DE19926956A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines fließfähigen Mediums auf eine bewegte Oberfläche - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Aufbringen eines fließfähigen Mediums auf eine bewegte OberflächeInfo
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zum Aufbringen eines fließfähigen Mediums (2, 2') aus einer Vorratskammer (7, 8) auf eine an der Vorrichtung entlangbewegte Oberfläche (6) sowie die Verwendung einer solchen Vorrichtung beschrieben. Die Vorratskammer (7, 8) deckt die Oberfläche (6) unter Ausbildung eines Dichtspaltes (14) sowie eines Austrittsspaltes (18) teilweise ab. Um die Bildung von Luftbläschen im Medium (2, 2') zu vermeiden, wird vorgeschlagen, die Vorratskammer (7, 8) in eine Vorkammer (7) und eine Hauptkammer (8) zu unterteilen. Zwischen den Kammern ist ein Trennelement (10) angeordnet, das zusammen mit der Oberfläche (6) einen Trennspalt (15) begrenzt. Verschiedene Formen von Trennelementen werden vorgeschlagen. Die Vorrichtung ist insbesondere zum Aufbringen einer Polymerisatdispersion auf die Oberfläche (6) geeignet. Des weiteren wird ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung beschrieben.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen eines
fließfähigen Mediums aus einer Vorratskammer auf eine an der Vorrichtung entlang
bewegte Oberfläche, wobei die Vorratskammer die Oberfläche unter Ausbildung
eines Dichtspaltes sowie eines Austrittsspaltes teilweise abdeckt. Sie betrifft ferner
die Verwendung einer Vorrichtung der genannten Art.
Vorrichtungen der genannten Art werden z. B. in weitem Umfang bei der Herstellung
von Etiketten eingesetzt, um Bahnen aus Papier oder aus Folie mit Klebemitteln zu
beschichten. Ein gängiges Verfahren hierfür ist das sogenannte Gravurwalzen-
Auftragsverfahren. Bei diesem Verfahren befindet sich das fließfähige Klebemittel in
einer offenen Vorratskammer, deren Öffnung an einer rotierenden Walze anliegt. Die
Walze enthält eine Vielzahl von eingravierten Rillen. Im Laufe der Drehung der
Walze treten die zunächst leeren Rillen aus dem Außenraum in den Öffnungsbereich
der Vorratskammer ein und werden dort mit Klebemittel gefüllt. Beim Austritt der
Walze aus dem Öffnungsbereich der Vorratskammer wird überschüssiges Klebemit
tel von der Oberfläche der Walze mit einer sich über die Breite der Walze erstrec
kenden Rakel, die den Öffnungsbereich der Vorratskammer begrenzt, abgestreift. Im
weiteren Verlauf der Drehung der Walze wird diese mit der zu beschichtenden Bahn
aus Papier oder Folie in Berührung gebracht, wodurch das in und auf den Rillen be
findliche Klebemittel zumindest teilweise auf die Bahn übertragen wird.
Die Menge des aus der Vorratskammer auf die Walze übertragenen Klebemittels
kann innerhalb enger Grenzen durch die Stellung bzw. den Anpressdruck der Rakel
am Austritt der Walze aus dem Öffnungsbereich der Vorratskammer, also letztlich
durch die Höhe des durch die Rakel und die Walzenoberfläche gebildeten Austritts
spaltes variiert werden.
Im Bereich des Eintritts der Walze in den Öffnungsbereich des Vorratsbehälters ist in
der Regel eine weitere Rakel angebracht, die die Funktion einer Dichtung zwischen
dem Vorratsbehälter und der Walzenoberfläche erfüllt. Um ein übermäßiges Heraus
fließen des Klebemittels an dieser Stelle zu verhindern, muß der zwischen dieser
Rakel und der Walzenoberfläche entstehende Dichtspalt eine möglichst geringe Höhe
aufweisen.
Der Anpressdruck der Rakel am Dichtspalt sowie die Höhe des Austrittsspaltes kön
nen bei diesem bekannten Verfahren durch eine Veränderung der Position und Lage
der Auftragsvorrichtung relativ zur rotierenden Walze eingestellt werden.
Insbesondere bei hohen Walzenumlaufgeschwindigkeiten ist bei diesem bekannten
Verfahren eine vollständige Befüllung der Rillen der Walze nicht mehr gewährlei
stet, wodurch die Menge des während eines Umlaufes aufgenommenen Klebemittels
und damit letztlich das Auftragsgewicht des Klebemittels auf der zu beschichtenden
Bahn in unerwünschter Weise sinkt. Des weiteren wird bei höheren Umlaufge
schwindigkeiten in zunehmendem Maße durch die Walzenrillen Luft in den Vorrats
behälter eingetragen, die zu einer unerwünschten Schaumbildung im Vorratsbehälter
führt. Ein Vorhandensein von Schaum im Vorratsbehälter bewirkt wiederum, daß die
Rillen der Gravurwalze nicht vollständig mit Klebemittel, sondern zumindest teil
weise mit Luft in Form von Bläschen befüllt werden, so daß feine Blasen auf der zu
beschichtenden Bahn entstehen, die zu einer unerwünschten Trübung der Klebemit
telschicht führen.
Um die genannten Schwierigkeiten zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, das Klebe
mittel in der Vorratskammer mit geeigneten Mitteln unter Druck zu setzen (J. Türk,
H. Fietzek, H. Hesser und I. Voges, Perspektiven für die Verarbeitung von Disper
sionshaftklebstoffen, Sonderdruck TI/ED1654d, BASF Ludwigshafen, August 1993).
Hierdurch wird auch bei hohen Walzenumlaufgeschwindigkeiten eine vollständige
Befüllung der Gravurrillen gewährleistet. Abhängig vom eingestellten Druck wird
am Austrittsspalt eine unterschiedliche Menge des Klebemittels auch auf der Ober
fläche der Walze außerhalb der Gravurrillen aus der Auftragsvorrichtung herausbe
fördert. Auf diese Weise kann die Menge des auf die Walze aufgebrachten Klebe
mittels und damit letztlich das Auftragsgewicht des Klebemittels auf der zu be
schichtenden Bahn innerhalb eines weiteren Bereiches als ohne Druckanwendung
eingestellt werden. Durch den höheren Druck in der Vorratskammer wird weiterhin
erreicht, daß am Dichtspalt nur eine stark verminderte Menge Luft in den Vorratsbe
hälter eingetragen wird; auf diese Weise wird übermäßige Schaumbildung verhin
dert.
