verkleinerung der Spaltbreite in einem o. g. Walzenspalt 104; 104' oder z. B. bei zu großer Dichte beispielsweise eine Verkleinerung eines Druckes z. B. über die o. g. Linienkraft oder eine Vergrößerung der Spaltbreite in einem Walzenspalt 104; 104` z. B. bei zu niedriger Dichte ρ Verkleinerung einer Spaltbreite sein. Stattdessen oder zusätzlich hierzu kommt auch eine Modifikation der Pulverzusammensetzung und/oder einer Temperatur an z. B. einer der an der Materialschichtbildung beteiligten Walzen 102; 102'; 103; 103` und/oder eine Modifikation einer o. g. Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den an der Materialschichtbildung beteiligten Walzen 102; 102'; 103; 103' in Frage.
Eine Maschine zur Herstellung, insbesondere in einem Inline-Prozess, eines mehrlagigen Produktes (siehe z. B. 3, 10, 15 oder 16), 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 3 dargestellten Auftragstufe 100 sämtliche Ausführungen, Ausgestaltungen, Konfigurationen, Ausführungsformen der ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen treten können und anstelle der exemplarisch in 10, 15 oder 16 dargestellten Auftragstufe 100* sämtliche der zweiten Gruppe. In den in 15 und 16 dargestellten Ausführungsbeispielen für die Maschine sind als Varianten auch Ausführungen, Ausgestaltungen, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Varianten der ersten Gruppe für die Auftragstufe 100, d. h. mit getrennten Auftrageinrichtungen 101; 101', anzuwenden.
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 Walze 202, insbesondere Zugwalze 202, ausgebildetes Substratführungselement 202 und/oder ein Substratführungselement 203 in Form einer z. B. an einem Hebel quer zum Substratpfad federvorgespannten, Tänzerwalze 203 umfassen. Am Substratabwickler 200 wird die Trägersubstratbahn 006 abgewickelt und am Ort des Abwickelns eingangsseitig dem durch die Maschine führenden Substratpfad zugeführt.
Für den Fall einer vom Substratabwickler umfassten und diesem z. B. baulich zugerodneten Zugwalze 202 (siehe z. B. 3 oder 10) kann diese von einem Zugwerk 207, insbesondere Einzugwerk 207, umfasst sein, welches beispielsweise neben der Zugwalze 202 ein die Zugwalze 202 - insbesondere unabhängig von anderen Zugwalzen - antreibendes und bezüglich der Geschwindigkeit regel- und/oder steuerbares Antriebsmittel, insbesondere Antriebsmotoren, z. B. in Form eines Servoabtriebsmotor, und/oder an die Zugwalze 202 anstellbare Andrückrollen zur Erhöhung der Friktion aufweist. Dabei kann die Walze 202 bzw. das Antriebsmittel - je nach den vor und nach der Walze 202 vorliegenden Bahnspanungsverhältnissen und/oder Bahnspanungserfordernissen - auch generatorisch bzw. den Vorschub der Trägersubstratbahn 006 hemmend betreibbar oder betrieben sein, um beispielsweise im sich anschließenden und sich z. B. bis zu einer nächsten Klemm- oder Bahnzugstelle stelle erstreckenden Substratpfadabschnitt 300 oder in einem durch eine sich anschließende Substratpfadstrecke gebildeten Teil des Substratpfadabschnitt 300 eine bestimmte und/oder gewünschte Bahnspannung aufzubauen bzw. aufrechtzuerhalten.
Noch baulich dem Substratpfad im Rollenabwickler 200 zugeordnet kann im Substratpfad ein Substratführungselement 208 als Messwalze 208, z. B. Bahnspannungsmesswalze 208 (exemplarisch für sämtliche Ausführungen z. B. in 16 dargestellt), ausgebildet sein, durch welche beispielsweise die Bahnspannung ermittelbar ist um diese z. B. zur Regelung der Bahnspannung z. B. über die Fördergeschwindigkeit einzelner Aggregate 100; 100*; 600 oder eines oder mehrerer insbesondere motorisch zwangsgetriebener Bahnführungselemente 202; 308; 401; 502 heranzuziehen.
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 der der Substratzufuhr 200 zuzurechnenden Substratpfadstrecke und/oder im sich anschließenden ersten Substratpfad 300 kann in einer vorteilhaften Ausführung eine Einrichtung zur seitlichen Bahnkantensteuerung 204 (exemplarisch für sämtliche Ausführungen z. B. in 15 dargestellt), insbesondere eine eine Bahnkante detektierende Sensorik und ein einen seitlichen Versatz des Trägersubstrates bewirkendes Stellglied, z. B. einen um eine senkrecht zur Transportrichtung Ts verlaufende Achse verschwenkbares Wendestangenpaar, vorgesehen sein. In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist die Bahnkantensteuerung 204 mit einer Anklebeeinrichtung 206, z. B. einem Anklebetisch 206, kombiniert.
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 303, insbesondere mit einer schall- oder strahlungsbasierten Messvorrichtung 303, vorgesehen, durch welche die Materialstärke des Trägermaterials 006 auf deren Stärke und/oder Homogenität in der Stärke und/oder 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.
