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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigem Material
auf ein bewegbares Substrat, bei dem das fließfähige Material mittels einer
Fluid-Abgabevorrichtung durch eine Schlitzdüse in Form eines Streifens
oder einer Folie abgegeben und anschließend auf das relativ zu der
Fluid-Abgabevorrichtung bewegte Substrat mit einer gewünschten
Breite senkrecht zur Bewegungsrichtung des Substrates abgelegt wird.
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Die Erfindung betrifft ferner ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigem Material
auf ein bewegbares Substrat, bei dem fließfähiges Material mittels einer
Fluid-Abgabevorrichtung auf ein relativ zu der Fluid-Abgabevorrichtung bewegtes
Substrat abgelegt wird.
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In vielen industriellen Anwendungen
werden fließfähige Materialen
(Fluide) mithilfe von Fluid-Abgabevorrichtungen abgegeben und auf
Substrate abgelegt oder aufgetragen. Bei den fließfähigen Materialen
kann es sich beispielsweise um Klebstoffe, Lacke, Dichtungsmaterialen
und bei den Substraten um Hygieneartikel, Kunststofffolien, Möbel oder
Maschinenteile oder dgl. handeln. Die Abgabe der fließfähigen Materialen
kann je nach Anwendungsfall raupen-, streifen- oder folienförmig sein.
Die Fluid-Abgabevorrichtungen
sind an eine Fluidquelle, beispielsweise einen Klebstoffbehälter angeschlossen
und das Fluid wird mithilfe einer Pumpe unter Zwischenschaltung
von sogenannten Auftragsventilen zu einer Düse mit einer beispielsweise
kreisförmigen
oder schlitzförmigen
Austrittsöffnung
gefördert.
Je nach Anwendungsfall werden unterschiedliche Anforderungen an
das Auftragsbild des abgelegten Substrats gestellt.
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Häufig
wird ein im Wesentlichen flächiger Auftrag
unter Verwendung einer Schlitzdüse
mit einer länglichen
Austrittsöffnung
benötigt.
Das fließfähige Material
wird hierbei in Form eines Streifens oder einer Folie von der Fluid-Abgabevorrichtung
abgegeben und anschließend
auf einem relativ zur Fluid-Abgabevorrichtung
bewegten Substrat abgelegt. In dem Fall, dass die Dicke des auf
das Substrat aufzubringenden Materials sehr dünn ist, kann es dazu kommen,
dass sich Lufteinschlüsse,
etwa in Form von Luftblasen zwischen dem Substrat und dem auf diesem
abgelegten Film oder der Folie bilden. Derartige Lufteinschlüsse sind
unerwünscht,
da sie insgesamt zu einer ungleichmäßigen unebenen Beschichtung führen und
auch aufplatzen können.
Insbesondere auch bei sehr großen
Auftragsgeschwindigkeiten, d. h. Relativgeschwindigkeiten zwischen
dem zu beschichtenden Substrat und der Fluid-Abgabevorrichtung können derartige
Schwierigkeiten zunehmen und nur unzureichende Beschichtungsergebnisse
erzielt werden.
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Eine weitere Schwierigkeit betrifft
die Verbindung oder Haftung zwischen dem Substrat, genauer gesagt
dessen Oberfläche
und dem Beschichtungsmaterial. Bei den meisten Anwendungen ist es
erwünscht,
eine möglichst
große
Haftung zwischen Substrat und Beschichtungsmaterial zu erzielen.
Zu diesem Zweck werden bei der Herstellung einer Beschichtung beispielsweise
Anpressrollen oder -walzen eingesetzt, die eine auf das Substrat
aufgebrachte Beschichtung mechanisch anpressen. Eine solche mechanische
Anpressung ist nur dann möglich, wenn
es nicht zu einer Verklebung zwischen der Anpressrolle und dem aufgebrachten
Beschichtungsmaterial kommt, d. h. nur dann, wenn das aufgetragene
Beschichtungsmaterial bereits ausreichend fest oder ausgehärtet ist;
andernfalls kann eine derartige mechanische Anpressung nicht unmittelbar
nach dem Auftrag vorgenommen werden, was das Auftragsverfahren verkompliziert.
