DE3906872A1 - Verfahren und einrichtung zum stellenweisen beschichten von folie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stellen­ weisen, vorzugsweise punktweisen Beschichten von Folie mit heißsiegelfähigem Schmelzkleber gemäß dem Ober­ begriff des Anspruches 1 und eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (CH-PS 5 11 130) läuft die Folie über eine an eine Gravurwalze angedrückte Heizwalze zu der Gravurwalze und liegt dann an der Gravurwalze bis zu ihrer Abnahme durch eine zweite, an die Gravurwalze angedrückte Heizwalze an. Die Folie verläßt dann die zweite Heizwalze in horizontaler Richtung und läuft unter einem Infrarot­ strahler hindurch, um das Plastifizieren, d. h. das Sintern des Schmelzkleberpulvers zu vollenden.

Die Temperaturen der beiden Heizwalzen sind wesentlich höher als die Temperatur der Gravurwalze. Es gelang jedoch trotz vieler Versuche bisher nicht, die in der CH-PS 5 11 130 beschriebene Einrichtung zum stellen­ weisen Beschichten von thermoplastischen Folien einzusetzen. Diese vorbekannte Einrichtung hat dennoch in der Praxis große Bedeutung gewonnen, weil sie sich zum punktweisen Beschichten von Gewebebahnen aus Naturfasern eignet.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Ver­ fahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, mittels dem thermoplastische Folien stellenweise, insbesondere punktweise beschichtet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Be­ schichtungseinrichtung zur Durchführung dieses Ver­ fahrens ist in Anspruch 17 beschrieben.

Überraschenderweise gelingt es, durch das erfindungs­ gemäße Verfahren thermoplastische Folien punktweise mit heißsiegelfähigen Schmelzklebern zu beschichten. Dies ist schon aus folgendem Grund überraschend. Zur punkt­ weisen Beschichtung von Geweben aus Naturfasern wurden in der Vergangenheit von Firma Saladin AG, Sirnach (Schweiz), in großem Umfang gelieferte Beschichtungseinrichtungen mit Gravurwalzen und Heizwalzen eingesetzt, die im Prinzip den Beschichtungseinrichtungen nach den CH-PS 5 61 117 und 5 11 130 entsprachen. Dabei war es immer schon erwünscht, auch thermoplastische Folien mit diesen vorbekannten Beschichtungseinrichtungen zu beschichten und es haben viele Versuche dieser Art stattgefunden, die jedoch alle fehlschlugen. Erst durch die vorliegende Erfindung gelang es, diese vorbekannten Beschichtungseinrichtungen so weiter zu entwickeln, daß nunmehr überraschenderweise beliebige thermoplastische Folien beschichtet werden können. Ein wichtiger Vorteil der Erfindung ist dabei, daß eine präzise stellenweise Beschichtung der thermo­ plastischen Folien gelingt, bei der die Ränder der beschichteten Stellen scharf verlaufen. Auch wird durch die stellenweise Beschichtung der thermo­ plastischen Folie mit heißsiegelfähigem Schmelzkleber ihre Wärmestandfestigkeit erhöht, d.h., daß sie höhere Temperaturen und/oder längerzeitig hohe Temperaturen als in unbeschichtetem Zustand aushält, was ein be­ sonders wichtiger Vorteil ist.

In vielen Fällen kann zweckmäßig vorgesehen sein, daß an die Gravurwalze nur eine einzige, zu ihr achs­ parallele Heizwalze angedrückt ist, die vorzugsweise so angeordnet sein kann, daß sie dem Wegleiten der Folie von der Gravurwalze dient. Dies ist baulich besonders einfach und kostengünstig.

Es ist jedoch auch möglich und in vielen Fällen beson­ ders vorteilhaft, vorzusehen, daß an die Gravurwalze mindestens zwei Heizwalzen, vorzugsweise insgesamt zwei Heizwalzen und in manchen Fällen auch mehr als zwei Heizwalzen angedrückt sind, wobei diese Heiz­ walzen in Umfangsrichtung der Gravurwalze in Abständen voneinander und achsparallel zu ihr angeordnet sind. Dabei ist an jeder Heizwalze ein Tragkörper vorge­ sehen, an dessen nichtmetallischer Oberfläche die jeweilige thermoplastische Folie mit ihrer Rückseite anliegt. Es kann dabei vorgesehen sein, daß mindestens zwei Heizwalzen vorzugsweise allen Heizwalzen derselbe, als endloses Band ausgebildete Tragkörper zugeordnet ist oder daß mindestens einer der Heiz­ walzen, vorzugsweise allen Heizwalzen jeweils ein eigener Tragkörper zugeordnet ist, der als Mantel, Bezug, Überzug oder dergl. der Heizwalze ausgebildet ist.

