DE2346825A1

DE2346825A1 - Vorrichtung zum aufbringen heissgeschmolzener materialien

Info

Publication number: DE2346825A1
Application number: DE19732346825
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Schaezle
Original assignee: PROELS FA ING JOH
Current assignee: PROELS FA ING JOH
Priority date: 1973-09-18
Filing date: 1973-09-18
Publication date: 1975-03-20

Description

OR-INQ. DIPL.-ING. M. SC. Ol PL.-PHVS. OR. DIPL-PHVS.

HÖGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Firma Johann Pröls Ing. 7085 Bopfingen-Bayermühle

Vorrichtung zum Aufbringen heißgeschmolzener Materialien

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung.zum Aufbringen heißgeschmolzener Materialien, insbesondere Schmelzkleber, auf bewegte Bahnen aus Papier, Kunststoff-Folie, Textilien o. dgl. mit einem beheizten, über Leitungen an ein als Schmelzkessel dienendes Vorratsgefäß angeschlossenen Auftragskopf, aus dem das heißgeschmolzene Material durch Öffnungen hindurch auf die Bahn austritt.

Es ist bekannt, Materialien dadurch auf Bahnen aus Papier, Kunststoff-Folie, Textilien o. dgl. aufzubringen, daß die Materialien bei hoher Temperatur geschmolzen und im geschmolzenen Zustand als dünne Schicht aufgebracht v/erden. Sobald diese Materialien erkaltet sind, haften sie fest an der Unterlage. Dieses Verfahren wird z. B. beim Aufbringen

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von Kleber auf Klebeetiketten verwendet.

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das geschmolzene Material in einen Auftragskopf gepumpt wird und aus diesem an dessen Oberseite auf die Unterlage austritt. Diese Unterlage, z. B..eine Papierbahn, wird dabei reibend über die an der Oberseite des Auftragskopfes angeordnete öffnung gezogen. Durch die Reibung zwischen der Bahn und dem Auftragskopf und durch die notwendige Zugbeanspruchung der Bahn besteht die Gefahr, daß die Bahn beschädigt wird. Außerdem kann die Schichtdicke auf der Bahn bei dieser Vorrichtung unterschiedlich ausfallen, insbesondere ist es schwierig, dünne und gleichmäßige Schichten besonders auf dünnen Unterlagen aufzutragen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Aufbringen von heißgeschmolzenen Materialien auf bahnförmigen Unterlagen aus Papier, Kunststoff, Textilien o. dgl. zu schaffen, die ohne die Gefahr der Beschädigung der Bahn eine genaue Einstellung der Dicke der aufgebrachten Schicht auf der Bahn gestattet, insbesondere bei kleinen Schichtstärken auf extrem dünnen Bahnen,

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Auftragskopf eine von Lippen begrenzte schlitzförmig nach unten gerichtete Auslassöffnung aufweist und unter der Auslassöffnung eine drehende Walze angeordnet ist, die die bahnförmige, zu beschichtende Unterlage unter der öffnung vorbeiführt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

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Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum

Aufbringen heißgeschmolzener Materialien;

Fig. 1a einen Querschnitt durch eine Mehrkammerleitung der Vorrichtung der Fig. 1;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Auftragskopf einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung längs Linie 2-2 in Fig. 3 und

Fig. 3 einen Schnitt durch den Auftragskopf der Fig. 2 längs Linie 3-3 in Fig. 2.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ein als Schmelzkessel dienendes Vorratsgefäß 1, welches über eine Zuführleitung 2 und eine Rückführleitung 3 mit einem Auftragskopf 4 verbunden ist (Fig. 1). Das Vorratsgefäß 1 besitzt einen äußeren Behälter 5, der verschlossen ist. Dieser ist mit einer Heizflüssigkeit, z. B. Wärmeleitöl gefüllt, das von einer elektrischen Heizung 6 erwärmt wird. Die elektrische Heizung 6 kann von einer an der Außenwand des Vorratsgefäßes 1 angeordneten Konsole 7 aus gesteuert werden. Ein innerer Behälter 8 des Vorratsgefäßes 1 wird am Boden und an allen vier Seiten vom äußeren Behälter 5 umgeben. In diesem Behälter wird das aufzutragende Material aufgeschmolzen. Dies geschieht durch die Wärme, die von dem Wärmeleitöl in dem äußeren Behälter 5 an das Material im inneren Behälter 8 abgegeben wird. Der innere Behälter 8 ist durch eine siebartige Vorrichtung, z. B. eine Siebplatte oder ein Lochblech 9 in zwei Zonen eingeteilt. In eine Zone, die sogenannte Vorschmelzzone HjWird das aufzuschmelzende Material z. B.

