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 Oberfläche

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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.
Bezugszeichenliste
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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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10241251A1 (de) * 2002-09-06 2004-03-18 Maschinenfabrik Max Kroenert Gmbh & Co. Verfahren zum Aufbringen eines Mediums auf eine bewegte Oberfläche
DE102006017365A1 (de) * 2006-04-11 2007-10-18 Khs Ag Beleimungsvorrichtung
DE102007011630A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-11 OCé PRINTING SYSTEMS GMBH Vorrichtung zum Auftragen eines Fluids auf einen Bedruckstoff
DE102010052649A1 (de) * 2010-11-30 2012-05-31 Horst Sprenger Gmbh Vorrichtung zum Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen
US8424482B2 (en) 2008-12-05 2013-04-23 Herbert Olbrich Gmbh & Co. Kg Apparatus for coating web-shaped materials
DE102016005298A1 (de) 2016-05-02 2017-11-02 Jagenberg Ag Vorrichtung zum Auftragen fließfähiger Medien auf bewegte Oberflächen
DE102018205801A1 (de) * 2018-04-17 2019-10-17 Homag Gmbh Vorrichtung zum Auftragen eines Haftmittels

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI5259U1 (fi) * 2001-12-04 2002-02-19 Metso Paper Inc Kehto
US7132338B2 (en) * 2003-10-10 2006-11-07 Applied Materials, Inc. Methods to fabricate MOSFET devices using selective deposition process
JP4044509B2 (ja) * 2003-10-24 2008-02-06 シャープ株式会社 円筒状基体に対する塗液の塗布装置および塗布方法ならびに該方法によって製造される電子写真感光体およびそれを備える電子写真装置
ITMI20040205A1 (it) * 2004-02-10 2004-05-10 Paper Converting Machine Co Dispositivo di incollaggio anime di una macchina ribobinatrice e relativo metodo
DE202006003265U1 (de) 2006-02-28 2006-04-27 Herbert Olbrich Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Beschichten
DE602007014165D1 (de) * 2006-11-03 2011-06-09 Danfoss As Dielektrischer Verbundwerkstoff und Verfahren zur Herstellung eines dielektrischen Verbundwerkstoffs
WO2009157786A1 (en) * 2008-06-26 2009-12-30 Corcel Ip Limited An edge protector
DE102010022190A1 (de) * 2010-05-21 2011-11-24 Krones Ag Vorrichtung und Verfahren zur Leimauftragung
DE102010049387A1 (de) 2010-10-26 2012-04-26 Sam Sungan Ralph Pagendarm Gmbh Vorrichtung zum Aufbringen eines fließfähigen Mediums auf eine Bahn
JP6523996B2 (ja) * 2016-03-10 2019-06-05 三菱重工業株式会社 塗布装置
EP3257767A1 (de) * 2016-06-13 2017-12-20 Sidel Participations Klebstoffauftragungseinheit für etikettiervorrichtung
CN109604102A (zh) * 2018-11-26 2019-04-12 盛州医药包装材料科技(中国)有限公司 一种药品包装生产用铝箔黏合层涂抹设备
EP3722007A1 (de) 2019-03-29 2020-10-14 Airbus Operations GmbH Vorrichtung zur lackübertragung
EP3750637A1 (de) 2019-03-29 2020-12-16 Airbus Operations GmbH Lackiervorrichtung
EP3725539A1 (de) 2019-03-29 2020-10-21 Airbus Operations GmbH Vorrichtung zur lackübertragung
EP3722009A1 (de) 2019-03-29 2020-10-14 Airbus Operations GmbH Vorrichtung und system
EP3733300A1 (de) 2019-04-11 2020-11-04 Airbus Operations GmbH Vorrichtung zur lackübertragung
EP3725422A1 (de) 2019-04-12 2020-10-21 Airbus Operations GmbH Vorrichtung zur lackübertragung
CN112570196A (zh) * 2020-12-03 2021-03-30 浙江百联无纺科技有限责任公司 一种无纺布涂胶机构
US20220219195A1 (en) * 2021-01-12 2022-07-14 Airbus Operations Gmbh Device for lacquer transfer
DE202021004222U1 (de) 2021-11-16 2023-02-13 Marcel Janssen Vorrichtung zum gleichmäßigen Aufbringen eines fließfähigen Mediums auf eine bewegte Oberfläche
EP4180228B1 (de) 2021-11-16 2024-07-31 Marcel Janssen Vorrichtung zum auftragen eines fliessfähigen mediums

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1176528B (de) 1957-07-29 1964-08-20 Boewe Boehler & Weber K G Masc Vorrichtung zum Auftragen von Fluessigkeit, z. B. Klebstoff
US5366551A (en) 1992-03-11 1994-11-22 Institute Of Paper Science And Technology, Inc. Coating device for traveling webs
US5665163A (en) * 1995-08-22 1997-09-09 Beloit Technologies, Inc. Film applicator with entrained air removal and surface control
US5735957A (en) 1995-10-02 1998-04-07 Beloit Technologies, Inc. Dual chamber film applicator with in-pond overflow

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10241251A1 (de) * 2002-09-06 2004-03-18 Maschinenfabrik Max Kroenert Gmbh & Co. Verfahren zum Aufbringen eines Mediums auf eine bewegte Oberfläche
DE10241251B4 (de) * 2002-09-06 2006-05-11 Maschinenfabrik Max Kroenert Gmbh & Co. Verfahren und Anordnung zum Aufbringen eines flüssigen Mediums auf eine bewegte Oberfläche
DE102006017365A1 (de) * 2006-04-11 2007-10-18 Khs Ag Beleimungsvorrichtung
US8028496B2 (en) 2006-04-11 2011-10-04 Khs Ag Glue application device for a labeling machine
DE102007011630A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-11 OCé PRINTING SYSTEMS GMBH Vorrichtung zum Auftragen eines Fluids auf einen Bedruckstoff
US8424482B2 (en) 2008-12-05 2013-04-23 Herbert Olbrich Gmbh & Co. Kg Apparatus for coating web-shaped materials
DE102010052649A1 (de) * 2010-11-30 2012-05-31 Horst Sprenger Gmbh Vorrichtung zum Beschichten von Papier- oder Kartonbahnen
EP2646169B1 (de) * 2010-11-30 2017-02-22 Horst Sprenger GmbH Vorrichtung zum beschichten von papier- oder kartonbahnen
DE102016005298A1 (de) 2016-05-02 2017-11-02 Jagenberg Ag Vorrichtung zum Auftragen fließfähiger Medien auf bewegte Oberflächen
DE102016005298B4 (de) 2016-05-02 2023-03-09 Olbrich Gmbh Vorrichtung zum Auftragen fließfähiger Medien auf bewegte Oberflächen
DE102018205801A1 (de) * 2018-04-17 2019-10-17 Homag Gmbh Vorrichtung zum Auftragen eines Haftmittels

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