Je höher die Walzenumlaufgeschwindigkeit ist, desto höher muß jedoch der Druck in
der Vorratskammer gewählt werden, um den Eintrag von Luft in das Klebemittel zu
vermeiden. Die maximal erzielbare Umlaufgeschwindigkeit ist dabei dadurch be
grenzt, daß bei weiterer Druckerhöhung das Klebemittel in unkontrollierter Weise
einerseits durch den Dichtspalt und andererseits durch den Austrittsspalt aus dem
Vorratsbehälter hinausgedrückt wird. Ein Austreten von Klebemittel durch den
Dichtspalt führt zu einer unerwünschten Vorlage von Klebemittel vor diesem Spalt,
was zu einer Verschmutzung der Umgebung der Auftragsvorrichtung und zu Be
triebsstörungen führen kann. Ein unkontrolliertes Austreten von Klebemittel durch
den Austrittsspalt wiederum führt zu einem ungleichmäßigen Masseauftrag auf die
zu beschichtende Bahn.
In dem Artikel "Rasterwalzenauftragsverfahren mit Druckkammerrakel - ein Be
schichtungswerkzeug auch für strahlenchemisch härtende Systeme", IPW 1/97, S. 1
bis 8, wurde vorgeschlagen, eine Auftragsvorrichtung so zu konstruieren, daß das
Klebemittel die Vorratskammer ständig entgegen der Bewegungsrichtung der Walze
durchströmt. Auf diese Weise wird in den Vorratsbehälter eingetragene Luft ständig
mit dem strömenden Klebemittel von der rotierenden Walze weg transportiert. Wei
terhin wurde in diesem Artikel vorgeschlagen, in die Vorratskammer ein Drossel
element in einer solchen Weise einzubauen, daß sich zwischen dem Drosselelement
und der Walzenoberfläche ein schmaler Drosselspalt von einigen Zentimetern Länge
ausbildet, durch welchen das Klebemittel entgegen der Bewegungsrichtung der Wal
zenoberfläche strömt. Auf diese Weise werden die Gravuren besser mit Klebemittel
befüllt, eventuell in den Gravurrillen vorhandene Luft wird wenigstens teilweise aus
diesen herausgedrückt und mit dem abströmenden Klebemittel von der Walzenober
fläche entfernt. In der Praxis erweist sich allerdings die genaue Justierung des Dros
selelements abhängig von den Betriebsparametern, wie z. B. Walzenumlaufge
schwindigkeit, Viskosität und Druck des Klebemittels, als schwierig und nicht ohne
weiteres reproduzierbar. Auch kann eine solche Vorrichtung den Eintrag von Luft in
die Vorratskammer und eine Blasenbildung im Klebefilm nicht zuverlässig verhin
dern.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auf
tragen eines fließfähigen Mediums auf eine an der Vorrichtung entlang bewegte
Oberfläche zu schaffen, die auch bei hohen Oberflächengeschwindigkeiten zuverläs
sig arbeitet, bei der eine Bildung von Luftblasen in dem Medium sicher vermieden
wird, die einfach konstruiert ist, und die für gegebene Betriebsbedingungen einfach
und reproduzierbar eingestellt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Aufbringen eines fließfähigen
Mediums aus einer Auftragskammer auf eine an der Vorrichtung entlang bewegte
Oberfläche, wobei die Auftragskammer die Oberfläche teilweise abdeckt. Erfin
dungsgemäß ist die Auftragskammer in eine Vorkammer und eine Hauptkammer
unterteilt, zwischen welchen ein Trennelement angeordnet ist, das zusammen mit der
Oberfläche einen Trennspalt begrenzt.
Das zwischen der Vorkammer und der Hauptkammer angeordnete Trennelement
verhindert zuverlässig, daß in die Vorkammer eingedrungene Luft in die Hauptkam
mer transportiert wird und dort zu unerwünschter Schaumbildung führt. Die eigentli
che Beschichtung der Oberfläche mit der erwünschten Menge des fließfähigen Me
diums erfolgt dann frei von Luftblasen in der Hauptkammer. Die Vorkammer und die
Hauptkammer verfügen vorteilhaft über unabhängige Zuführungen für das Medium,
so daß z. B. die Druckverhältnisse in der Vorkammer und in der Hauptkammer unab
hängig voneinander gewählt werden können.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Trennelement so angeordnet ist, daß es
die Oberfläche berührt. Hierdurch wird eine vollständige Trennung der Vorkammer
und der Hauptkammer erreicht.
In der Praxis wird sich ein vollständiges Berühren oder Aufliegen des Trennelements
auf der Oberfläche oft nur bei stillstehender Oberfläche erreichen lassen. Im tatsäch
lichen Betrieb, d. h. bei bewegter Oberfläche, wird aufgrund unvermeidbarer
Schwankungen bei der Führung der Oberfläche meist eine gewisse, wenn auch sehr
kleine Spalthöhe vorhanden sein. Eine besonders wirksame Vermeidung von Luft
blasen und ein gleichmäßiger Auftrag des Mediums auf die Oberfläche wird auch
dann erzielt, wenn das Trennelement so angeordnet ist, daß die Höhe des Trennspal
tes zwischen dem Trennelement und der Oberfläche zwischen 0 und 0,1 mm, insbe
sondere zwischen 0 und 0,08 mm, bevorzugt zwischen 0 und 0,05 mm, besonders
bevorzugt zwischen 0 und 0,02 mm beträgt. Durch eine solche Minimierung der Hö
he des Trennspaltes wird ebenfalls eine wirkungsvolle Trennung der Vorkammer und
der Hauptkammer erreicht.
Um eine sichere Funktion der Vorrichtung bei unterschiedlichen Betriebsbedingun
gen zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn das Trennelement verstellbar angeord
net ist. Eine Verstellung kann dabei sowohl in einer Veränderung der Lage des
Trennelements, z. B. einer Verkippung, einer Verschiebung in oder entgegen der Be
wegungsrichtung der Oberfläche als auch einer Verschiebung auf die Oberfläche zu
oder von ihr weg, d. h. einer Veränderung der Höhe des Trennspaltes, bestehen. Be
triebsbedingungen, die die optimale Position und Lage des Trennelements beeinflus
sen, können z. B. die Beschaffenheit und Bewegungsgeschwindigkeit der Oberfläche,
der Druck des Mediums in der Vorkammer, der Druck des Mediums in der Haupt
kammer oder die Zusammensetzung und die Viskosität des aufzutragenden Mediums
sein.