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Aufgabe der Erfindung ist es gemäß eines ersten
Aspektes, ein Auftragsverfahren und eine Auftragsvorrichtung bereitzustellen,
mit denen folien- oder streifenförmige
Beschichtungen auf Substraten erzeugt werden können. Insbesondere sollen sehr dünne, folienförmige Beschichtungen
möglichst
ohne Lufteinschlüsse
zwischen Folie und Substrat hergestellt werden können.
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Eine weitere Aufgabe gemäß eines
zweiten Aspektes der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und
eine Vorrichtung anzugeben, mit denen eine zuverlässige Verbindung
zwischen Beschichtungsmaterial und Substrat erzielt wird. Insbesondere
soll die Möglichkeit
geschaffen werden, eine sichere Verbindung zwischen einem noch nicht
vollständig
ausgehärteten,
gegebenenfalls noch flüssigen
Beschichtungsmaterial und einem Substrat herstellen zu können.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß des ersten
Aspektes durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem
das von der Fluid-Abgabevorrichtung
abgegebene streifen- oder folienförmige Material vor und/oder
während
der Ablage auf dem Substrat mittels eines von einem elektrostatischen Feldgenerator
erzeugten im Wesentlichen über
die gesamte Breite des streifen- oder folienförmigen Materials wirkenden
elektrostatischen Feldes mit einer in Richtung auf das Substrat
wirkenden Kraft beaufschlagt wird.
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Die Erfindung löst die Aufgabe ferner bei einer
Vorrichtung der eingangs genannten Art durch einen elektrischen
Feldgenerator zum Erzeugen eines elektrischen, vorzugsweise elektrostatischen
Feldes, wobei mindestens eine Elektrode des Feldgenerators benachbart
zu der Fluid-Abgabevorrichtung angeordnet ist, so dass das abgegebene
Material in Richtung auf das Substrat gedrückt wird.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen
darin, dass durch die Einbringung eines abgegebenen Streifens oder
insbesondere einer dünnen
Folie aus fließfähigem Material
in ein elektrisches, vorzugsweise elektrostatisches Feld der Streifen
oder die Folie an das Substrat angedrückt wird. Insbesondere bei der
Aufbringung sehr dünner
Folien oder Filme auf Substrate, etwa von solchen Filmen, die geringer
als 20 μm
sind, werden aufgrund der durch das elektrostatische Feld erzeugten
Andrückkraft
Lufteinschlüsse
zwischen Folie und Substrat weitgehend verhindert. Versuche haben
gezeigt, dass durch die Aussetzung einer dünnen, abgegebenen Folie in
einem elektrostatischem Feld unerwünschte „Schwebeeffekte" der Folie auf einer
Luftschicht verhindert werden können.
Die sich vor der Ablage zwischen Folie und Substrat befindliche
Luft wird, unterstützt
durch die Wirkung des elektrostatischen Feldes, aus diesem Zwischenraum
herausgedrückt
und das streifen- oder folienförmige
Beschichtungsmaterial wird an das Substrat angedrückt. Dadurch
lassen sich deutlich bessere, gleichmäßigere flächige Auftragsbilder erzeugen.
Ein nachteiliges mechanisches Anpressverfahren mit einer Walze kann
erfindungsgemäß verhindert
werden. Erfindungsgemäß können extrem dünne Folien
kontrolliert und sicher auf Substraten abgelegt werden, um eine
extrem dünne
Beschichtung oder laminierte Produkte herzustellen. Die Dicke der
erfindungsgemäß herstellbaren
Folien oder Filme kann deutlich geringer als 20 μm sein. Durch das erfindungsgemäße Auftragsverfahren,
bei dem kein Kontakt zwischen der Fluid-Abgabevorrichtung (häufig auch als Auftragskopf
bezeichnet) und dem Substrat besteht, können wärmeempfindliche Substrate beschichtet
werden, die nicht mit einem heißen
Auftragskopf in Kontakt kommen dürfen.
Dies ist insbesondere bei der Herstellung von Hygieneprodukten der
Fall, wo dünne
Substrat-Folien beschichtet werden müssen, die hitzeempfindlich
sind.