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in Granulat- oder Blockform zugegeben. Wenn das Material aufgeschmolzen ist, kann es die Siebplatte 9 passieren und gelangt in die Abpumpzone 12. Diese ist mit einer Abflußleitung 13 versehen, durch welche das aufgeschmolzene Material durch eine Pumpe 14 in die zum Auftragskopf 4 führende Zuführleitung 2 gepumpt wird. Durch die Aufteilung des inneren Behälters 8 des Vorratsgefäßes 1 in zwei Zonen wird verhindert, daß die Abr flußleitung 13 durch noch nicht aufgeschmolzene Materialstücke verstopft wird.

Die Zuführleitung 2 ist als Mehrkammerleitung ausgebildet. Sie kann z. B. drei konzentrisch verlaufende Kammern aufweisen, wie dies in Fig. 1a dargestellt ist. Durch die innerste Kammer 16 wird das aufgeschmolzene, zum Auftrag auf eine bahnförmige Unterlage bestimmte Material von der Pumpe 14 unter Druck in den Auftragskopf 4 transportiert. Eine zweite Pumpe (nicht dargestellt) pumpt durch die mittlere Kammer 17 das im äußeren Behälter 5 erwärmte Wärmeleitöl ' zum Auftragskopf 4; das abgekühlte öl wird durch die äußere Kammer 18 der Zuführleitung wieder in den äußeren Behälter 5 zurückgeführt und dort erneut erwärmt.

Die Leitungen 2 und 3 bestehen bevorzugt aus Metall und sind flexibel ausgebildet. Der konzentrische Aufbau der Leitungen kann durch jede andere Dreikammeranordnung ersetzt werden. So könnten auch in den Leitungen 2 und 3 eine Schmelzmaterial- und zwei Ölleitungen parallel geführt werden.

In den Figuren 2 und 3 ist der Auftragskopf 4 einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Er umfaßt

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ein doppelwandiges Gehäuse 21 aus Metall, das auf der Oberseite mit einem Deckel 22 verschlossen ist. Zur Vermeidung von inneren Spannungen kann das Gehäuse 21 ausgeglüht werden. Die Breite des Gehäuses 21 entspricht im wesentlichen der Breite der zu beschichtenden bahnförmigen Unterlage. Das Gehäuse 21 kann auf der unteren Seite schmaler ausgeführt sein als auf der oberen Seite, so daß die Stirnwände 23 und 23a des Gehäuses 21 trapezförmig sind.

Erfindungsgemäß ist das Gehäuse 21 auf der Unterseite mit Auftragslippen 24 versehen. Diese sind so längsseitig an der Unterseite des Gehäuses 21 angeordnet, daß sie in der Längsrichtung des Gehäuses eine sich nach unten verengende schlitzförmige Öffnung 25 freilassen. Die Auftragslippen 24 bestehen aus einem SpezialStahl und sind nach außen hin abgerundet, wobei sie an der Unterseite der Öffnung 25 im wesentlichen horizontal verlaufen. Sie werden zur Erzielung der höchstmöglichen Genauigkeit bei Betriebstemperatur überschliffen. Die Öffnung 25 ist durch eine an ihrer Oberseite im Inneren des Gehäuses 21 angeordnete drehbare Welle 26, die mit Längsschlitzen 27 versehen ist, verschließbar. Dazu kann die Welle 26 z. B. über eine aus dem Gehäuse 21 herausragende Achse 28 so verdreht werden, daß die Längsschlitze 27 in der Welle 26 horizontal angeordnet sind. Im geöffneten Zustand zeigen die Längsschlitze 27 in der Welle 26 nach unten und verbinden so den Innenraum des Gehäuses 21 mit der Öffnung 25 zwischen den Auftragslippen 24.

Das Gehäuse 21 des Auftragskopfes 4 ist in einer Weise doppelwandig ausgeführt, daß ein Innenraum 31 und ein Äußenraum 32 gebildet werden, die nicht miteinander in Verbindung stehen.