Für sämtliche Ausführungen der Maschine kann in vorteilhafter Ausführung in einer baulich dem Rollenabwickler 200 zugeordneten Substratpfadstrecke und/oder in einer sich daran anschließenden Substratpfadstrecke des ersten Substratpfades 300 ein Substratführungselement 208; 307 als Messwalze 307 (exemplarisch für sämtliche Ausführungen z. B. in 15 und 16 dargestellt) ausgebildet sein, durch welche beispielsweise die Bahnspannung ermittelbar ist um diese z. B. zur Regelung der Bahnspannung z. B. über die Fördergeschwindigkeit einzelner Aggregate 100; 100*; 600 oder eines oder mehrerer insbesondere motorisch zwangsgetriebener Bahnführungselemente 202; 308; 401; 502 heranzuziehen. Dabei kann lediglich eine der beiden Messwalzen 208; 307 oder vorteilhaft beide Messwalzen 208; 307 vorgesehen sein, wobei im letzten Fall z. B. die stromabwärtiger liegende Messwalze 307 zur Ermittlung und/oder der unten genannten Regelung der der Bahnspannung im der ersten oder einzigen Auftragstelle vorgeordneten Substratpfadstrecke herangezogen 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.
Grundsätzlich unabhängig von, jedoch vorteilhaft in Verbindung mit einer oder mehreren der anderen Ausführungsvarianten der Maschine, ist in vorteilhafter Weiterbildung im Substratpfad unmittelbar vor der Auftragstufe 100; 100*, d. h. z. B. stromabwärts des letzten mit der Trägersubstratbahn 006 zusammenwirkenden Substratführungselements 301; 307, eine thermische Vorbehandlungsstation 306, insbesondere eine Temperierstation 306, z. B. eine Infrarotstrahlungsquelle 306, vorgesehen sein, durch welche das Trägermaterial 006 über Umgebungstemperatur, insbesondere auf über 60°C, bevorzugt auf mindestens 80°C, erwärmbar ist. Dies kann z. B. von besonderem Vorteil für ein Aktivieren eines auf dem Trägersubstrat 006 vorgesehenen oder aufgebrachten verbindungsunterstützenden oder-bewirkenden Mittels 007; 007' sein. Grundsätzlich unabhängig hiervon, jedoch vorteilhaft in Verbindung mit einer solchen Temperierstation 306 kann ein Sensor 311 zur Ermittlung der Temperatur der Trägersubstratbahn 006, z. B. Temperatursensor 311, insbesondere berührungslos und/oder strahlungsbasiert arbeitender Temperatursensor 311 vorgesehen sein. Der Sensor 311, z. B. als Temperatursensor 311 kann mit der ggf. vorgesehenen Temperierstation 306 Bestandteil eines Regelkreises zum Regeln der Temperatur der Trägersubstratbahn 006 sein
Anstatt einer dem Substratabwickler 200 zuzurechnenden Zugwalze 202 bzw. zuzurechnenden Zugwerks 207 oder ggf. zusätzlich hierzu kann eine Zugwalze 308 bzw. ein Zugwerk 309 im sich an den Substratabwickler 200 anschließenden und/oder zur Stelle des ersten oder einzigen Trockenfilmauftrag, d. h. zum ersten oder einzigen Laminierspalt 107; 107', führenden Substratpfadabschnitt 300 vorgesehen sein. Im Fall lediglich einer Zugwalze 202; 308 bzw. lediglich eines Zugwerks 207; 309 im Substratpfad zwischen der Abwicklung von der Rolle 201 und dem Eintritt in den ersten oder einzigen Laminierspalt 107; 107' kann eine solche Zugwalze 202; 308 bzw. ein solches Zugwerk 207; 309 grundsätzlich baulich dem Substratabwickler 200, einem sich zwischen Substratabwickler 200, insbesondere von der Abwicklung, und Auftragstufe 100; 100*, insbesondere der erster oder einziger Auftragstelle, erstreckenden Substratpfadabschnitt 300 oder baulich ebenso gut der Auftragstufe 100; 100* zuordenbar. Wesentlich ist hierbei, dass der ersten Auftragstelle, d. h. dem ersten oder einzigen Laminierspalt 107; 107', im Substartpfad eine solche Zugwalze 202; 308 bzw. ein solches Zugwerk 207; 309 vorgeordnet ist, um beispielsweise im sich anschließenden Substratpfadabschnitt oder in einem durch eine sich anschließende Substratpfadstrecke gebildeten Teil des Substratpfadabschnittes eine bestimmte und/oder gewünschte Bahnspannung aufzubauen bzw. aufrechtzuerhalten. Das Zugwerk weist dabei - in Entsprechung zum bereits oben beschriebene Zugwerk 207 - z. B. neben der Zugwalze 308 ein die Zugwalze 308 - insbesondere unabhängig von anderen Zugwalzen - antreibendes und bezüglich der Geschwindigkeit regel- und/oder steuerbares Antriebsmittel, z. B. in Form eines Servoabtriebsmotor, und/oder an die Zugwalze 308 anstellbare Andrückrollen zur Erhöhung der Friktion auf. Dabei kann die Walze 308 bzw. das Antriebsmittel - je nach den vor und nach der Walze 308 vorliegenden Bahnspanungsverhältnissen und/oder Bahnspanungserfordernissen - auch generatorisch bzw. den Vorschub der Trägersubstratbahn 006 hemmend betreibbar oder betrieben sein, um beispielsweise im sich anschließenden und sich z. B. bis zu einer nächsten Klemm- oder Bahnzugstelle erstreckenden Substratpfadabschnitt oder in einem durch eine sich anschließende Substratpfadstrecke gebildeten Teil des Substratpfadabschnitt eine bestimmte und/oder gewünschte Bahnspannung aufzubauen bzw. aufrechtzuerhalten.