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Erfindungsgemäß wird das elektrostatische Feld
so ausgebildet ist, dass dessen Feldlinien im wesentlichen senkrecht
zu der durch die von dem abgegebenen streifen- oder folienförmigen Material
definierten Ebene verlaufen. Dadurch werden besonders vorteilhaft
relativ große
durch das elektrische Feld verursachte Kräfte auf das fließfähige Material aufgebracht,
wobei diese Kräfte
im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung des Materials wirken
und dadurch eine große
Anpresswirkung erzielt wird. Die Folie wird dadurch gewissermaßen quer verschoben
in Richtung auf das Substrat bei gleichzeitiger Vorwärtsbewegung.
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Besonders bevorzugt ist es ferner,
dass eine oder mehrere Elektroden des elektrostatischen Feldgenerators
sich im Wesentlichen über
die gesamte Breite des abgegebenen streifen- oder folienförmigen Materials
erstreckt bzw. erstrecken. Dadurch wird die abgegebene, noch nicht
abgelegte Folie sehr gleichmäßig über die
gesamte Auftragsbreite in Richtung auf das Substrat gedrückt, und
Lufteinschlüsse können besonders
zuverlässig
vermieden werden. Besonders bevorzugt ist es, dass das abgegebene streifen-
oder folienförmige
Material mittels eines von einer Vielzahl von sich im Wesentlichen über die
gesamte Breite des abgegebenen Materials erstreckenden länglichen
Elektroden, vorzugsweise Elektrodennadeln, erzeugten Feldes beeinflusst
wird. Durch den Einsatz derartiger Elektrodennadeln können lokal
die durch das elektrische Feld verursachten Kräfte vergrößert und gleichzeitig eine
gleichmäßige Anpressung
erzielt werden. Besonders bevorzugt ist die Auftragung von Heißschmelzklebstoff,
der mittels einer Schlitzdüse
in Form einer dünnen
Folie abgegeben und gleichmäßig durch
das elektrische Feld auf das Substrat gedrückt wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird
vorgeschlagen, dass das Material auf einem mittels einer Stützrolle
oder eines Stützelementes
geführten
Substrats abgelegt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass das Substrat
sich nicht senkrecht zur Substratbewegungsrichtung bewegt, sondern
lediglich das Beschichtungsmaterial in Richtung auf das Substrat
gedrückt
wird durch das elektrische Feld. Zweckmäßigerweise ist die Stützrolle
oder das Stützelement
bezogen auf das Substrat gegenüber
von der oder den Elektroden des Feldgenerators angeordnet. Besonders
große
Kräfte
lassen sich dadurch erzielen, dass die Stützrolle oder das Stützelement geerdet
ist. Unmittelbar vor der Ablage verlaufen das streifen- oder folienförmige Material
und das Substrat vorzugsweise in einem spitzen Winkel zueinander.
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Gemäß des zweiten Aspektes wird
bei einem Verfahren zum Auftragen von fließfähigem Material auf ein bewegbares
Substrat, bei dem das fließfähige Material
mittels einer Fluid-Abgabevorrichtung auf ein Substrat abgelegt
wird, die Aufgabe dadurch gelöst,
dass das Material nach der Ablage auf dem Substrat mittels eines
von einem Feldgenerator erzeugten elektrischen Feldes beeinflusst
wird.
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Die Aufgabe wird ferner durch eine
Vorrichtung der Eingangs genannten Art gelöst durch einen elektrischen
Feldgenerator zum Erzeugen eines elektrischen, vorzugsweise elektrostatischen
Feldes, wobei mindestens eine Elektrode des Feldgenerators benachbart
zu der Fluid-Abgabevorrichtung angeordnet ist, so dass das abgegebene
Material in Richtung auf das Substrat gedrückt wird.
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Gemäß dieses Aspektes der Erfindung
wird erstmals ein elektrisches, vorzugsweise elektrostatisches Feld
eingesetzt, um bereits auf einem Substrat (zuvor) abgelegtes Material
zu beeinflussen. Insbesondere wird das elektrische Feld erfindungsgemäß verwendet,
um das abgelegte Material an das Substrat anzudrücken, so dass die Haftung des
Materials an dem Substrat verbessert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
dient demselben Zweck.