Die Gravurwalze kann bei erfindungsgemäßen Beschich­ tungseinrichtungen dieselbe Ausbildung haben wie bei den vorbekannten Saladin-Beschichtungseinrichtungen dieser Art, also eine metallische Gravurwalze sein, die Vertiefungen für die Aufnahme des Schmelzkleber­ pulvers aufweist. Es ist jedoch auch möglich, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, die Gravurwalze in dem Bereich, wo die Folie an ihr zur Anlage kommt, mit einer nichtmetallischen Umfangsoberfläche zu versehen. Bspw. kann die Gravurwalze oft zweckmäßig eine me­ tallische, jedoch mit Polytetrafluorethylen oder einem sonstigen nichtmetallischen Werkstoff beschichtete Umfangsoberfläche aufweisen, an der die zu beschich­ tenden Folien beim Auftragen des Schmelzklebers auf sie anliegen.

Die Heizwalzen waren bei den vorbekannten Saladin- Beschichtungseinrichtungen metallische Heizwalzen mit glatten kreiszylindrischen Umfangsoberflächen. Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Heizwalze bzw. können die Heizwalzen diese Ausbildung haben, wobei jedoch auf ihnen noch je ein Tragkörper als Mantel, Überzug, Beschichtung oder dgl. angeordnet wird oder der oder mindestens ein Tragkörper wird als eine endlose Tragbahn vorgesehen, die die Gravurwalze und vorzugsweise auch die oder mindestens eine zuge­ ordnete Heizwalze jeweils teilweise umschlingt. Oder die Heizwalze oder mindestens eine Heiwalze wird so ausgebildet, daß der betreffende Tragkörper den gesamten Walzenmantel bildet, indem dieser Walzen­ mantel ganz oder im wesentlichen nichtmetallisch ist, in den eine elektrische Heizung oder von Heizmedium durchströmbare Rohre eingesetzt sind, oder der von seinem Innenraum aus oder sonstwie beheizt wird.

Der Tragkörper kann vorzugsweise geringe Wärmeleit­ fähigkeit und/oder geringe spezifische Wärmekapazität aufweisen, da hierdurch die thermoplastische Folie besonders gut gegen thermische Überlastung geschützt wird.

Der Tragkörper kann luftdurchlässig, bspw. ein tex­ tiler Faserverband, wie ein Gewebe, Gestrick, Netz oder dgl. oder ein poröser oder mikroporöser Körper aus Kunststoff oder sonstigem Nichtmetall sein, in den oder an den auch seine Zugfestigkeit erhöhende und seine Dehnungszahl verkleinernde metallische und/oder nichtmetallische Armierungen, Verstärkungen oder dgl. eingebettet bzw. angefügt sein können, wie Gewebe aus Glas-, Kohlenstoff-, Aramidfasern oder sonstigen Fasern, Netze, Gitter usw.

Der Tragkörper kann auch luftundurchlässig ausgebildet sein, bspw. ein Körper aus Kunststoff oder sonstigem Nichtmetall sein, in den ggfs. seine Zugfestigkeit erhöhende und seine Dehnungszahl verringernde me­ tallische oder nichtmetallische Armierungen, Ver­ stärkungen oder dgl. eingebettet und/oder an ihn angesetzt sein können.

Vorzugsweise kann die Oberfläche des Tragkörpers, an die die Folie zur Anlage kommt, die Oberfläche von weichem Material sein, wie Gewebe, Faservlies, elastomerem Material, bspw. Fluorelastomer, Silicon­ kautschuk, Gummi oder sonstigem weichen Material, da hierdurch die Folie geschont und besonders gleichmäßig an die Gravurwalze angepreßt wird, was besonders genaues und sauberes Beschichten ergibt. Besonders zweckmäßig kann der Tragkörper flexibel oder elastisch sein.