In einer vorteilhaften Ausführung ist im zweiten Substratpfad 400, insbesondere im Substratpfad unmittelbar nach der Auftragstufe 100; 100*, ein Kalandrierwerk 600 mit zwei einen Kalandrierspalt zwischen sich ausbildenden Kalandrierwalzen 601; 602 vorgesehen, von denen z. B. mindestens eine, bevorzugt beide beheizbar, insbesondere derart beheizbar ist bzw. sind, dass ihre Mantelfläche bei einer Umgebungstemperatur von 25°C 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. Durch den Kalandrierspalt ist der zumindest einseitig beschichtete Produktstrang 002 zwecks weiterer Verdichtung des Trockenfilms 003; 003` unter Anwendung von Druck und/oder gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhter Temperatur hindurch führbar.
Grundsätzlich unabhängig von, jedoch vorteilhaft in Verbindung mit einer oder mehreren der anderen Ausführungsvarianten der Maschine, ist in vorteilhafter Ausführung 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.
Grundsätzlich unabhängig von, jedoch vorteilhaft in Verbindung mit einer oder mehreren der anderen Ausführungsvarianten der Maschine, ist in vorteilhafter Weiterbildung im zweiten Substratpfad 400 eine, insbesondere auf einer optischen und/oder akustischen Messung basierende, Inspektionseinrichtung 403; 403.1; 403.2, z. B. mit einem auf die eine Seite gerichteten Sensor 403.1 und einem auf die andere Seite gerichteten Sensor 403.2, vorgesehen, durch welche die Produktoberfläche auf Fehlstellen, z. B. auf Vollständigkeit in der Fläche und/oder Stärke des aufgebrachten Trockenfilms 003; 003`, überprüfbar ist. Die Inspektionseinrichtung 403; 403.1; 403.2 kann dabei - wie z. B. in 15 dargestellt - im Substratpfad stromabwärts des Kalandrierwerks 600 oder - wie z. B. in 16 dargestellt - im Substratpfad stromabwärts der Auftragstufe 100; 100' jedoch stromaufwärts des Kalandrierwerks 600 vorgesehen sein. Im erstgenannten Fall können durch das Kalandrieren hervorgerufene Fehler erkannt werden, im zweiten Fall jedoch ein möglichst frühzeitiges Feststellen von ggf. in der Auftragstufe 100; 100' hervorgerufene Fehler.
Grundsätzlich unabhängig von, jedoch auch vorteilhaft zusammen mit anderen Ausführungsvarianten der Maschine, insbesondere jedoch in Verbindung mit einer am Substratpfad vorgesehenen Inspektionseinrichtung 403; 403.1; 403.2 ist in vorteilhafter Weiterbildung eine Einrichtung zur Fehlstellenmarkierung 412 vorgesehen, die beispielsweise durch ein Druckeinrichtung, z. B. ein Inkjet-Druckkopf, oder eine Einschießeinrichtung gebildet sein kann, wobei letztere beispielsweise ein gegenständliches Marklierungsmittel, z. B. eine sog. Markierungsfahne, auf die Trägersubstratbahn 006 einbringen kann.
Für sämtliche Ausführungen der Maschine kann in vorteilhafter Ausführung im zweiten Substratpfad 400 mindestens ein Substratführungselement 409 als Messwalze 409 ausgebildet sein, durch welche beispielsweise die Bahnspannung ermittelbar ist um diese z. B. zur Regelung der Bahnspannung, z. B. über die relative Fördergeschwindigkeit einzelner Aggregate 100; 100*; 600 oder eines oder mehrerer insbesondere motorisch zwangsangetriebener Bahnführungselemente 202; 308; 401; 502, heranzuziehen. Bevorzugter Weise ist zumindest in der der Auftragstufe 100; 100*, insbesondere der Stelle des letzten oder einzigen Auftrages nachgeordneten und dem Kalandrierwerk 600, insbesondere der Stelle des Kalandrierens vorgeordneten Substratpfadstrecke des zweiten Substratpfadabschnittes 400, insbesondere bevorzugt jedoch sowohl in der genannten als auch in der dem Kalandrierwerk 600 nachgeordneten Substratpfadstrecke mindestens ein Substratführungselement 409 als Messwalze 409 ausgebildet. Stattdessen oder zusätzlich hierzu kann ein baulich dem Produktaufwickler 500 zugeordnetes Substratführungselement 507 als eine dem Kalandrierwerk 600 im, Substratpfad nachgeordneten Messwalze 507 ausgebildet sein.