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Der Innenravun 31 ist für das geschmolzene, zum Auftrag bestimmte Material, der Außenraum 32 für das Wärmeleitöl vorgesehen. Auf diese Weise wird der Innenraum 31 auf allen vier Seiten von dem das heiße Wärmeleitöl enthaltenden Außenraum umgeben und dadurch warmgehalten. Zur Verbesserung des Wärmekontaktes zwischen dem Wärmeleitöl und dem aufgeschmolzenen Material kann in einer bevorzugten Ausführungsform das Wärmeleitöl zusätzlich durch den Innenraum 31 geleitet werden. Dies kann z. B. durch Rohre 33 geschehen, die gegenüberliegende Seiten des Außenraumes 32 verbinden und durch den Innenraum 31 führen.

Die eine Stirnseite 23 des Gehäuses 21 ist mit der Zuführleitung 2 verbunden. Die innerste Kammer 16 der Zuführleitung 2 steht direkt mit dem Innenraum 31 , die mittlere Kammer 17 und die äußere Kammer 18 direkt mit dem Außenraum 32 des Gehäuses 21 in Verbindung. Die gegenüberliegende Stirnwand 23a ist genau in der gleichen Weise mit der Rückführleitung 3 verbunden, wobei auch die innerste Kammer 16 mit dem Innenraüm 31 und die mittlere Kammer 17 sowie die äußere Kammer 18 mit dem Außenraum 32 in Verbindung stehen.

Direkt unterhalb der Auftragslippen 24 ist erfindungsgemäß parallel zur Längsrichtung des Gehäuses 21 eine Walze 34 angeordnet, die vorzugsweise aus Silikon besteht, oder mit Silikon beschichtet ist. Das Gehäuse 21 kann in senkrechter Richtung relativ zu dieser Walze 34 auf- und abbewegt werden. Dies kann dadurch geschehen, daß das Gehäuse 21 über Halterung

35 und 35a an den Stirnwänden 23 und 23a mit Druckzylindern

36 und 36a verbunden ist. Dadurch ist es möglich, den Abstand

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zwischen der Silikonwalze 34 und den Auftragslippen 24 sehr genau einzustellen. Zwischen den Auftragslippen 24 und der Walze 34 kann die zu beschichtende bahnförmige Unterlage 37, z. B. eine Bahn aus Papier, Künststoff-Folie, Textilien oder dgl., vorbeigeführt werden.

Die Rückführleitung 3 ist so ausgebildet, daß ihre innerste Kammer 16 wieder in den inneren Behälter 8 des Vorratsgefäßes 1 zurückführt. Kurz vor dem Eintreten der Leitung 3 in das Vorratsgefäß sind die mittlere Kammer 17 und die äußere Kammer 18 der Rückführleitung 3 miteinander verbunden. Von dieser Verbindung 38 aus besteht die Rückführleitung 3 nur noch aus der innersten Kammer 16, die von dort an also nicht mehr von einer weiteren Kammer umgeben ist.

Was den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung betrifft, so wird das Material, insbesondere Schmelzkleber, das auf eine bahnförmige Unterlage 37 aufgebracht werden soll, zunächst im Vorratsgefäß 1 aufgeschmolzen. Dazu wird das öl im äußeren Behälter 5 des Vorratsgefäßes 21 geheizt und z. B. mittels eines Thermostaten immer auf konstanter Temperatur gehalten. Das geschmolzene Material wird dann von der Pumpe 14 unter Druck durch die Zuführleitung 2 in den Innenraum 31 des Auftragskopfes 4 gepumpt, von wo es durch die Öffnung 25 auf die bahnförmige Unterlage 37 austritt. Ein weiterer Teil des aufgeschmolzenen Materials fließt durch die Rückführleitung 3 in das Vorratsgefäß 1 zurück. Um das aufgeschmolzene Material während des gesamten Umlaufes und im Auftragskopf 4 bei der gewünschten Temperatur zu halten, wird Wärmeleitöl durch eine Umwälzpumpe durch die Leitungen 2 und 3 und durch den Auftragskopf 4 gepumpt. Es kann dabei, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, durch

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eine konzentrische Draikammerleitung gepumpt werden, es ist aber auch möglich, das Wärmeleitöl ähnlich wie das aufgeschmolzene Material im Kreislauf in einem Zweikammerschlauch durch die Zuführleitung 2, den Auftragskopf 4 und die Rückführleitung 3 wieder zurück in den äußeren Behälter 5 des Vorratsgefäßes 1 zu pumpen. Dadurch, daß auch im Innenraum 31 des Gehäuses 21 Leitungen 33 für das Wärmeleitöl vorgesehen sind, ist eine gleichmäßige Erwärmung und Warmhaltung des aufgeschmolzenen Materials gewährleistet.