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Besonders bevorzugt ist es, dass
das auf dem Substrat abgelegte Material noch mindestens teilweise
im fließfähigem Zustand
ist, so dass es durch die Aussetzung des elektrischen Feldes seine Form ändern kann,
insbesondere in an dem Substrat ausgebildete Vertiefungen oder Öffnungen
hineingedrückt
werden kann. Und das fließfähige Material kann
aufgrund des elektrischen Feldes – zusätzlich zu etwaigen Gravitationskräften angedrückt werden. Dadurch
wird gewissermaßen
eine mechanische Verklammerung erzielt, wenn das Material in Vertiefungen
oder Öffnungen
eindringt.
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Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Verbesserung der Anhaftung von Beschichtungs-Material werden
mehrere Elektroden eines elektrischen Feldgenerators eingesetzt,
die bezogen auf die Bewegungsrichtung des Substrates hintereinander
in Reihe geschaltet sein können,
um nacheinander das Material zu beeinflussen. Auch können alternativ
eine Reihe von Elektroden quer zur Bewegungsrichtung des Substrates
nebeneinander angeordnet sein und entweder eine gleichmäßige Anpressung
des Materials oder auch eine unterschiedliche Anpressung bezogen
auf den jeweiligen Elektrodenort vorgenommen werden.
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Die erfindungsgemäßen Elektroden zum Andrücken des
Materials an das Substrat sind vorzugsweise gegenüber einer
Unterlage, etwa einer geerdeten Rolle angeordnet, so dass das Substrat
gestützt wird.
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Die bevorzugten Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
gemäß den Unteransprüchen erzielen
gleichermaßen
die zuvor anhand des Verfahrens beschriebenen Vorteile.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand
von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer erffindungsgemäßen Vorrichtung zum Auftragen
von fließfähigem Material
in einer Seitenansicht;
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2 ein
alternatives Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Auftragen von fließfähigem Material,
insbesondere zum Anpressen von abgelegtem Material an ein Substrat;
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3 eine
alternative Ausführungsform
einer Vorrichtung ähnlich 2;
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4 eine
weitere alternative Ausführungsform
einer Vorrichtung ähnlich 2;
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5 ein
Ausführungsbeispiel
einer Fluid-Abgabevorrichtung mit Schlitzdüse zur Erzeugung einer Folie,
die erfindungsgemäß einem
elektrischen Feld ausgesetzt wird.
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6 die
Vorrichtung gemäß 5 in einer weiteren Ansicht;
und
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7 eine
schematische Darstellung einer Elektrode mit einer Vielzahl von
nadelartigen Elektrodenelementen, die in Reihe geschaltet sind;
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Bei dem in 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um eine Vorrichtung zum Auftragen von fließfähigem Klebstoff-Material
auf ein flexibles Substrat 4 in Form einer flächigen Bahn,
etwa einer festen Kunststofffolie. Eine Fluid-Abgabevorrichtung 1,
auch als Auftragskopf 1 bezeichnet, weist eine Schlitzdüse mit einer
schlitzförmigen
Düsenöffnung 3 auf,
aus der ein dünner
Streifen bzw. eine sehr dünne
Folie aus fließfähigem Material
abgegeben wird. Ein solcher Auftragskopf 1 mit Schlitzdüse ist unten
näher anhand
von 5 und 6 erläutert. Der Auftragskopf 1 wird
an einer nicht dargestellten Trägerstruktur
ortsfest gehalten, im Ausführungsbeispiel
in einer solchen Stellung, dass die abgegebene Folie 2,
gebildet aus fließfähigem Heißschmelzklebstoff
(hot-melt), gegenüber
einer Vertikalen geneigt um etwa 60° und somit gegenüber einer horizontalen
Ebene geneigt um 30° nach
schräg
unten austritt. Das abgegebene Material 2 wird dann in Form
einer vollständig
oder wenigstens teilweise noch flüssigen Folie auf dem ebenfalls
folienartigen Substrat 4 an einer Kontaktstelle K abgelegt.
Es kommt im Bereich der äußeren Oberfläche einer Stützrolle 6,
die drehbar um eine Drehachse 8 gelagert ist, in Kontakt
mit dem Substrat 4 und wird dann gemeinsam mit diesem in
einer im Wesentlichen horizontalen Ebene in Richtung des Pfeils 10 fortbewegt.