Bei den in der Praxis eingesetzten, vorbekannten Saladin-Beschichtungseinrichtungen war zusätzlich zu den an die Gravurwalze angedrückten beiden Heizwalzen noch eine Vorheizwalze erforderlich, die den an die Gravurwalze angedrückten beiden Heizwalzen vorgeordnet war und auf der die stellenweise zu beschichtende Gewebebahn vorerwärmt wurde. Bei den erfindungsgemäßen Einrichtungen kann man zumindest in vielen Fällen auf eine solche Vorheizwalze verzichten, wodurch die Einrichtung baulich einfacher wird und auch die Betriebskosten gesenkt werden.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können be­ liebige thermoplastische Folien stellenweise beschich­ tet werden. Als Beispiele seien Folien aus PVC, Polyethylen, Polyamid, Polyester, Polytetra­ fluorethylen, Polycarbonat usw. benannt. Die Folien können undurchlässig oder porös, insbesondere auch mikroporöse thermoplastische Folien sein, wie sie bspw. unter den Handelsnamen Isofilm, Goretex, Sympatex, Helsapor usw. bekannt sind. Bei Goretex handelt es sich um mikroporöse Polytetrafluorethylen- Folie und bei Sympatex um mikroporöse Polyester-Folie.

Die nichtmetallische Oberfläche des oder der Trag­ körper, an die die Folien zur Anlage kommen, können bspw. durch folgende Materialien gebildet sein: Polytetrafluorethylen (PTFE); Verbände aus Fasern, wie z. B. aus Aramidfasern oder sonstigen Fasern, wie Vliese, Gewebe oder dgl.; Poly-1,4-benzamid; Poly-1,3-phenylen-iso-phthalamid (u.a. bekannt unter dem Handelsnamen Nomex); Fluorelastomere, bspw. das unter dem Handelsnamen Darlyn bekannte Fluorelastomer; Silicon, Siliconkautschuk, usw. Insbesondere bei der Tragbahn aber auch bei Mänteln oder Überzügen der Heizwalzen mit nichtmetallischer Oberfläche kann es sich mit Vorteil um mit vorgenannten oder anderen Kunststoffen beschichtetes Gewebe handeln, wie beschichtetes Glasfasergewebe, Metallgewebe, Gewebe aus Kohlenstoffasern, usw. Anstatt Gewebe können auch sonstige Armierungen vorgesehen sein, bspw. Gitter, Netze, Fasern usw., die in den die betreffende nichtmetallische Oberfläche bildenden Stoff einge­ bettet und/oder rückseitig angefügt sind.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Tragkörper hohe Zugfestigkeit und geringe Dehnungszahl aufweist.

Für den heißsiegelfähigen Schmelzkleber kommen u. a. folgende Schmelzkleber infrage: Polyamide; Co-Polyamide; Co-Polyester; Hoch- oder Niederdruck- Polyethylene; Ethylenvinylacetate; Polyester; Ethylen­ Acrylsäure-Acrylsäureester (EAA).

Durch die Erfindung gelingt es sogar, thermoplastische Folien stellenweise mit Schmelzklebern, deren Schmelz­ temperaturen wesentlich höher als die Schmelztempera­ tur der thermoplastischen Folien sind, zu beschichten.

Es sei hier folgendes Beispiel genannt, das in einem Versuch erprobt wurde und dem punktweisen Beschichten einer thermoplastischen Folie diente.

Die Einrichtung hatte die prinzipielle Ausbildung nach Fig. 1 mit folgenden Einzelheiten: Die Gravurwalze hatte zur Aufnahme des Schmelzkleberpulvers im gleichmäßigen Raster angeordnete, halbkugelförmige Vertiefungen eines Radius von ca. 0,25 mm. Diese Vertiefungen hatten Mittenabstände voneinander von ca. 1,5 mm. Die Oberflächentemperatur der Gravurwalze betrug ca. 55°C. Die Tragbahn, auf der die Folie auflag, bestand aus einem Baumwoll-Gewebe. Die beiden Heizwalzen hatten glatte metallische kreiszylindrische Außenumfangsflächen, deren Temperatur ca. 120°C betrug. Beschichtet wurde eine PVC-Folie eines Schmelzpunktes von ca. 90°C. Als heißsiegelfähiger Schmelzkleber wurde Polyethylenpulver eines Schmelz­ punktes von ca. 120°C eingesetzt. Es gelang einwand­ freies punktweises Beschichten der Folie, obwohl ihr Schmelzpunkt ca. 30 K niedriger lag als der Schmelz­ punkt des Schmelzklebers. Dies ist also völlig überraschend.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Beschichtungseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Gravurwalze und die zweite Heizwalze der Beschichtungs­ einrichtung nach Fig. 1, welcher das Abheben der Folie nach ihrer Beschichtung von der Gravurwalze zeigt,