Das aufgeschmolzene Material wird durch die Pumpe 14 im Umlauf gepumpt. Dadurch baut sich je nach eingestellter Fördermenge ein bestimmter Druck im Auftragskopf 4 auf, so daß die Beschichtung der Unterlagen 37 unter verschiedenem, durch die Förderleistung der Pumpe 14 genau einstellbarem Druck erfolgt.

Die Menge des aufgeschmolzenen Materials, die auf die Unterlage 37 aufgebracht wird, hängt vom Druck des aufgeschmolzenen Materials im Auftragskopf ab. Außerdem läßt sich die Schichtdicke auf der Unterlage 37 dadurch sehr genau einstellen, daß sich der Abstand zwischen den Auftragslippen 24 des Auftragskopfes 4 und der Walze 34 und damit zwischen den Auftragslippen 24 und der Unterlage 37 durch die Aufhängung des Auftragskopfes 4 an den Druckzylindern 36 und 36a sehr fein regulieren läßt. Daher ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch möglich, extrem dünne Unterlagen mit extrem dünnen Schichten des geschmolzenen Materials zu versehen.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Gattung, bei denen die Bahn unter Spannung direkt über die nach oben gerichteten

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Auftragslippen gezogen wird, kann dagegen der Abstand zwischen Auftragslippen und Unterlage nicht variiert werden - die Schichtdicke ist daher schwer kontrollierbar. In der erfindungsgemaßen Vorrichtung ist dieser Abstand dagegen durch die erfindungsgemäß unter der öffnung 25. angeordnete, die Bahn führende Walze und den h"hen~verstellbaren Auftragskopf möglich.

Außerdem hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil,
daß die zu beschichtende Unterlage von der Silikonwalze 34
gestützt wird und daher nicht- wie bei bekannten Vorrichtungen dieser Art - über die Auftragslippen 24 gezogen v/erden muß,
was zu Beschädigungen der Bahn führen kann. Dadurch ist es
insbesondere möglich, die Geschwindigkeit der Beschichtung und damit die Geschwindigkeit der zwischen den Auftragslippen 24
und der Walze 34 durchlaufenden Bahn zu erhöhen.

Bei Stillstand der erfindungsgemaßen Vorrichtung wird der Auftragskopf 4 durch die Druckzylinder 36 und 36a von der Unterlage 37 nach oben weggefahren. Außerdem wird.die Öffnung 25 an der Unterseite des Auftragskopfes 4 durch das Drehen der Walze 26 verschlossen.

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Claims

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Patentansprüche:

f1 Λ Vorrichtung zum Aufbringen heißgeschmolzener Materialion, insbesondere Schmelzkleber, auf bewegte Bahnen aus Papier, Kunststoff-Folie, Textilien od. dgl. mit einem beheizten, über Leitungen an ein als Schmelzkessel dienendes Vorratsgefäß angeschlossenen Auftragskopf, aus dem das heißgeschmolzene Material durch Öffnungen hindurch auf die Bahn austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragskopf (4) eine von Lippen (24) begrenzte, schlitzförmige, nach unten gerichtete Auslaßöffnung (25) aufweist, und unter der Auslaßöffnung eine drehende Walze (34) angeordnet ist, die die bahnförmige, zu beschichtende Unterlage (37) unter der Öffnung (25) vorbeiführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragskopf (4) relativ zu der Walze (34) höhenverstellbar angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnpt, daß die AuslaBöffnung (25) durch eine drehbare, mit Längsschlitzen (27) versehene Welle (26) verschließbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragskopf (4) von innen und außen durch Wärmeleitöl beheizbar ist.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprache 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das heißgeschmolzene Material kontinuierlich durch eine Druckpumpe (14) im Kreislauf zwischen dem Vorratsgefäß (1) und .dem Auftragskopf (4) gehalten ist.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsgefäß (1) durch zirkulierendes Wärmeleitöl beheizbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsgefäß (1) durch eine Siebplatte (9) in zwei Zonen unterteilt ist.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen (2, 3) zwischen dem Vorratsgefäß und dem Auftragskopf (4) als beheizbare Mehrkairanerleitungen ausgeführt sind.

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