Das Substrat 4 wird mittels geeigneter Fördermittel
in Richtung des Pfeils 10 transportiert. Das erfindungsgemäß hergestellte
Produkt, bestehend aus Substrat 4 und Material-Folie 2 kann
beispielsweise nach dem Aushärten
des aufgebrachten Materials aufgewickelt und/oder in einzelne Produktabschnitte geschnitten
werden. Im Ausführungsbeispiel
ist die abgegebene Folie 2 mit einer Dicke von weniger
als 20 μm
relativ dünn.
Die Stützrolle 6 besteht
aus Aluminium und ist durch eine elektrische Leitung 12 geerdet.
Die von der Fluid-Abgabevorrichtung 1 abgegebene im Wesentlichen
noch fluide Material-Folie 2 weist zwischen der schlitzförmigen Austrittsöffnung 3 und
der Kontaktstelle K eine mindestens teilweise leicht gekrümmte Bewegungsbahn
auf, wie 1 schematisch
veranschaulicht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen
elektrischen, im Ausführungsbeispiel
elektrostatischen Feldgenerator 14 und mindestens eine
mit diesem gekoppelte Elektrode 16 auf, so dass sich ein elektrisches,
vorzugsweise elektrostatisches Feld E ausgehend von der Elektrode 16 ausbildet.
Die elektrischen Feldlinien sind durch die Pfeile 17 schematisch
dargestellt. An der Elektrode 16 wird eine elektrische
Spannung von zwischen 30–50,
vorzugsweise 30 KV (Kilovolt) angelegt. Die Gestaltung der Elektrode 16 ist
näher anhand
von 7 unten erläutert. Der
Abstand der Elektrode 16 zu der Bewegungsbahn des Materials 2 und
zu der Stützrolle 6 ist
variierbar. Hierzu dient eine nicht mehr dargestellte Tragstruktur
für die
Elektrode 16. Im Ausführungsbeispiel
beträgt
der Abstand zwischen Elektrode 16 und Bewegungsbahn des
Materials 2 etwa 3–5
mm. Der Abstand aus Schlitzöffnung
und Kontaktstelle K beträgt
etwa zwischen 5 und 15 mm. Die Elektrode 16 wird mit einer
Spannung mit vorzugsweise negativer Polarität beaufschlagt.
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Wie 7 zeigt,
weist die Elektrode 16 eine Vielzahl von in einer Reihe
mit gleichen Abständen von
etwa 5 mm beabstandeten einzelnen Elektrodenelementen in Form von
Elektroden-Nadeln 18 auf. Die Reihe verläuft senkrecht
zur Bewegungsrichtung des Materials 2 (siehe 1), und die Elektrode 16 bzw.
deren Nadeln 18 erstrecken sich über die gesamte Auftragsbreite
des abgegebenen Materials 2 oder sogar etwas über die
gesamte Breite des abgelieferten Materials 2 hinaus, um
Randeffekte zu vermeiden. Die einzelnen Nadeln 18 sind
an einem nicht näher
dargestellten elektrischen Leiter mechanisch befestigt und können durch
die in 1 schematisch dargestellte
Leitung 20, die in einer Schutzhülse 22, die in 7 dargestellt ist, verläuft, mittels
des Feldgenerators 14 mit elektrischer Spannung beaufschlagt
werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Auftragen
von fließfähigem Material
wird anhand von 1 beschrieben:
Das aus der Düsenöffnung 3 der Fluid-Abgabevorrichtung
schräg
nach unten austretende streifen- oder folienförmige Material 2 wird durch
das zwischen der Elektrode und dem Material 2. und der
geerdeten Stützrolle 6 bestehende
elektrische Feld E beeinflusst, indem eine Kraft auf das Material 2 in
Richtung auf das Substrat 4 wirkt, so dass eine gleichmäßige Verbindung
ohne Lufteinschlüsse zwischen
der abgegebenen Material-Folie 2 und dem Substrat 4 entsteht.
Hinsichtlich weiterer Einzelheiten wird auf die obigen Beschreibungen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
Bezug genommen. Nach der Herstellung der Verbindung wird das hergestellte Produkt,
bestehend aus Substrat 4 und folienförmiger Beschichtung durch das
Material 2, in Richtung des Pfeils 10 transportiert.