Eine einfache Realisierung der Trennung der Vorkammer und der Hauptkammer
ergibt sich, wenn das Trennelement eine Rakel enthält. Jedoch sind auch andere Aus
führungsformen des Trennelements denkbar. Eine besonders wirksame Trennung
kann erreicht werden, wenn das Trennelement eine Doppelrakel ist. Wesentlich für
die Wahl eines geeigneten Trennelements ist seine die Vorkammer von der Haupt
kammer trennende, abdichtende Funktion.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält das Trennelement einen zylindrischen
Stab. Dieser ermöglicht eine sichere und verschleißarme Abdichtung zwischen Vor
kammer und Hauptkammer.
Eine wirksame Abdichtung kann auch dadurch erreicht werden, daß das Trennele
ment ein biegsames Blatt enthält, welches so angeordnet ist, daß wenigstens eine
Kante des Blattes die Oberfläche federnd berührt.
Eine besonders effektive Abdichtung zwischen der Vorkammer und der Hauptkam
mer kann vorteilhaft dadurch erzielt werden, daß das Trennelement so ausgebildet
und angeordnet ist, daß es zusammen mit der bewegten Oberfläche mindestens zwei
Trennspalte begrenzt, wobei die Höhe jedes Trennspaltes zwischen 0 und 0,1 mm,
insbesondere zwischen 0 und 0,08 mm, bevorzugt zwischen 0 und 0,05 mm, beson
ders bevorzugt zwischen 0 und 0,02 mm beträgt. In einer besonders bevorzugten
Ausführung ist das Trennelement so angeordnet, daß die Höhe jedes der Trennspalte
0 mm ist, das heißt, daß das Trennelement die bewegte Oberfläche berührt.
Die Aufteilung der Vorratskammer in eine Vorkammer und eine Hauptkammer er
möglicht es, einzelne Betriebsparameter für die Vorkammer und für die Hauptkam
mer getrennt zu beeinflussen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind
Mittel vorhanden, mit welchen der Druck des Mediums in der Hauptkammer unab
hängig vom Druck des Mediums in der Vorkammer eingestellt werden kann. Bei
spielsweise kann dann der Druck in der Hauptkammer höher gewählt werden als der
Druck in der Vorkammer. So kann einerseits vermieden werden, daß das Medium
unkontrolliert durch den Dichtspalt, der die Vorkammer gegen den Außenraum ab
dichtet, aus der Vorkammer hinausgedrückt wird, andererseits wird durch den er
höhten Druck in der Hauptkammer erreicht, daß eventuell durch den Trennspalt hin
durchtretende Luftblasen in die Vorkammer zurückgedrückt werden.
In besonderem Maße können umgekehrte Druckverhältnisse in der Vorkammer und
der Hauptkammer Vorteile bieten. In einem vorteilhaften Verfahren zum Betrieb der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Druck des Mediums in der Vorkammer hö
her als der Druck des Mediums in der Hauptkammer. Auf diese Weise kann ein Ein
dringen von Luft durch den Dichtspalt in die Vorkammer von vornherein wirksam
vermieden werden. In der Hauptkammer kann dann der Druck ohne die Gefahr von
Schaumbildung innerhalb weiter Grenzen variiert werden, um so einen optimalen
Schichtauftrag auf die Oberfläche zu gewährleisten.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn zwischen der Vorkammer und der Hauptkam
mer zusätzlich ein Drosselspalt angeordnet ist. Der Drosselspalt kann sich zwischen
der Vorkammer und dem Trennelement oder zwischen dem Trennelement und der
Hauptkammer befinden. Die Höhe des Drosselspaltes ist dabei immer größer als die
des Trennspaltes. Ein solcher Drosselspalt kann z. B. durch einen Bereich der Wand
zwischen der Vorkammer und der Hauptkammer gebildet werden, der so ausgeführt
ist, daß er in geringem Abstand zur bewegten Oberfläche parallel zu dieser verläuft.
Weiterhin ist es denkbar, daß ein spezielles Drosselelement an der Wand zwischen
der Vorkammer und der Hauptkammer angebracht ist. Das den Trennspalt begren
zende Trennelement kann dabei an dem Drosselelement befestigt sein. Das Drossel
element kann in seiner Position und/oder seiner Lage verstellbar angeordnet sein.
Auf diese Weise kann die Höhe und die Form des Drosselspaltes verändert werden.
Die Länge des Drosselspaltes kann in weiten Maßen variieren. Insbesondere ist ein
Drosselspalt denkbar, dessen Länge ein Vielfaches der Länge des Trennspaltes be
trägt. Der Drosselspalt kann sich dabei unmittelbar an den Trennspalt anschließen, er
kann aber von diesem auch räumlich getrennt angeordnet sein. Eine wichtige Wir
kung des Drosselspaltes ist es, den Druckunterschied zwischen der Vorkammer und
der Hauptkammer abzubauen. Der Drosselspalt erfüllt dabei eine die Funktion des
Trennspaltes unterstützende abdichtende Funktion. Wenn beispielsweise der Druck
in der Hauptkammer höher gewählt wird als der Druck in der Vorkammer, entsteht in
dem Drosselspalt ein Druckgefälle, wobei der Druck von der Hauptkammer hin zur
Vorkammer abgebaut wird. Eventuell von der Vorkammer in den Drosselspalt ein
dringende Luftblasen werden so im Drosselspalt zusätzlich zurückgehalten.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn Mittel vorhanden sind, mit welchen die Tempe
ratur des Mediums in der Vorkammer, in der Hauptkammer oder in beiden Kammern
unabhängig von der Umgebungstemperatur eingestellt werden kann. So kann z. B. in
beiden Kammern die Temperatur deutlich höher als die Umgebungstemperatur ge
wählt werden. Hierdurch wird einerseits die Viskosität des Mediums erniedrigt und
damit seine Fließeigenschaft verbessert, andererseits wird ein sich an den Auftrag
des Mediums auf die Oberfläche anschließender Trocknungsprozeß beschleunigt.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Temperatur des Mediums in der Haupt
kammer höher gewählt wird als die des Mediums in der Vorkammer. Hierdurch wird
die Viskosität des Mediums in der Hauptkammer gegenüber der Viskosität des Me
diums in der Vorkammer erniedrigt, was ein Durchdringen geringer Mengen des
Mediums von der Hauptkammer in die Vorkammer durch den Trennspalt hindurch
erleichtert, dagegen einen Transport des Mediums - und damit auch eventuell vor
handener Luftblasen - von der Vorkammer in die Hauptkammer erschwert. Umge
kehrt ist es auch denkbar, die Temperatur in der Vorkammer höher zu wählen als in
der Hauptkammer. Hierdurch wird die Viskosität des Mediums in der Vorkammer
erniedrigt, was die Dichtfunktion des Dichtspaltes erhöht und wodurch das Eindrin
gen von Luft vom Außenraum in die Vorkammer wirksam vermieden werden kann.