Fig. 3 eine Beschichtungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Seitenansicht,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die Gravurwalze und die zweite Heizwalze der Beschichtungs­ einrichtung nach Fig. 3, welcher des Abheben der Folie nach ihrer Beschichtung von der Gravurwalze zeigt,

Fig. 5 und 6 je eine Beschichtungseinrichtung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung in schematischen Seitenansichten.

Die Beschichtungseinrichtung 10 nach Fig. 1 und 2 weist eine Gravurwalze 11 und zwei an sie angedrückte Heizwalzen 12, 13 auf. Die axialen Längen dieser Walzen 11, 12 und 13 sind so vorgesehen, daß thermo­ plastische Folien einer vorbestimmten maximalen Breite, bpw. einer maximalen Breite von 2 bis 3 Meter oder je nach Fall noch größerer Breite oder auch geringerer Breite beschichtet werden können.

Die beiden Heizwalzen 12, 13 und die Gravurwalze 11 sind in stationären Lagern drehbar gelagert und werden mit gleich großen oder ungefähr gleich großen Um­ fangsgeschwindigkeiten bspw. mittels eines nicht dargestellten gemeinsamen Antriebsmotors angetrieben, derart, daß sie eine jeweils zu beschichtende thermo­ plastische Folie 22 und ein an deren Rückseite zur Anlage kommendes und im Bereich der Walzen 11, 12 und 13 an dieser Rückseite satt anliegendes endloses Tragband 20 schlupffrei mitnehmen und führen.

Die Drehachsen dieser Walzen 11, 12 und 13 befinden sich in diesem Ausführungsbeispiel in ungefähr derselben Höhe. Die Heizwalzen 12, 13 haben kreiszylindrische metallische Umfangsoberflächen und die Gravurwalze 11 hat ebenfalls eine metallische Umfangsoberfläche, in die jedoch kugelkalottenförmige Näpfchen 16 (Fig. 2) in vorbestimmtem Raster einge­ lassen sind, welche kleine Radien von bspw. 0,2 bis 1 mm und Mittenabstände voneinander von bspw. 0,5-5 mm haben können. Auch andere Bemaßungen sind möglich. Bspw. kann es sich bei der Gravur um eine sogenannte Punktreihen-Moletten-Gravur handeln. Die Beschichtung der Folie dient der Verbesserung ihrer Eigenschaften und dem Erzielen bestimmter gewünschter Eigenschaften, bspw. ihrer Versteifung, Abstandshaltung, Verbesserung ihrer Wärmestandfähigkeit, Verarbeitung, Griffigkeit usw.

Über der Gravurwalze 11 ist eine sogenannte Trichter­ rakel 14 angeordnet, die einen trichterförmigen Schacht 15 für die Aufnahme von heißsiegelfähigem Schmelzkleberpulver 29 aufweist, das in die näpfchen­ förmigen Vertiefungen 16 des Umfangs der Gravurwalze 11 eingestrichen wird. In diese Trichterrakel 14 wird das Schmelzkleberpulver in irgendeiner geeigneten Weise eingebracht. Die Trichterrakel 14 und die Vorrichtung für die Zuführung des Schmelzkleberpulvers zur Trichterrakel kann von bekannter Ausbildung sein und bedarf deshalb keiner näheren Erläuterung. Es sei lediglich erwähnt, daß in diesem Ausführungsbeispiel an der rechtsseitigen Trichterwand innenseitig eine Rakel 17 angeordnet ist, die ein an den Umfang der Gravurwalze 11 angedrücktes Federblech ist und das verhindert, daß Pulver aus dem Trichter 15 nach rechts auf die Gravurwalze 11 fallen könnte. Dem Einstreichen des heißsiegelfähigen Schmelzkleberpulvers in die näpfchenförmigen Vertiefungen 16 dient eine an der linken Trichterwand angeordnete Streichrakel 19, bei der es sich um eine messerartige Leiste handeln kann, die an den Außenumfang der Gravurwalze 11 angedrückt ist.