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Die 2–4 zeigen alternative Ausführungsbeispiele
erfindungsgemäßer Vorrichtungen
und Verfahren, mit denen insbesondere die Verbindung und Haftung
zwischen einem auf einem Substrat 4 abgelegten Material
mittels eines elektrostatischen Feldes E verbessert wird. Die in
den 2–4 dargestellten Vorrichtungen
können
einer Vorrichtung gemäß 1 nachgeschaltet sein. Ein
Unterschied zwischen der in 1 dargestellten
Vorrichtung und den Vorrichtungen gemäß 2–4 besteht darin, dass in 1 das fließfähige Material 2 wenigstens
im Wesentlichen vor der Ablage auf dem Substrat 4 mittels eines
elektrostatischen Feldes in Richtung auf das Substrat 4 gedrückt wird,
während
bei den Vorrichtungen gemäß 2–4 ein
Material, vorzugsweise ein fließfähiges Material
bereits vollständig
auf dem Substrat 4 abgelegt worden ist und dann im abgelegten
Zustand mittels eines elektrischen Feldes beeinflusst, genauer gesagt
an das Substrat 4 angedrückt wird. In 2 ist eine beliebige Fluid-Abgabevorrichtung 1 zum
vorherigen Aufbringen von Material auf das Substrat 4 schematisch
dargestellt.
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Die in 2 dargestellte
Vorrichtung weist einen elektrischen Feldgenerator 14 und
eine mit diesem über
eine Leitung 20 verbundene Elektrode 16 auf, die
benachbart zur Bewegungsbahn des Substrates 4, auf dem
das Material in nicht dargestellter Weise abgelegt worden ist, angeordnet
ist, so dass sich das elektrische Feld E zwischen Elektrode 16 und
Substrat 4 im Bereich einer das Substrat 4 stützenden
und umlenkenden Stützrolle 6 ausbildet.
Die Stützrolle 6 ist
drehbar um eine Drehachse 8 angeordnet. Bevorzugt ist die
Elektrode 16 so wie die anhand der 1 und 7 zuvor
beschriebenen Elektrode 16 ausgebildet. Insoweit wird vollständig auf
die obigen Beschreibungen Bezug genommen. Gleiches gilt für den Feldgenerator 14.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen
bzw. Andrücken
von Material 2 ist ergänzend zu
den obigen Beschreibungen der Erfindung wie folgt: Durch das elektrische
Feld E entsteht eine Kraft auf das abgelegte Material 2,
schematisch angedeutet in 2,
die das Material in Richtung auf das Substrat 4 drückt. In
dem Fall, dass das Material 2 fließfähig ist, wird es gegebenenfalls
etwas abgeflacht und in gegebenenfalls in dem Substrat 4 ausgebildete
Vertiefungen, Öffnungen,
Poren oder innere Kanäle
oder dgl. eingedrückt
aufgrund des elektrischen Feldes E. Dadurch entsteht eine verbesserte
Anhaftung, ggf. Verklammerung zwischen dem Material 2 und
dem Substrat 4. Anschließend wird das Substrat 4 mit
dem Material 2 in Richtung des Pfeils 10 transportiert.
Gegebenenfalls härtet
das Material weiter auf dem Substrat aus.
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Das in 3 dargestellte
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Beeinflussung von auf einem Substrat 4 abgelegten Material 2 unterscheidet
sich von der zuvor in 2 beschriebenen
Vorrichtung dadurch, dass mehrere Elektroden 16a, 16b und 16c benachbart
zur Bewegungsbahn des Substrates 4 mit aufgetragenen Material 2 angeordnet
sind. Die drei Elektroden 16a, 16b, 16c sind
dabei gleichmäßig beabstandet
um die äußere Periphere
der Stützrolle 6 angeordnet
und haben jeweils gleichen Abstand zur äußeren Oberfläche der
Stützrolle 6.
Die Abstände
zur Stützrolle 6, aber
auch zueinander könnten
jedoch variiert werden. Die Elektroden 16a, 16b, 16c,
sind somit in Bewegungsrichtung des Substrates 4 hintereinander
in Reihe geschaltet. Jede einzelne Elektrode 16a, 16b, 16c,
ist dabei bevorzugt wie die in 7 dargestellte Elektrode 16 ausgebildet,
d. h. es sind mehrere einzelne Elektrodennadeln 18 in Reihe
geschaltet, wobei diese Reihe 18 jeweils senkrecht zur
Bewegungsrichtung des Substrates 4, angedeutet durch Pfeil 10 verläuft. Das
dargestellte Ausführungsbeispiel
ist somit zur Andrückung
von flächigem
Beschichtungs-Material 2 angepasst.