Die Temperatur in der Hauptkammer kann dann unabhängig von der Temperatur in
der Vorkammer auf eine solche Weise gewählt werden, daß ein optimaler Masseauf
trag auf die Oberfläche gewährleistet ist.
Ein besonders sicherer und gleichmäßiger Masseauftrag erfolgt für den Fall, daß die
bewegte Oberfläche Vertiefungen aufweist, also beispielsweise als Gravurwalze aus
gebildet ist. Unter einer Gravurwalze versteht man eine zylinderförmige Walze, in
die in regelmäßigen Abständen feine Rillen eingraviert sind. Die Vertiefungen kön
nen jedoch auch punktförmig oder von beliebiger anderer geometrischer Gestalt sein.
Auch das Profil der Vertiefungen kann beliebige Formen annehmen, z. B. rechteckig
oder rund ausgeführt sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zum Aufbringen von Medien ver
schiedenster Art auf die Oberfläche, z. B. Polymerschmelzen, Lösungen von Polyme
ren in organischen Lösungsmitteln oder Dispersionen unterschiedlichster Art. Be
sondere Vorteile ergeben sich bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Vor
richtung zum Aufbringen einer Polymerisatdispersion auf die Oberfläche. Im Gegen
satz zu einer homogenen Lösung stellt eine Dispersion ein heterogenes Gemisch aus
einem flüssigen Dispersionsmittel und einem darin fein verteilten dispergierten Stoff
dar. Von praktischer Bedeutung sind hierbei vor allem Dispersionen, bei denen das
Dispersionsmittel Wasser ist und der dispergierte Stoff aus Polymerisatpartikeln be
steht. Eine solche Dispersion bezeichnet man auch als eine wäßrige Polymerisatdis
persion. Wäßrige Polymerisatdispersionen finden weite Verwendung als Klebemittel
bei der Herstellung von Etiketten.
Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen einer
Haftklebedispersion auf die Oberfläche. Unter einer Haftklebedispersion ist eine
Dispersion zu verstehen, die ein druckempfindliches und selbstklebendes Polymer
enthält, dessen Filmbilde-Temperatur unterhalb der Raumtemperatur liegt. Die Film
bilde-Temperatur ist diejenige Temperatur, bei der die dispergierten Teilchen zu ei
nem transparenten, rißfreien Film verschmelzen. Eine niedere Filmbilde-Temperatur
kann dadurch erreicht werden, daß ein weiches Polymer, d. h. ein Polymer mit einer
tiefen Glasübergangstemperatur, oder ein hartes Polymer, dem ein Weichmacher als
Additiv zugesetzt wurde, verwendet wird. Weite Verwendung finden hier Polymere
auf der Basis von Acryl- und/oder Methacrylsäureestern, die in Wasser als Disper
sionsmittel dispergiert werden.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Be
schichten einer Bahn mit einem fließfähigen Medium,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Auftrags
vorrichtung im Schnitt von der Seite,
Fig. 3 bis 7 verschiedene Varianten einer erfindungsgemäßen Auftragsvor
richtung im Schnitt von der Seite, sowie
Fig. 8 eine erfindungsgemäße Auftragsvorrichtung im Schnitt von vorn.
1
Bahn
2
,
2
' fließfähiges Medium
3
Auftragsvorrichtung
4
Gravurwalze
5
Gegenwalze
6
Oberfläche
7
Vorkammer
8
Hauptkammer
9
Trennwand
10
mittlere Rakel
11
Öffnung der Vorkammer
12
Öffnung der Hauptkammer
13
vordere Rakel
14
Dichtspalt
15
Trennspalt
16
Drosselspalt
17
hintere Rakel
18
Austrittsspalt
19
Gravurille
20
Gehäuse
21
Füllstück
22
Zwischenplatte
23
Leiste
24
Seitenleiste
25
Schlauchdichtung
26
Hubleiste
27
Kunststoffblatt
28
Klemmleiste
29
Blatträger
30
Rakelhalter
31
Rakelblatt
34
Abstreifer
35
Dichtleiste
36
Distanzleiste
37
Stab
38
Pneumatikanschluß
39
Pneumatikleitung
40
T-Stück
41
Hubzylinder
43
Verteiler
44
Druckluftrohr
45
Verschlußklappe
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung zum Beschichten der Bahn 1 mit
einem fließfähigen Medium 2, 2' besteht im wesentlichen aus einer Auftragsvorrich
tung 3, einer Gravurwalze 4 und einer Gegenwalze 5. Das Medium 2, 2' wird in der
Auftragsvorrichtung 3 auf die Oberfläche 6 der rotierenden Gravurwalze 4 aufgetra
gen und von dieser zur Bahn 1 transportiert. Die Bahn 1 wird von der Gegenwalze 5
unter Druckausübung über die Oberfläche 6 der Gravurwalze 4 hinweg bewegt, wo
bei das Medium 2, 2' auf die zu beschichtende Bahn 1 übertragen wird.
Die in Fig. 2 schematisch in Vergrößerung dargestellte Auftragsvorrichtung 3 weist
eine Vorratskammer auf, die durch eine mittlere Rakel 10 als Trennelement in eine
Vorkammer 7 und eine Hauptkammer 8 unterteilt ist. Durch Öffnungen 11, 12 wird
der Vorkammer 7 und der Hauptkammer 8 jeweils getrennt das aufzubringende Me
dium zugeführt. Die Auftragsvorrichtung 3 wird durch die rotierende Gravurwalze 4
abgedeckt, wobei sich die Oberfläche 6 der Gravurwalze 4 im Uhrzeigersinn über die
Auftragsvorrichtung 3 hinweg bewegt. Eine vordere Rakel 13 begrenzt die Vorkam
mer 7 an der Stelle des Eintritts der Walzenoberfläche 6 in die Auftragsvorrichtung 3
unter Ausbildung eines Dichtspaltes 14. Die vordere Rakel 13 erfüllt damit die
Funktion einer Dichtlippe. Die mittlere Rakel 10 begrenzt zusammen mit der Ober
fläche 6 einen Trennspalt 15. Weiterhin begrenzt die Trennwand 9 zusammen mit der
Oberfläche 6 einen Drosselspalt 16, dessen Höhe deutlich größer ist als diejenige des
Trennspaltes 15 und dessen Länge ein Vielfaches der Länge des Trennspaltes 15
beträgt. Schließlich begrenzt eine hintere Rakel 17 die Hauptkammer 8 im Bereich
des Austrittes der Walzenoberfläche 6 aus der Auftragsvorrichtung 3 unter Ausbil
dung eines Austrittsspaltes 18.