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*, jedoch vor einem ggf. vorgesehenen Kalandrierwerk 600, ein als motorisch zwangsgetriebene Zugwalze 401 ausgebildetes Substratführungselement 401 vorgesehen. Diese kann von einem Zugwerk 411 umfasst sein, welches beispielsweise neben der Zugwalze 401 ein die Zugwalze 401 - insbesondere unabhängig von anderen Zugwalzen - antreibendes und bezüglich der Geschwindigkeit regel- und/oder steuerbares Antriebsmittel, z. B. in Form eines Servoabtriebsmotor, und/oder an die Zugwalze 401 anstellbare Andrückrollen zur Erhöhung der Friktion aufweist. Dabei kann die Walze 401 bzw. das Antriebsmittel - je nach den vor und nach der Walze 401 vorliegenden Bahnspanungsverhältnissen und/oder Bahnspanungserfordernissen - grundsätzlich zwar auch generatorisch bzw. den Vorschub der Trägersubstratbahn 006 hemmend betreibbar oder betrieben sein, ist hier jedoch zum Aufbau und/oder Erhalt einer Bahnspannung auf der vorgelagerten Substratpfadstrecke motorisch, d. h. die Trägersubstratbahn 006 in Transportrichtung Ts fördernd bzw. mit einer Voreilung gegenüber z. B. der Geschwindigkeit an einer stromaufwärtig nächsten Zugwalze 202; 301 und/oder der Umfangsgeschwindigkeit der letzten oder einzigen Laminierwalze 107; 107' oder des Paares von Laminierwalzen 107; 107' betrieben oder betreibbar.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist in einer bevorzugten Ausführung im zweiten Substratpfad 400 zwischen der Auftragstufe 100; 100* und dem Kalandrierwerk 600 eine Bahnspannungsausgleichs- und/oder -regeleinrichtung 406 (z. B. in 15 exemplarisch dargestellt für sämtliche Ausführungen), mit z. B. einer Tänzerwalze 407, vorgesehen, durch welche beispielsweise Schwankungen in der Bahnspannung auszugleichen und/oder die Fördergeschwindigkeit eines vor- oder nachgelagerten Aggregates 100; 100*; 600 oder eines oder mehrerer insbesondere motorisch angetriebener Bahnführungselemente 202; 308; 401; 502 regelbar ist.
Für sämtliche hier genannten Ausführungen und Varianten der Maschine ist eine Ausführungsform von besonderem Vorteil, in welcher zwischen dem einzigen oder letzten Kalandrierwerk 600; 600 und dem Zusammenfassen zum Produktgebinde 501 in der Produktaufnahme eine Messstation 408 zur Ermittlung der Produktstrangstärke, insbesondere der Gesamtstärke, vorgesehen ist (z. B. in 15 und 16 exemplarisch dargestellt für sämtliche Ausführungen).
Anstelle oder zusätzlich zu o. g. Kühleinrichtung 402 im zweiten Substratpfadabschnitt 400 kann eine solche oder weitere Kühleinrichtung 402; 504 auch in der der Produktaufnahme 500 zuzurechnenden Substratpfadstrecke bzw. an deren Gestell vorgesehen sein. Eine solche Kühleinrichtung 504 kann beispielsweise durch ein als Kühlwalze 504 ausgebildetes Substratführungselement 504 gebildet sein. Alternativ kann eine solche - dem zweiten Substratpfadabschnitt 400 oder baulich der Produktaufnahme 500 zuzurechnende Kühleinrichtung 504 auch durch mehrere nacheinander teilumschlungene temperierte Kühlwalzen 504.1; 504.2 gebildet sein.
In Weiterbildung kann - z. B. stromabwärts der ggf. vorgesehenen Kühleinrichtung 504 - Sensor 508 zur Ermittlung der Temperatur des Produktes 002, insbesondere des Produktstranges 002, im Substratpfad stromabwärts des ggf. vorgesehenen Kalandrierwerks 600, jedoch spätestens vor der Auslage, z. B. vor einem Aufwickeln im Produktaufwickler 500. Der Sensor 508, z. B. als Temperatursensor 508, ist insbesondere berührungslos und/oder strahlungsbasiert arbeitender Temperatursensor 311, ausgebildet und/oder kann mit der ggf. vorgesehenen Kühleinrichtung 504 Bestandteil eines Regelkreises zum Regeln der Temperatur sein.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Produktaufnahme 500 als Produktaufwickler 500, insbesondere in Art eines Rollenwechslers 500, ausgebildet.
Vorzugsweise ist der Produktaufwickler 500 für einen Nonstop-Rollenwechsel qualifiziert und/oder umfasst ein o. g., als motorisch zwangsgetriebene Zugwalze 502 ausgebildetes Substratführungselement 502 und/oder ein Substratführungselement 503 in Form einer an einem Hebel quer zum Substratpfad federvorgespannten Tänzerwalze 503.