Erfindungsgemäß können jedoch
auch Materialien 2 in Raupenform, Punktform, Streifenform
oder dgl. mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beeinflusst
werden, die ein elektrisches Feld E bereitstellt, welches eine Kraft
in Richtung auf das Substrat 4 ausübt, so dass das aufgetragene
Material 2 an das Substrat 4 angepresst wird.
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Das in 4 dargestellte
alternative Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten
dadurch, dass drei Hochspannungselektroden 16a, 16b, 16c,
gleichmäßig beabstandet hintereinander
gestaltet sind bezogen auf die Relativ-Bewegungsrichtung des Substrates 4 (siehe
Pfeil 10). Die Elektroden 16a, 16b, 16c sind
auch im selben Abstand zu dem Substrat 4 angeordnet, welches zuvor
in nicht dargestellter Weise mit einem Material 2 beschichtet
worden ist, etwa mit einer Fluid-Auftragsvorrichtung 1,
die in 1 sowie 5 und 6 dargestellt ist. Wie zuvor beschrieben,
wird mittels eines elektrischen Feldgenerators 14 nebst
den Elektroden 16a, 16b, 16c jeweils
ein elektrisches Feld E erzeugt, das für eine Anpresskraft sorgt,
die das Material 2 in Richtung auf das Substrat 4 drückt. Die
Elektroden 16a, 16b, 16c liegen bezogen
auf das Substrat 4, gegenüber von einem geerdeten Stützelement 9,
welches eine im Wesentlichen ebene Oberfläche aufweist, entlang derer
das Substrat 4 geführt
wird. Im Ausführungsbeispiel
sind die Elektroden 16a, 16b, 16c ebenfalls
ausgebildet wie die in 7 dargestellte
Elektrode 16. Jeweils mehrere Elektrodennadeln 18 sind
in einer Reihe angeordnet, die senkrecht zur Bewegungsrichtung 10 des
Substrates 4 verläuft.
An den Elektroden 16 liegt eine Hochspannung von zwischen
30 und 60 KV mit negativer Polarität an.
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Zusätzlich zu der obigen Beschreibung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Beeinflussung eines auf einem Substrat 4 abgelegten
Materials 2, vorzugsweise eines fließfähigen Materials 2 mittels eines
elektrischen Feldes E, sei darauf hingewiesen, dass die das elektrische
Feld 4 beeinflussenden Parameter je nach Anwendungsfall
variiert werden können.
So kann beispielsweise die angelegte Spannung an den Elektroden 16 variiert werden,
die Polarität
kann geändert
werden, die Abstände
zwischen Elektroden 16 und Substrat 4 und die
Abstände
der Elektrodennadeln 18 sowie die Abstände der Elektroden 16a, 16b, 16c zueinander
können
je nach Anwendungsfall modifiziert werden.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel
einer Fluid-Abgabevorrichtung 1 anhand der 5 und 6 beschrieben.
Die Vorrichtung 1 kann bei den dargestellten Anwendungsbeispielen
zur Erzeugung eines Streifens oder einer Folie zum Einsatz kommen.
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Die Auftragsvorrichtung 1 dient
generell zum Auftragen von fließfähigen Materialien
(Fluiden) auf Substrate und ist angepasst an eine Abgabe und Auftragung
von fließfähigen thermoplastischen
Klebstoffen in Form von Folien auf unterschiedliche Substrate wie
Gewebe, Folie, Papier oder dergleichen. Die Auftragsvorrichtung 1 umfasst
im Wesentlichen einen zweiteiligen, metallischen Grundkörper 52,
der aus einem oberen Teil-Körper 54 und
einem unteren Teil-Körper 56 besteht,
eine als Breit-Schlitzdüsenanordnung
und als Teil des Grundkörpers 52 ausgebildete
Schlitzdüsenanordnung 58 und
mehrere Ventilanordnungen 510 (vgl. auch Figur ) zum wahlweisen Unterbrechen
oder Freigeben des Flusses des Fluids. Die Ventilanordnungen 510 sind
pneumatisch mit Druckluft betätigbar
und werden auch als Steuerteile oder Steuermodule bezeichnet.