Im Betrieb wird mittels nicht dargestellter Pumpen das Medium 2, 2' durch die Öff
nung 11 in die Vorkammer 7 und durch die Öffnung 12 in die Hauptkammer 8 ge
pumpt. Der Druck in der Vorkammer 7 und der Hauptkammer 8 wird mittels nicht
dargestellten Regulierungseinrichtungen, z. B. Reduzierventilen, jeweils getrennt
eingestellt. Zudem kann in der Zuleitung zur Vorkammer 7 und zur Hauptkammer 8
jeweils eine Beheizungsvorrichtung vorgesehen werden, um die Temperatur in der
Vorkammer 7 und der Hauptkammer 8 getrennt einzustellen.
Die Gravurwalze 4 weist an ihrer Oberfläche 6 eine Vielzahl von Vertiefungen in
Form von eingravierten Gravurrillen 19 auf. Die Richtung der Gravurrillen 19 auf
der Oberfläche 6 der Walze 4 weist sowohl eine axiale als auch eine tangentiale
Komponente, bezogen auf die Walzenachse, auf. Hierbei ist die tangentiale Kompo
nente in der Regel deutlich kleiner als die axiale Komponente, d. h. die Gravurrillen
verlaufen schraubenförmig mit einer Steigung, die in der Regel ein Vielfaches der
Breite der Walze beträgt. Der Abstand der Rillen auf der Oberfläche liegt je nach
gewünschtem Auftragsgewicht typischerweise zwischen 0,2 mm und 0,5 mm, ihre
Tiefe und Breite typischerweise um 0,1 mm.
Vor dem Eintritt der Oberfläche 6 in die Auftragsvorrichtung 3 befindet sich in den
Gravurrillen 19 eine Restmenge des Mediums und eine gewisse Menge Luft. Die
Restmenge des Mediums wird durch den Dichtspalt 14 in die Vorkammer 7 der Auf
tragsvorrichtung 3 eingetragen. Der Dichtspalt 14 ist dabei so ausgelegt, daß die
Menge der dabei mit eingetragenen Luft minimal gehalten wird. Dies kann z. B. da
durch geschehen, daß die vordere Rakel 13 unter Druckausübung auf die Oberflä
che 6 der Gravurwalze 4 gepreßt wird.
Eine signifikante Verbesserung der Dichtfunktion ergibt sich dadurch, daß der Druck
des Mediums 2 in der Vorkammer 7 höher gewählt wird als der Umgebungsdruck.
Hierdurch wird ständig eine gewisse Menge des Mediums 2 durch den Dichtspalt 14
in den Außenraum transportiert, wobei das Medium 2 die in den Gravurrillen 19 vor
handene Luft verdrängt. Das Medium im Dichtspalt 14 bildet so eine Flüssigkeits
sperre gegen eintretende Luft. Das aus dem Dichtspalt 14 austretende Medium 2 wird
in einer in Fig. 2 nicht dargestellten Wanne gesammelt und in den Verarbeitungs
kreislauf zurückgeführt.
Der in der Vorkammer 7 zu wählende Überdruck liegt vorzugsweise unterhalb von
1 bar, insbesondere im Bereich um 500 mbar. Besonders gute Ergebnisse wurden mit
einem Überdruck im Bereich von 300 bis 600 mbar erzielt. Bei einem zu hohen
Druck in der Vorkammer 7 wird das Medium übermäßig und unkontrollierbar durch
den Dichtspalt 14 in den Außenraum gedrückt. Dies kann oberhalb von 1000 mbar
der Fall sein.
Um zu verhindern, daß durch den Dichtspalt oder an anderer Stelle austretendes Me
dium in unkontrollierter Weise auf die Oberfläche tropft, ist es zweckmäßig, die
Auftragsvorrichtung 3, wie in der Fig. 1 dargestellt, vertikal unterhalb der Gravur
walze 4 anzuordnen ("Sechs-Uhr-Position"). Gleichfalls ist es zweckmäßig, die Ge
genwalze 5 vertikal oberhalb der Gravurwalze 4 anzuordnen ("12-Uhr-Position").
In der Vorkammer 7 werden die Gravurrillen 19 vollständig mit dem Medium 2 ge
füllt. Die so gefüllten Gravurrillen 19 werden am Trennspalt 15 und am Drosselspalt
16 vorbei durch die Rotationsbewegung der Gravurwalze in die Hauptkammer 8 be
fördert. Durch die den Trennspalt 15 begrenzende mittlere Rakel 10 werden dabei
eventuell in der Vorkammer 7 vorhandene Luftblasen wirkungsvoll zurückgehalten.
Der Druck in der Hauptkammer 8 kann unabhängig vom Druck in der Vorkammer 7
gewählt werden. So ist es insbesondere möglich, den Druck in der Hauptkammer
niedriger zu wählen als den Druck in der Vorkammer. Besonders geeignet ist auch
hier ein Überdruck von weniger als 1 bar gegenüber dem Außenraum. Bei zu hohem
Druck in der Hauptkammer 8 wird das Medium auf unkontrollierbare Weise durch
den Austrittsspalt 18 in den Außenraum gedrückt, was zu einer ungleichmäßigen
Beschichtung der Oberfläche 6 der Gravurwalze 4 und damit der zu beschichtenden
Bahn 1 führt. Bewährt hat sich ein Druck im Bereich von 100 bis 300 mbar.
Das Verhältnis des Überdrucks in der Hauptkammer 8 zu dem Überdruck in der
Vorkammer 7 liegt dabei vorzugsweise im Bereich 1 : 2 bis 1 : 10, besonders bevorzugt
im Bereich 1 : 2 bis 1 : 5. Durch den höheren Druck in der Vorkammer 7 wird eine
Schaumbildung am Dichtspalt 11 von vornherein wirksam verhindert. Durch den
(geringeren) Druck in der Hauptkammer 8 kann dann unabhängig vom Druck in der
Vorkammer 7 das Auftragsgericht eingestellt werden.
Der Trennspalt sollte eine möglichst geringe Höhe aufweisen. Bevorzugt ist ein völ
liges Aufliegen der mittleren Rakel 10 auf der Walzenoberfläche 6. Dies läßt sich in
der Praxis jedoch häufig nicht erreichen, da sich die Walze bewegt und durch Vibra
tionen und durch Verschleiß meist eine sehr geringe Spalthöhe unvermeidbar ist. In
der Praxis ist es sinnvoll, die Höhe des Trennspaltes 15 geringer als 0,1 mm, insbe
sondere geringer als 0,08 mm zu wählen. Besonders gute Ergebnisse werden mit
Spalthöhen von weniger als 0,05 mm erzielt.