Um einen optimalen Substratlauf zwischen dem ggf. vorgesehenen Kalandrierwerk 600 und dem Aufwickeln auf dem Produktaufwickler 500 sicherstellen zu können, kann in einer vorteilhaften Ausführung im zweiten Substratpfad 400 oder in einer dem Produktaufwickler 500 zuzurechnenden Substratpfadstrecke, bevorzugt als letztes Substratführungselement 502 vor dem Aufwickeln, ein als motorisch zwangsgetriebene Zugwalze 502 ausgebildetes Substratführungselement 502 vorgesehen. Diese kann von einem Zugwerk 506, umfasst sein, welches beispielsweise neben der Zugwalze 502 ein die Zugwalze 502 - insbesondere unabhängig von anderen Zugwalzen - antreibendes und bezüglich der Geschwindigkeit regel- und/oder steuerbares Antriebsmittel, z. B. in Form eines Servoabtriebsmotor, und/oder an die Zugwalze 502 anstellbare Andrückrollen zur Erhöhung der Friktion aufweist.
In einer insbesondere für den stabilen und störungsarmen Inline-Dauerbetrieb besonders vorteilhaften Ausführung einer ein Kalandrierwerk 600 umfassenden Maschine ist sowohl in einer zwischen dem Ort des Abwickelns von der Substratrolle 201 im Substratabwickler 200 bis zum Eintritt in den einzigen oder ersten Laminierspalt 107; 107' der Auftragstufe 100; 100* gelegenen ersten Substratpfadstrecke, als auch in einer zweiten, zwischen dem Ort des Austrittes der dann zumindest einseitig mit dem Trockenfilm 003; 003` versehenen Trägersubstratbahn aus der einzigen oder stromabwärts letzten Laminierspalt 107; 107' der Auftragstufe 100; 100* und dem Eintritt in den Kalandrierspalt zwischen den beiden Kalandrierwalzen 601; 602 gelegenen Substratpfadstrecke sowohl zumindest eine zwangsgetriebene Zugwalze 202; 308; 401 als auch zumindest eine Messwalze 208; 307; 409 zur Ermittlung einer Bahnspannung vorgesehen. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist auch in einer zwischen dem Ort des Austrittes der zumindest einseitig mit dem Trockenfilm 003; 003` versehenen Trägersubstratbahn 006 aus dem Kalandrierspalt und dem Ort des Aufwickelns auf die Produktrolle 501 im Produktaufwickler 500 gelegenen dritten Substratpfadstrecke eine zwangsgetriebene Zugwalze 502 und/oder eine Messwalze 409; 507 zur Ermittlung einer Bahnspannung vorgesehen.
Bevorzugter Weise ist eine hier nicht dargestellte Bahnspannungsregeleinrichtung vorgesehen, welche eingangsseitig mit jeweils der oder einer in der ersten sowie der oder einer in der zweiten o. g. Substratpfadstrecke vorgesehenen Messwalze 208; 307; 409 und ausgangseitig mit jeweils einer die Walzenantriebe steuernden Antriebssteuerung der oder einer in der ersten sowie der oder einer in zweiten o. g. Substratpfadstrecke vorgesehenen Zugwalze 202; 308; 401 stehen, und welche insbesondere Datenverarbeitungs- und/oder elektronische Schaltmitteln aufweist, die eingerichtet sind durch entsprechende Ansteuerung der Antriebssteuerung des Antriebes einer oder mehrerer der Zugwalzen 202; 308; 401 in jeder der beiden Substratpfadstrecken eine jeweils vorgegebene Bahnspannung und/oder eine für die beiden Substratpfadstrecken vorgegebene Bahnspannungsdifferenz aufzubauen und/oder zu erhalten. In Weiterbildung kann die Bahnspannungsregeleinrichtung eingangsseitig zusätzlich mit jeweils der oder einer in der dritten o. g. Substratpfadstrecke vorgesehenen Messwalze 409; 507 und ausgangseitig mit einer den Antrieb der betreffenden Zugwalze 502 steuernden Antriebssteuerung der oder einer in der dritten o. g. Substratpfadstrecke vorgesehenen Zugwalze 502 stehen und z. B. ebenfalls durch diese bezüglich einer vorgegebenen Bahnspannung und/oder einer vorgegebenen Bahnspannungsdifferenz zur stromaufwärts vorgeordneten Substratpfadstrecke regelbar sein.
Für eine Ausführung der Maschine ohne Kalandrierwerk stromabwärts der Auftragstufe 100; 100* ist das oben zu den Signalverbindungen und zur Einrichtung der Bahnspannungsregeleinrichtung dargelegte auf je eine Mess- und eine Zugwalze 208; 307; 409; 507; 202; 308; 401; 502 in der ersten Substratpfadstrecke zwischen dem Abwickeln und der Stelle des Erstauftrages durch die Auftragstufe 100; 100* und in einer Substratpfadstrecke zwischen dem Verlassen der einzigen oder letzten Stelle des Trockenfilmauftrages durch die Auftragstufe 100; 100* und dem Aufwickeln im Rollenaufwickler 500 zu übertragen.