Die Gravurwalze 11 und die beiden an sie angedrückten Heizwalzen 12, 13 rotieren in den durch die Pfeile markierten Drehrichtungen relativ zueinander schlupf­ frei und mit konstanten Drehzahlen.

Die endlose flexible Tragbahn 20 ist, wie dargestellt, um die beiden Heizwalzen 12, 13 und um die Gravurwalze 11 diese Walzen 11, 12, 13 teilweise umschlingend angelegt. Die erste Heizwalze 12 lenkt sie zur Gravurwalze 11 um und die zweite Heizwalze 13 führt sie von ihr wieder weg. Nach Verlassen der zweiten Heizwalze 13 läuft die Tragbahn 20 über eine Umlenk­ walze 23 zu einer vertikal auf- und abwärts beweg­ baren, bspw. gewichtsbelasteten Spannwalze 24, die sie mit konstanter Spannung gespannt hält. Von der Spann­ walze 24 läuft die bandförmige Tragbahn 20, die man auch als Tragband bezeichnen kann, zu einer Umlenk­ walze 23′ und von dieser zu der ersten Heizwalze 12 zurück. Diese Tragbahn 20, die bspw. wie ein Förder­ band oder als Gewebe oder dgl. ausgebildet sein kann, liegt an der Gravurwalze 11 im Abstand unterhalb der Trichterrakel 14 an, und zwar in diesem Ausführungs­ beispiel an der unteren Umfangshälfte der Gravurwalze 11.

Die in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich der Heizwalzen 12 und 13 und auch der Gravurwalze 11 den Tragkörper für die thermoplastische Folie 22 bildende Tragbahn 20 befindet sich im Bereich der Heizwalzen 12 und 13 zwischen der Folie 22 und den Heizwalzen 12 und 13 und liegt dabei mit einer nichtmetallischen Ober­ fläche an der Rückseite der Folie 22 an. Diese Trag­ bahn 20 kann vorzugsweise so ausgebildet sein, daß sie einerseits weich ist, wobei sie jedoch zweckmäßig hohe Zugfestigkeit und in Längsrichtung nur geringe Dehnungszahl haben kann. Dies kann bspw. zweckmäßig dadurch erreicht werden, daß sie aus armiertem, elastomerem Material, bspw. vorteilhaft aus armiertem Siliconkautschuk, Fluoreleastomer oder dgl. besteht, wobei die Armierung so vorgesehen ist, daß sie der Tragbahn 20 hohe Zugfestigkeit und geringe Dehnungs­ zahl verleiht. Bspw. kann die Armierung ein in das elastomere Material eingebettetes Gitter, Gewebe, Kohlenstoffasern oder dgl. sein.

Die mit dem heißsiegelfähigen Schmelzkleber zu be­ schichtende Folie 22 läuft von einer angetriebenen Vorratsrolle 21 über zwei ebenfalls angetriebene Umlenkwalzen 26, 26′ zu der ersten Heizwalze 12, wo sie mit ihrer nicht zu beschichtenden Rückseite zur Auflage auf der Tragbahn 20 kommt und nunmehr schlupf­ frei mit dieser Tragbahn unter Umschlingung dieser ersten Heizwalze 12 um etwas mehr als 180° zu der Gravurwalze 11 läuft. Die erste Heizwalze 12 erwärmt die Folie 22 durch die Tragbahn 20 hindurch dank dieser Tragbahn 20 schonend, so daß die thermo­ plastische Folie 22 nicht thermisch geschädigt wird. Diese Folie 22 wandert dann weiter unter schlupffreier Anlage an die untere Hälfte der Gravurwalze 11 und an die sie hier an die Gravurwalze mit andrückende Tragbahn 20 zur zweiten Heizwalze 13, die sie um etwa 90° umschlingt und läuft dann horizontal weiter zu einer Umlenkwalze 27 und von dieser zu einer ange­ triebenen Aufwickelvorrichtung 28, wo die nunmehr stellenweise mit Schmelzkleber beschichtete Folie 22 wieder aufgewickelt wird. Im Bereich zwischen der zweiten Heizwalze 13 und der Umlenkwalze 27 wird die Folie 22 mittels einer Infrarot-Strahlervorrichtung 32 zum endgültigen Sintern oder Schmelzen des Schmelzklebers auf der Folie 22 bestrahlt.