In der Hauptkammer 8 wird die Oberfläche 6 gleichmäßig mit dem Medium 2' unter
dem dort vorhandenen Druck belegt. Die Menge des auf die Oberfläche 4 aufge
brachten Mediums 2' wird dabei unter anderem durch die Stellung der hinteren Ra
kel 17, die den Austrittsspalt 18 begrenzt, bestimmt. Je nach Stellung wird eine mehr
oder weniger große Menge des Mediums auch auf die Oberfläche 6 der Gravurwalze
4 zwischen den Gravurrillen 19 aufgetragen.
Insbesondere für die Beschichtung einer Bahn oder Folie mit einer wäßrigen Polyme
risatdispersion hat es sich bewährt, Kunststoffmaterialien wie z. B. Polyethylen als
Material für die mittlere Rakel 10 zu verwenden. Die Länge des Trennspaltes 15 ist
vorzugsweise kleiner als 5 mm, inbesondere kleiner als 2 mm. Die Länge des Dros
selspaltes zwischen dem Trennspalt und der Hauptkammer beträgt vorzugsweise 2
bis 10 cm, insbesondere etwa 5 cm, seine Höhe vorzugsweise mehr als 0,2 mm, ins
besondere mehr als 0,5 mm.
Spezielle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den
Fig. 3 bis 7 dargestellt. Hierbei sind funktional gleichartige Bauteile auch dann mit
identischen Bezugsziffern bezeichnet, wenn sie im Detail anders ausgeführt sind.
Die Fig. 3 zeigt eine besonders bevorzugte Auftragsvorrichtung im Schnitt von der
Seite. In dem Gehäuse 20 ist ein Füllstück 21 eingesetzt. In dieses ist eine Zwischen
platte 22 eingelegt, auf welche zwei Leisten 23 montiert sind. Jeweils links bzw.
rechts der Leisten 23 befinden sich Seitenleisten 24. Diese weisen Aussparungen auf,
in denen sich Dichtungen 25 befinden. Zwischen den Seitenleisten 24 ist eine Hub
leiste 26 geführt. Diese ist mit Hilfe von Hubzylindern 41 pneumatisch vertikal ver
stellbar. Die vertikale Verstellung der Hubleiste 26 kann in einer anderen Ausfüh
rungsform auch mechanisch erfolgen. In der Hubleiste ist ein Blattträger 29 montiert,
in den ein flexibles Kunststoffblatt 27 eingelegt ist. Das Kunststoffblatt 27 wird von
einer Klemmleiste 28 im Blattträger 29 umgebogen und fixiert. Hierzu ist die
Klemmleiste 28 mit dem Blattträger 29 verschraubt.
Jeweils im linken und rechten äußeren Bereich des Gehäuses 20 sind auf diesem
zwei Rakelhalter 30 angebracht. Zwischen dem Füllstück 21 und den Rakelhaltern
30 ist jeweils ein Rakelblatt 31 befestigt.
Oberhalb der Auftragsvorrichtung befindet sich eine Gravurwalze 4. Die Rakelblätter
31 sind so angeordnet, daß sie zusammen mit der Gravurwalze 4 jeweils einen Spalt
begrenzen. Bei Drehung der Gravurwalze 4 im Uhrzeigersinn fungiert dabei der
Spalt zwischen dem rechten Rakelblatt 31 und der Gravurwalze 4 als Dichtspalt, der
Spalt zwischen dem linken Rakelblatt 31 und der Gravurwalze 4 als Austrittsspalt.
Das zwischen dem Blattträger 29 und der Klemmleiste 28 eingeklemmte Kunststoff
blatt 27 fungiert als ein Trennelement, das den von der Oberfläche der Gravurwalze
4 und den beiden Rakelblättern 31 begrenzten Raum in eine Vorkammer 7 und eine
Hauptkammer 8 unterteilt.
Über die Hubleiste 26 ist die Position des Kunststoffblatts relativ zur Oberfläche der
Gravurwalze 4 vertikal verstellbar. Hierdurch kann insbesondere der Anpressdruck,
welcher auf das Kunststoffblatt 27 wirkt, eingestellt werden. Das Kunststoffblatt 27
bewirkt so eine wirksame Trennung zwischen der Vorkammer 7 und der Hauptkam
mer 8. Die Trennwirkung wird durch die federnden Eigenschaften des Kunststoff
Mattes 27 noch verstärkt.
Im Betrieb wird die Vorkammer 7 und die Hauptkammer 8 über nicht dargestellte
Bohrungen mit dem Medium befüllt. Der Druck und die Temperatur des Mediums in
der Vorkammer 7 und des Mediums in der Hauptkammer 8 können dabei unabhän
gig voneinander eingestellt werden. Sollte Medium von der Vorkammer 7 oder der
Hauptkammer 8 in den Zwischenraum zwischen der Klemmleiste 28 und der Gra
vurwalze 4 gelangen, so kann dieses über eine Bohrung aus diesem Zwischenraum
abfließen.
Die Stellung des rechten Rakelblattes 31 wird so gewählt, daß ständig eine geringe
Menge des in der Vorkammer 7 befindlichen Mediums aus dieser durch den
Dichtspalt hindurchtritt. Hierdurch entsteht eine Flüssigkeitssperre gegen eindrin
gende Luft am Dichtspalt. Das heraustretende Medium fließt über den rechten Ra
kelhalter 30 in eine nicht dargestellte Wanne ab. Das linke Rakelblatt ist so einge
stellt, daß sich in Verbindung mit den anderen Betriebsparametern wie dem Druck
des Mediums in der Hauptkammer 8, seiner Temperatur, seiner Viskosität etc. die
gewünschte Auftragsdicke auf der Gravurwalze 4 ergibt.
Das Kunststoffblatt 27 wird vorzugsweise aus einem flexiblen Kunststoff wie Poly
ester gefertigt. Seine Dicke beträgt vorzugsweise ca. 0,5 mm. Sowohl die Klemmlei
ste 28 als auch der Blattträger 29 bestehen dagegen vorzugsweise aus einer geeigne
ten Metalllegierung, ebenso das Füllstück 21, die Zwischenplatte 22, die Leiste 23
und die Seitenleisten 24. Die Dichtung zwischen den Seitenleisten 24 und der Hub
leiste 26 ist als eine aufblasbare Schlauchdichtung 25 ausgeführt. Sie besteht aus
einem Schlauch, vorzugsweise aus Silikon, der mit Druckluft gefüllt wird und so
seine Dichtfunktion erfüllt.