Alternativ zur Ausführung der Maschine mit einer als Rollenaufwickler 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, Elektrode
002: Produkt, Zwischenprodukt, Produktstrang, Elektrodenstrang
003: Aktivmaterialschicht, Materialschicht, Trockenfilm, Pulververbundstofffilm (insbes. lösungsmittelfrei)
003`: Aktivmaterialschicht, Materialschicht, Trockenfilm, Pulververbundstofffilm (insbes. lösungsmittelfrei)
004: Material, pulverförmig, Pulvermischung (insbes. trocken)
004': Material, pulverförmig, Pulvermischung (insbes. trocken)
005: -
006: Trägersubstrat, Trägersubstratbahn, Stromableitersubstrat, Stromableiterfolie, bahnförmig
007: Verbindungsunterstützendes oder -bewirkendes Mittel, Primer, Binder, Klebstoff
007': Verbindungsunterstützendes oder -bewirkendes Mittel, Primer, Binder, Klebstoff
008: Teil, Materialstreifen, Randstreifen
100: Vorrichtung zum Beschichten, Beschichtungsvorrichtung, Auftragstufe, Aggregat, Laminieraggregat, Laminiereinheit
100*: Vorrichtung zum Beschichten, Beschichtungsvorrichtung, Auftragstufe, Aggregat, Laminieraggregat, Laminiereinheit
101: Auftragwerk, erstes
101': Auftragwerk, zweites
102: Walze, erste, Dosierwalze
102': Walze, erste, Dosierwalze
103: Walze, zweite, Laminierwalze, Gegendruckwalze
103': Walze, zweite, Laminierwalze, Gegendruckwalze
104: Spalt, erster, Filmbildungsspalt, Dosierspalt, Walzenspalt, Nipp
104`: Spalt, erster, Filmbildungsspalt, Dosierspalt, Walzenspalt, Nipp
105: -
106: Walze, Gegendruckwalze
106': Walze, Gegendruckwalze
107: Spalt, zweiter, Auftragspalt, Laminierspalt
107': Spalt, zweiter, Auftragspalt, 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
127: Materialabnahme
127`: Materialabnahme
128: Gestell (Auftragstufe)
129: Abnahmeeinrichtung, Rakel, Reinigungsrakel
200: Substratzufuhr, Substratabwickler, Rollenwechsler
201: Rolle, Substratrolle
202: Substratführungselement, Walze, Zugwalze, zwangsgetrieben
203: Substratführungselement, Tänzerwalze
204: Bahnkantensteuerung
205: -
206: Anklebeeinrichtung, Anklebetisch
207: Zugwerk, Einzugwerk
208: Substratführungselement, Messwalze, Bahnspannungsmesswalze
300: Substratpfadabschnitt, Förderstrecke, erste, aufstromseitig, zufuhrseitig
301: Substratleitelement, Walze, Leitwalze, Umlenkwalze
302: Vorbehandlungsstation, Reinigungsstation, Entionisierungsstation
303: Messstation (Trägersubstratstärke)
304: Vorbehandlungsstation, Auftragstation
305: -
306: Vorbehandlungsstation, thermisch, Temperierstation, Infrarotstrahlungsquelle
307: Substratführungselement, Messwalze, Bahnspannungsmesswalze
308: Substratleitelement, Walze, Zugwalze, zwangsgetrieben
309: Zugwerk
310: -
311: Sensor, Temperatursensor
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
405: -
406: Bahnspannungsausgleichs- und/oder -regeleinrichtung
407: Tänzerwalze
408: Messstation (Produktstrangstärke)
409: Substratführungselement, Messwalze, Bahnspannungsmesswalze
410: -
411: Zugwerk
412: Fehlstellenmarkierung
500: Produktaufnahme, Produktaufwickler, Rollenwechsler
501: Produktgebinde, Rolle, Produktrolle
502: Substratführungselement, Zugwalze, zwangsgetrieben
503: Tänzerwalze
504: Kühleinrichtung, Substratführungselement, Walze, Kühlwalze
504.1: Kühlwalze
504.2: Kühlwalze
505: -
506: Zugwerk
507: Substratführungselement, Messwalze, Bahnspannungsmesswalze
508: Sensor, Temperatursensor
600: Kalandrierwerk, Aggregat, Kalandrieraggregat
600*: Kalandrierwerk (alternativ oder zusätzlich), Aggregat, Kalandrieraggregat
601: Walze, Kalanderwalze, erste, beheizt
601*: Walze, Kalanderwalze, erste (alternativ oder zusätzlich)
602: Walze, Kalanderwalze, zweite, beheizt
602*: Walze, Kalanderwalze, zweite (alternativ oder zusätzlich)
603: Gestell (Kalandrierwerk)
700: Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials, Pulverzufuhrvorrichtung
700': Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials, Pulverzufuhrvorrichtung
701: Abgabevorrichtung, Dosiervorrichtung, Dosiergerät mit Vibrationsantrieb Dosierrüttler
702: Fördereinrichtung, Linearförderer, Förderband
703: Bereitstellungseinrichtung, Versorgungsleitung, Vorlagebehältnis
704: Dosiereinrichtung, Linearförderer, Vibrationsförderer
705: Walze, Umlenkwalze, Antriebswalze
706: Vibrationstisch
707: Antriebsmittel, Vibrationsantrieb