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Ein Fluid-Zuführkanal 512 (5) ist in dem unteren Teil-Körper 56 des
Grundkörpers 52 ausgebildet
und mittels eines Anschlusses 514 in nicht dargestellter
Weise mit einer Fluidquelle in Form eines Klebstoff aufnehmenden
Behälters
verbunden. Dem Ausführungsbeispiel
sind zwei Zuführkanäle 512 (vgl. 6) vorgesehen und werden
mittels nicht dargestellter Zahnradpumpen gespeist. Der Zuführkanal 512 weist
mehrere Teilabschnitte auf, namentlich eine erste Schrägbohrung 516,
eine Bohrung 518, eine in dem Körper 54 ausgebildeten
Kanal 520, und jeweils eine mit dem Kanal 520 kommunizierende Schrägbohrung 22 auf.
Die Schrägbohrung 522 mündet in
eine in dem Teil-Körper 54 ausgebildete
Bohrung 524, in welche ein unterer Abschnitt jeder Ventilanordnung 510 eingesetzt
ist. Der Zuführkanal 512 weist
weitere Abschnitte auf, namentlich eine mit der Bohrung 524 kommunizierende
Bohrung 526 (5) mehrere
mit dieser kommunizierende, in der Oberseite des Teil-Körpers 56 ausgebildete
U-förmige
Kanäle
sowie einen mit den Endabschnitten der Schenkel der U-Kanäle kommunizierenden
im Querschnitt im Wesentlichen halbkreisförmigen Verteilungskanal 530.
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An den Quer-Verteilungskanal 530 schließt sich
dann ein Austrittskanal 532 der Düsenanordnung 58 an.
Der Austrittskanal 532 ist im Ausführungsbeispiel schlitzförmig ausgebildet
und weist eine längliche
Austrittsöffnung 34 auf
(vgl. 1), durch welche
das Material in Form einer Folie oder eines Films abgegeben und
anschließend
auf ein Substrat 4 aufgetragen wird. Die längliche
schlitzartige Austrittsöffnung 34 erstreckt
sich in 1 senkrecht
zur Zeichenebene. Der Querverteilungskanal 530 ist seitlich
begrenzt und abgedichtet durch Seitenklappen 538, an denen
mittels Schrauben 40 Dichtungselemente aus Kunststoff,
vorzugsweise PTFE (Tetrafluorethylen) befestigt sind. Der Grundkörper 52 ist
seitlich durch gegenüberliegende
metallische Platten 542 abgeschlossen, die mittels Schrauben 544 befestigt
sind.
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Die in die Zuführleitung 512 geschaltete
Ventilanordnung 510, die nach Art eines Steuerteils ausgebildet
ist, ist mit ihrem unteren Abschnitt in die Bohrung 524 des
Grundkörpers 52 eingesetzt
und nur der obere Abschnitt steht von dem Grundkörper 52 ab. Die Ventilanordnung 510 weist
einen zusammen mit einer Ventilnadel oder -stange 550 bewegbaren Ventilkörper 552 auf,
der mit einem an dem Körper 54 des
Grundkörpers 52 ausgebildeten
Ventilsitz 554 derart zusammenwirkt, dass der Fluidstrom
in den Zuführkanal 512 und
somit durch die gesamte Auftragsvorrichtung 1 und insbesondere
durch die Austrittsöffnung 34 wahlweise
unterbrochen bzw. freigegeben werden kann. Hierzu wird der Ventilkörper 552 zusammen
mit der Ventilstange 550 axial mittels eines abgedichtet
in der Bohrung 524 geführten
Kolbens 556 auf oder ab bewegt. In nicht näher dargestellter
Weise ist oberhalb des Kolbens 556 ein mit Druckluft permanent
beaufschlagter Zylinderraum, der mittels einer Druckluftverbindungs-Leitung 558 (6) und in der Ventilanordnung 510 ausgebildeter
Kanäle
mit Druckluft beaufschlagbar ist, um dem Kolben 556 und
den Ventilkörper 552 in
seine Schließstellung
zu drücken.