Die Temperaturen der Heizwalzen 12, 13 sind höher als die der Gravurwalze 11, und zwar zweckmäßig erheblich höher, insbesondere derart, daß die Heizwalzen die Rückseite der Folie 22 durch das Tragband 20 hindurch mit Temperaturen beaufschlagen, die höher, vorzugs­ weise erheblich höher als die Temperatur der Umfangs­ fläche der Gravurwalze 11 ist, an der die Folie 22 mit ihrer Vorderseite anliegt. Die Temperaturen der Gravurwalze 11 und der Heizwalzen 12, 13 (d.h. die Temperaturen ihrer an der Folie 22 bzw. am Tragband 20 anliegenden Umfangsflächen) werden je nach Schmelz­ kleber und thermoplastischer Folie 22 unterschiedlich eingestellt. Die Temperatur der Gravurwalze wird hier nur so hoch eingestellt, bspw. auf 40-70°C, daß die Pulverkörner des Schmelzklebers 29 in den Näpfchen 16 der Gravurwalze 11 bis zum in Anlage kommen an der Folie 22 ausreichend zusammenhalten und evtl. das Agglomerieren der Pulverkörner zu den Schmelz­ kleberpunkten 30 (Fig. 2) unterstützen. Die Tempera­ turen der beiden Heizwalzen 12, 13 können gleich hoch oder auch unterschiedlich hoch eingestellt sein. Besonders wichtig ist, daß die Temperaturen der beiden Heizwalzen 12, 13 so eingestellt werden, daß, ohne daß es zu thermischen Beschädigungen der thermoplastischen Folie 22 kommen kann, dennoch die in den Näpfchen 16 befindlichen Pulverkörner des Schmelzklebers 29, und zwar insbesondere die an der Folie 22 anliegenden Basen der betreffenden Schmelzkleberpunkte 30, so stark an der thermoplastischen Folie 22 zum Anhaften kommen, daß diese die Schmelzkleberpunkte 30 bildenden Schmelzkleberkuppen 30, an der Stelle, wo die Folie 22 sich von der Gravurwalze 11 ablöst, von der Folie 22 unter sicherer, formbeständiger Haftung dieser Schmelzkleberpunkte oder -kuppen 30 an der Folie 22 aus dem Näpfchen 16 gelöst und von der Folie 22 mitgenommen werden.

Man kann den vorerwähnten Vorgang auch so beschreiben, daß die Gravurwalze 11 das in ihren Näpfchen 16 befindliche Schmelzkleberpulver auf die durch die erste Heizwalze 12 erwärmte thermoplastische Folie 22 aufdruckt, wobei ein oberflächliches Anschmelzen und Agglomerieren des Pulvers erreicht wird. An der zweiten Heizwalze 13 werden die näpfchenförmigen Vertiefungen 16 der Gravurwalze 11 dadurch entleert, indem die in ihnen befindlichen Schmelzkleberpunkte 30 bereits so weit agglomeriert sind und sich bereits so weit mit der thermoplastischen Folie 22 verbunden haben, daß sie unter Zusammenhalt ihrer durch die näpfchenförmigen Vertiefungen 16 gebildeten, in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr halbkugelförmigen Ge­ stalten aus den Vertiefungen 16 der Gravurwalze 11 durch die Folie 22 herausgenommen und mit der Folie 22 an dieser sicher unter Erhalt ihrer Gestalt anhaftend weiter wandern, wobei, falls notwendig, diese Schmelz­ kleberpunkte 30 durch die Beheizung mittels des Infra­ rotstrahlers 32 noch endgültig gesintert werden können, wodurch sich deren innerer Zusammenhalt und ihre Verbindung mit der Folie 22 noch weiter ver­ stärken kann. Dieser Infrarotstrahler 32 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Heizstäben, die in einer Haube parallel zueinander sich über die Breite der Folie 22 im Abstand oberhalb von ihr er­ streckend angeordnet sind.