Die Fig. 4 zeigt eine Variante einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung. An
stelle eines Kunststoffblattes dient hier ein massiver Abstreifer 34 als Dichtelement
zwischen der Vorkammer 7 und der Hauptkammer 8. Der Abstreifer ist vorzugswei
se aus Polytetrafluorethylen (PTFE) gefertigt. Auch ein solcher Abstreifer kann eine
wirksame Abdichtung zwischen der Vorkammer 7 und der Vorkammer 8 gewährlei
sten; es kommt zu keinem signifikanten Massetransport zwischen der Vorkammer 7
und der Hauptkammer 8 oder umgekehrt.
Eine weitere Variante der Auftragsvorrichtung ist in der Fig. 5 gezeigt. Auch hier
enthält das Trennelement zwischen der Vorkammer 7 und der Vorkammer 8 einen
massiven Abstreifer 34. In einer Vertiefung dieses Abstreifers befindet sich zusätz
lich ein zylindrischer Stab 37, welcher wie der Abstreifer 34 vorzugsweise aus PTFE
gefertigt ist. Durch die Drehbarkeit des Stabes 37 wird die Reibung zwischen der
Gravurwalze 4 und dem Trennelement verringert. Hierdurch wird auch der Ver
schleiß des Trennelementes gemindert. Gleichzeitig stellt der punktförmige Kontakt
zwischen der Oberfläche der Gravurwalze 4 und dem Stab 37 sicher, daß eine gute
Dichtwirkung gegeben ist.
Die Fig. 6 zeigt eine weitere Variante. In der Fig. 6 sind die Rakelhalter 30 und Ra
kelblätter 31 nicht dargestellt, jedoch im Betrieb ebenso erforderlich wie in den
Fig. 3 bis 5. Das Trennelement zwischen Vorkammer 7 und Hauptkammer 8 ist hier
mehrteilig aufgebaut. Es besteht aus zwei nach oben spitz zulaufenden Dichtleisten
35, zwischen denen sich eine Distanzleiste 36 befindet. In den Zwischenraum zwi
schen der Oberfläche der Gravurwalze 4 und der Distanzleiste 36 ist ein zylindri
scher Stab 37 eingelegt. Diese Konstruktion führt zu einer sehr guten Trennung zwi
schen der Vorkammer 7 und der Hauptkammer 8. Durch ihre nach oben spitz zulau
fende Form gewährleisten die Dichtleisten 35 eine zuverlässige Abdichtung, die
durch den Stab 37 weiter verstärkt wird.
Eine weitere Variante der Auftragsvorrichtung ist schließlich in der Fig. 7 gezeigt.
Auch hier sind zwei nach oben spitz zulaufende Dichtleisten 35 vorhanden, zwischen
welche sich ein Abstreifer 34 befindet. Diese Konstruktion ermöglicht es, wie in der
Fig. 7 angedeutet, einen Ablauf für das Medium vorzusehen, das gegebenenfalls von
der Vorkammer 7 oder der Hauptkammer 8 in den Zwischenraum zwischen den
Dichtleisten 35 gelangt.
Die Fig. 8 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung nach
einer der Fig. 3 bis 7 von vorn. Die Fig. 8 illustriert insbesondere die pneumati
schen Anschlüsse zur vertikalen Verstellung der Hubleiste 26. Zur besseren Erkenn
barkeit ist in der Fig. 8 der Zulauf zu der Vorkammer 7 und der Vorkammer 8 nicht
dargestellt. Die mit der in der Fig. 8 nicht dargestellten Hubleiste 26 verbundenen
Hubzylinder 41 sind mit Pneumatikanschlüssen 38 versehen. Diese sind über T-
Stücke 40 und einer Pneumatikleitung 39 verbunden. Über diese Leitung können die
Hubzylinder kontrolliert mit Druckluft beaufschlagt werden. Hierdurch kann die
vertikale Stellung der Hubleiste 26 exakt eingestellt werden. Für die Bereitstellung
der Druckluft für die Pneumatik kommt eine handelsübliche Pneumatikvorrichtung
zum Einsatz. In einer anderen Ausführungsform erfolgt stattdessen die Verstellung
auf mechanischem Wege.
Weiterhin ist in der Fig. 8 der pneumatische Anschluß sichtbar, mit welchem die
Schlauchdichtungen 25 unter Druck gesetzt werden. Nach rechts ragt das Ende einer
Schlauchdichtung 25 aus der Auftragsvorrichtung heraus. An diesem Ende ist ein
Verteiler 43 angebracht, der mit einer Druckluftzufuhr 44 in Verbindung steht. An
seinem linken Ende ist die Schlauchdichtung mit einer Verschlußkappe 45 versehen.
Die gesamte in der Fig. 8 dargestellte Vorrichtung befindet sich in einer nicht darge
stellten Wanne, die aus dem Dichtspalt austretendes und überlaufendes Medium
sammelt und in den Verarbeitungskreislauf zurückführt.
Die beschriebenen Vorrichtungen finden insbesondere Anwendung in der Etiketten
herstellung bei der Beschichtung von Bahnen aus Papier oder Folie mit Klebemitteln.
Die Klebemittel können verschiedener Natur sein. Beispielsweise finden Polymer
schmelzen Verwendung, die bei erhöhter Temperatur auf die Bahn aufgetragen und
danach abgekühlt werden. Weite Verwendung finden auch Kautschuk-Harz-
Mischungen und Lösungen synthetischer Polymere.
Eine wichtige Bedeutung kommt Dispersionen zu. Hierbei werden Partikel, vor
zugsweise aus einem Polymerisat, in einem Dispersionsmittel, vorzugsweise Wasser,
dispergiert. Nach dem Auftrag der Dispersion auf die zu beschichtende Bahn wird in
einer Trocknungsanlage das Dispersionsmittel entfernt, wodurch die Partikel mitein
ander verschmelzen und die selbstklebende Oberfläche bilden.
Bei den in der Etikettenherstellung verwendeten Dispersionen handelt es sich um
sogenannte Haftklebedispersionen, d. h. um Dispersionen, bei denen die Filmbilde-
Temperatur des dispergierten Polymerisates unterhalb der Raumtemperatur liegt. Als
dispergierte Polymerisate finden vor allem Polymere auf der Basis von
(Meth)acrylsäureestern und, in geringerem Umfang, Vinyletherpolymere Verwen
dung. Abhängig von der genauen Zusammensetzung der Monomere sind solche Po
lymere drucksensitiv und selbstklebend, ohne daß ihnen Additive beigemischt wer
den. Bevorzugt sind hierbei sogenannte weiche Polymere, d. h. Polymere mit einer
niederen Glasübergangstemperatur.