708: Abnahmeeinrichtung, Abnahmerakel
709: Antriebsmittel, Antriebsmotor
710: -
711: Einführhilfe, Trichterwanne
712: Antriebsmittel, Antriebsmotor, Servomotor
713: Sensor, Füllstandsensor
714: Sensor, Niveausensor, Schichtniveausensor
715: Antriebsmittel, Stellantrieb
716: Begrenzung, seitlich, Seitenführung
717: Begrenzung, seitlich, Seitenführung
718: -
719: Antriebsmittel, Stellantrieb
720: -
721: Dosiereinrichtung, Stellmechanismus
722: Antriebsmittel, Stellmotor
722.x: Antriebsmittel, Stellmotor
723: Stellelement, Klappe, Schieber
723.x: Stellelement, Klappensegment, Schiebersegment, Stellelementsegment
724: Steuer- und/oder Regeleinrichtung
725: -
726: Sensorik, Pulverstromsensorik, Lichtschranke, Lichtgitter
727: Strahlungsquelle, Lichtquelle
727.x: Strahlungsquelle, Lichtquelle, ausgedehnt, Lichtleiste
728: Sensor, Strahlungsempfänger, Fotodiode, Fototransistor
728.x: Sensor, Strahlungsempfänger, ausgedehnt, Strahlungsempfängersegmente, Strahlungsempfängerarray, Fotodiodenarray, Zeilenkamera
729: Schaltungsglieder, Totzeitglied
730: -
731: Sensorik, Pulverstromsensorik
731.x: Sensorik, Pulverstromsensorik
732: Prallelement, Prallplatte, Umlenkblech
732.x: Prallelement, Prallplatte, Umlenkblech
733: Sensor, Kraftaufnehmer
733.x: Sensor, Kraftaufnehmer, ausgedehnt, Kraftaufnehmerarray
801: Messanordnung zur Bestimmung einer Dichte
802: Wägeeinrichtung, Waage
803: Wägebehältnis, Wägeschale
804: Sensorik, Sensor, optisch, Kamera, Zeilenkamera
805: -
806: Messeinrichtung, ultraschallbasiert, induktiv, kapazitiv
807: Steuerungseinrichtung
808: Separationseinrichtung, Ausleiteinrichtung, Weiche, Diverter
809: Waage
810: -
811: Datenverarbeitungsmittel
812: Anzeigeeinrichtung, Display
813: Winkellagegeber
814: Antriebsmittel, Kippantrieb
815: -
816: Materialaufnahme, Behältnis
817: Weichenzunge, Schieber, Boden
818: Antriebsmittel, Zylinder-kolben-System
b: Breite
d: Stärke, Schichtdicke
b003: Breite (003; 003`)
b006: Breite (006)
b008: Breite (008)
d003: Stärke, Schichtdicke (003)
d003': Stärke, Schichtdicke (003`)
d006: Stärke (006)
d008: Stärke, Schichtdicke (008)
F: Messgröße, Kraft
F.x: Messgröße, Kraft
I: Messgröße, Strahlungsintensität
I.x: Messgröße, Strahlungsintensität
φ: Winkellage
ρ: Dichte
r: Radius
m: Masse
R12: Regelkreis
R14: Regelkreis
R15: Regelkreis
R17: Regelkreis
R34: Regelkreis
R35: Regelkreis
R37: Regelkreis
R82: Regelkreis
R85: Regelkreis
S1: Signalverbindung, Sensorsignal
S2: Signalverbindung, Steuersignal
S3: Signalverbindung, Sensorsignal
S4: Signalverbindung, Steuersignal
S5: Signalverbindung, Steuersignal
S6: Signalverbindung, Steuersignal
S7: Signalverbindung, Steuersignal
S8: Signalverbindung, Sensorsignal
s: Schnittlinie
t: Zeit
t1: Zeitpunkt, erster
t2: Zeitpunkt, zweiter
TS: Transportrichtung (Trägersubstrat 006)
TP: Förderrichtung (pulverförmiges Material 004)
V: Maschinengeschwindigkeit repräsentierende Größe

Claims

Maschine zur Herstellung eines mit einem Trockenfilm (003; 003`) beschichteten Trägersubstrats (006), umfassend einen Substratabwickler (200), durch welchen der Maschine eingangsseitig das bahnförmige Trägersubstrat (006) zuführbar ist, eine Auftragstufe (100; 100*), durch welche in zumindest einem Walzenspalt (104; 104`) ein Trockenfilm (003; 003`) aus einer Pulvermischung (004; 004`) über einen Walzenspalt herstellbar und an mindestens einem vom Trägersubstrat (006) durchlaufenden Auftragspalt (107; 107`) auf zumindest einer Seite des Trägersubstrates (006) aufbringbar ist, ein Kalandrierwerk (600) mit einem Kalandrierspalt, durch welchen das zumindest auf einer Seite mit dem Trockenfilm (003; 003`) versehene Trägersubstrat (006) als Produktstrang (002) unter Anwendung von Druck und/oder erhöhter Temperatur hindurch führbar ist, und einen Rollenaufwickler (500), in welchem das auf zumindest einer Seite mit dem Trockenfilm (003; 003`) versehene Trägermaterial (006) als Produktstrang (002) auf einer Rolle (501) aufwickelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl in einer zwischen dem Ort des Abwickelns von der Substratrolle (201) im Substratabwickler (200) bis zum Eintritt in den einzigen oder ersten Auftragspalt (107; 107`) der Auftragstufe (100; 100*) gelegenen ersten Substratpfadstrecke, als auch in einer zweiten, zwischen dem Ort des Austrittes der Trägersubstratbahn (006) aus dem einzigen oder stromabwärts letzten Auftragspalt (107; 107`) der Auftragstufe (100; 100*) und dem Eintritt in den Kalandrierspalt zwischen den beiden Kalandrierwalzen (601; 602) gelegenen Substratpfadstrecke jeweils sowohl zumindest eine zwangsgetriebene Zugwalze (202; 308; 401) als auch zumindest eine Messwalze (208; 307; 409) zur Ermittlung einer Bahnspannung vorgesehen sind.