Verfahren zur Herstellung solcher Polymere sind dem Fachmann hinlänglich be
kannt. Ein gängiges Verfahren ist die sogenannte Emulsionpolymerisation, bei der
polymerisierbare, olefinisch ungesättigte Verbindungen (sogenannte Monomere) in
Wasser mit Hilfe von grenzflächenaktiven Verbindungen emulgiert und unter Ver
wendung von wasserlöslichen Initiatoren polymerisiert werden.
Von technischer Bedeutung sind insbesondere sogenannte Hauptmonomere, ausge
wählt aus C1-C20-Alkyl(meth)acrylaten, Vinylestern von bis zu 20 C-Atome enthal
tenden Carbonsäuren, Vinylaromaten mit bis zu 20 C-Atomen, ethylenisch ungesät
tigten Nitrilen, Vinylhalogeniden, Vinylethern von 1 bis 10 C-Atomen enthaltenden
Alkoholen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 2 bis 8 C-Atomen und 1 oder 2
Doppelbindungen oder Mischungen dieser Monomeren.
Zu nennen sind z. B. (Meth)acrylsäurealkylester mit einem C1-C10-Alkykest, wie
Methylmethacrylat, Methylacrylat, n-Butylacrylat, Ethylacrylat und 2-Ethylhexyl
acrylat. Insbesondere sind auch Mischungen der (Meth)acrylsäurealkylester geeignet.
Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 20 C-Atomen sind z. B. Vinyllaurat, -stearat,
Vinylpropionat, Versaticsäurevinylester und Vinylacetat.
Als vinylaromatische Verbindungen kommen Vinyltoluol, α- und p-Methylstyrol, α-
Butylstyrol, 4-n-Butylstyrol, 4-n-Decylstyrol und vorzugsweise Styrol in Betracht.
Beispiele für Nitrile sind Acrylnitril und Methacrylnitril.
Die Vinylhalogenide sind mit Chlor, Fluor oder Brom substituierte ethylenisch unge
sättigte Verbindungen, bevorzugt Vinylchlorid und Vinylidenchlorid.
Als Vinylether zu nennen sind z. B. Vinylmethylether oder Vinylisobutylether. Be
vorzugt wird Vinylether von 1 bis 4 C-Atome enthaltenden Alkoholen.
Als Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 8 C-Atomen und zwei olefinischen Doppelbindun
gen seien Butadien, Isopren und Chloropren genannt.
Neben diesen Hauptmonomeren können weitere Monomere, z. B. Hydroxylgruppen
enthaltende Monomere, insbesondere C1-C10-Hydroxyalkyl(meth)acrylate,
(Meth)acrylamid, ethylenisch ungesättigte Säuren, insbesondere Carbonsäuren, wie
(Meth)acrylsäure oder Itaconsäure, Dicarbonsäuren und deren Anhydride oder Hal
bester, z. B. Maleinsäure, Fumarsäure und Maleinsäureanhydrid im Polymeren Ver
wendung finden.
Übliche Emulsionspolymerisate bestehen im allgemeinen zu mindestens 40, vor
zugsweis zu mindestens 60, besonders bevorzugt zu mindestens 80 Gew.-% aus den
obigen Hauptmonomeren. Besonders bevorzugte Hauptmonomere sind (Meth)acryl
säureester und vinylaromatische Verbindungen und deren Mischungen.
Wäßrige Polymerisatdispersionen werden in der Regel mit Feststoffgehalten von 15
bis 75 Gew.-%, bevorzugt von 40 bis 60 Gew.-% verwendet. Die typische Teilchen
größe der dispergierten Polymerisatpartikel liegt im Bereich von 150 bis 3000 nm,
vorzugsweise 150 bis 900 nm. Die Viskosität liegt typischerweise im Bereich von 15
bis 500 mPa.s, vorzugsweise 15 bis 200 mPa.s bei 23°C nach DIN EN ISO 3219 bei
einem Geschwindigkeitsgefälle von 100 l/s.
Mit einer erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung gemäß der Fig. 3 konnte ein
gleichmäßiger Auftrag von wäßrigen Polymerisatdispersionen mit einem Flächenge
wicht zwischen 10 und 30 g/m2 auf silikonisiertes Papier oder Folie bei einer Ober
flächengeschwindigkeit der Gravurwalze zwischen 250 und 600 m/min erzielt wer
den. Der resultierende Klebstofffilm auf dem silikonisierten Papier bzw. der Folie
war von gleichmäßiger, reproduzierbarer Dicke und frei von Lufteinschlüssen. Insbe
sondere wies der Film eine hervorragende Transparenz auf.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Aufbringen eines fließfähigen Mediums (2, 2') aus einer
Vorratskammer (7, 8) auf eine an der Vorrichtung entlangbewegte Oberfläche
(6), wobei die Vorratskammer (7, 8) die Oberfläche (6) teilweise abdeckt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorratskammer (7, 8) in eine Vorkammer (7)
und eine Hauptkammer (8) unterteilt ist, zwischen welchen ein Trennelement
so angeordnet ist, daß es zusammen mit der Oberfläche (6) einen Trennspalt
begrenzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement
so angeordnet ist, daß die Höhe des Trennspaltes zwischen dem Trennelement
und der Oberfläche (6) zwischen 0 und 0,1 mm beträgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement
so angeordnet ist, daß es die Oberfläche (6) berührt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennelement verstellbar angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennelement eine Rakel (10) enthält.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennelement einen zylindrischen Stab (37) enthält.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennelement ein biegsames Blatt (27) enthält, welches so angeordnet ist,
daß wenigstens eine Kante des Blattes die Oberfläche (6) federnd berührt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Trennelement so ausgebildet und angeordnet ist, daß es zusammen mit der
bewegten Oberfläche (6) mindestens zwei Trennspalte begrenzt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
Mittel vorhanden sind, mit welchen der Druck des Mediums (2) in der
Vorkammer (7) und der Druck des Mediums (2') in der Hauptkammer (8)
unabhängig voneinander eingestellt werden können.
10. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druck des Mediums (2) in der Vorkammer (7) höher
ist als der Druck des Mediums (2') in der Hauptkammer (8).
11. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum
Aufbringen einer Polymerisatdispersion auf die Oberfläche (6).
12. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum
Aufbringen einer Haftklebedispersion auf die Oberfläche (6).
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