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenverarbeitungs- und/oder elektronische Schaltmittel umfassende Bahnspannungsregeleinrichtung vorgesehen ist, welche eingangsseitig mit den Messwalzen (208; 307; 409) und ausgangseitig mit zumindest der den Antrieb der in der ersten und/oder in der zweiten Substratpfadstrecke vorgesehenen Zugwalze (202; 308; 401) steht, und welche Datenverarbeitungs- und/oder elektronische Schaltmittel aufweist, die eingerichtet sind durch entsprechende Ansteuerung der Antriebssteuerung des Antriebes einer oder mehrerer der Zugwalzen (202; 308; 401) in jeder der beiden Substratpfadstrecken eine jeweils vorgegebene Bahnspannung und/oder eine für die beiden Substratpfadstrecken vorgegebene Bahnspannungsdifferenz aufzubauen und/oder zu erhalten.
Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zwischen dem Ort des Austrittes der zumindest einseitig mit dem Trockenfilm (003; 003`) versehenen Trägersubstratbahn (006) aus dem Kalandrierspalt und dem Ort des Aufwickelns auf die Produktrolle (501) im Produktaufwickler (500) gelegenen dritten Substratpfadstrecke ebenfalls eine zwangsgetriebene Zugwalze (502) und/oder eine Messwalze (409; 507) zur Ermittlung einer Bahnspannung vorgesehen ist.
Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnspannungsregeleinrichtung eingangsseitig mit der Messwalze (208; 307; 409) und ausgangseitig mit dem Antrieb der in der dritten Substratpfadstrecke vorgesehenen Zugwalze (502) steht, und welche Datenverarbeitungs- und/oder elektronische Schaltmittel aufweist, die eingerichtet sind durch entsprechende Ansteuerung der Antriebssteuerung des Antriebes einer oder mehrerer der Zugwalzen (202; 308; 401) in jeder der beiden Substratpfadstrecken eine jeweils vorgegebene Bahnspannung und/oder eine für die beiden Substratpfadstrecken vorgegebene Bahnspannungsdifferenz aufzubauen und/oder zu erhalten.
Maschine nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige zwangsgetriebene Zugwalze (202; 308; 401) durch ein bezüglich der Geschwindigkeit regel- und/oder steuerbares Antriebsmittel unabhängig von der oder jeder anderen Zugwalze (202; 308; 401) antreibbar ist.
Maschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Substratpfad vor dem Eintritt in den ersten oder einzigen Auftragspalt (107; 107`) aber stromabwärts eines letzten mit der Trägersubstratbahn (006) zusammenwirkenden Substratführungselements (301; 307) eine thermische Vorbehandlungsstation (306) und zwischen der Vorbehandlungsstation (306) und dem Eintritt in den ersten oder einzigen Auftragspalt (107; 107`) ein Sensor (311) zur Ermittlung der Temperatur der Trägersubstratbahn (006) vorgesehen ist.
Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (311) und die Temperierstation (306) Bestandteil eines Regelkreises zum Regeln der Temperatur der Trägersubstratbahn (006) sind.
Maschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Substratpfad stromabwärts des Kaladrierwerks (600) eine Kühleinrichtung (504) und stromabwärts der Kühleinrichtung (504) ein Sensor (508) zur Ermittlung der Temperatur des Produktstranges (002) vorgesehen ist.
Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (508) und die Kühleinrichtung (504) Bestandteil eines Regelkreises zum Regeln der Temperatur des Produktstranges (002) sind.
Maschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass im der Auftragstufe (100; 100`) nachgelagerten Substratpfad eine Inspektionseinrichtung (403; 403.1; 403.2) vorgesehen ist, durch welche die Produktstrangoberfläche auf Fehlstellen überprüfbar ist, und dass der Inspektionseinrichtung (403; 403.1; 403.2) im Substratpfad eine Einrichtung zur Fehlstellenmarkierung (412) vorgesehen ist, durch welche Stellen oder Abschnitte mit Fehlstellen auf dem Produktstrang (002) kenntlich gemacht werden können.