Die Beschichtungseinrichtung 10′ nach Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 nur dadurch, deß die endlose Tragbahn 20 und die beiden Umlenk­ walzen 23, 23′ und die Spannwalze 24 weggelassen sind und anstelle der Tragbahn 20 sind die beiden metallischen Heizwalzen 12, 13 umfangssseitig mit je einem als Tragkörper 25, 25′ für die stellenweise zu beschichtende bzw. bereits beschichtete Folie 22 dienenden Bezug versehen, dessen freie Umfangsfläche durch nichtmetallisches Material gebildet ist. Bspw. kann der Bezug 25 bzw. 25′ ein Mantel aus einem tex­ tilen Gewebe oder einem Faservlies oder ein Überzug oder eine Beschichtung aus Polytetrafluorethylen oder aus Aramidfasern oder aus einem Fluorelastomer, wie Fluorkautschuk oder dgl., oder aus Silicon oder aus weichem Polytetrafluorethylen mit oder ohne Armierung sein. Vorzugsweise kann der Überzug 25 bzw. 25′ jeder Heizwalze 12, 13 weichelastische, insbesondere gummi­ elastische, d. h. insbesondere elastomere Eigen­ schaften haben. Diese Überzüge 25, 25′ ermöglichen es, daß beliebige thermoplastische Folien 22 auf dieser Beschichtungseinrichtung 10′ stellenweise, vorzugs­ weise punktweise mit heißsiegelfähigem Schmelz­ kleberpulver beschichtet werden können. Die thermo­ plastische Folie 22 wird von einer Vorratsrolle 21 abgewickelt und läuft über zwei Umlenkwalzen 26, 26′ zu der ersten Heizwalze 12, umschlingt diese wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 um etwas mehr als 180° und wird dann durch die erste Heizwalze 12 an den Umfang der Gravurwalze 11 angedrückt, umschlingt diese Gravurwalze in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls um ca. 180°, und zwar ebenfalls deren Unterseite, und wird dann an der zweiten Heizwalze 13 durch die von ihr bewirkte Umlenkung von der Gravurwalze 11 unter Mitnahme der Schmelzkleberpunkte 30, wobei jeder solcher Punkt 30 in diesem Ausführungsbeispiel einem ungefähr halbkugelförmigem Häufchen 30 des Schmelz­ klebers 29 entspricht und diese Häufchen 30 haben durch geeignete höhere Temperaturen der beiden Heiz­ walzen von bspw. 100-130°C und der Gravurwalze von bspw. 40-70°C ausreichenden inneren Zusammenhalt erhalten, desgleichen mit der thermoplastischen Folie 22. Die Folie 22 mit diesen Schmelzkleberpunkten 30 läuft dann, wie auch bei der Einrichtung nach Fig. 1, horizontal unter einem Infrarotstrahler 32 hindurch, wo erforderlichenfalls die endgültige Sinterung der Schmelzkleberpunkte stattfindet, so daß sie absolut fest auf der thermoplastischen Folie 22 unter Beibe­ halt ihrer durch die Näpfchen 16 der Gravurwalze 11 bedingten, in diesem Ausführungsbeispiel ungefähr halbkugelförmigen Gestalt haften.

Es ist denkbar, daß man in manchen Fällen den Infra­ rotstrahler 32 auch weglassen kann, und zwar sowohl bei der Einrichtung nach Fig. 1, als auch bei den nach den Fig. 3, 5 und 8, nämlich dann, wenn der Zusammenhalt der auf die thermoplastische Folie 22 an der Gravurwalze 11 aufgebrachten Schmelzkleberpunkte 30 in sich und mit der thermoplastischen Folie bereits ausreichend stark ist, wenn die Folie 22 sich von der zweiten Heizwalze 13 (Fig. 3) bzw. von der Tragbahn 20 (Fig. 1) ablöst.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Beschichtungs­ einrichtungen 10′′ und 10′′′ unterscheiden sich von denen nach Fig. 1 und 3 im wesentlichen nur dadurch, daß die vordere Heizwalze 12 jeweils weggelassen ist und an ihrer Stelle die zu beschichtende thermo­ plastische Folie 22 von einer im Abstand vor der Gravurwalze 11 angordneten Umlenkwalze 26′′ direkt zur Gravurwalze 11 läuft, auf die sie tangential aufläuft. Sie wird dabei so gespannt gehalten, bspw. durch eine federbelastete Spannwalze 35, daß sie unter konstanter Vorspannung an der Gravurwalze 11 anliegt. Die die Vorratsrolle 21 tragende Walze 36 kann mittels eines drehzahlsteurbaren Antriebs so angetrieben werden, daß eine vorbestimmte Sollstellung der Spannwalze 35 zur Erzielung der gewünschten konstanten Vorspannung der Folie 22 geregelt wird. Die Umlenkwalze 26′′ kann frei drehbar gelagert sein.

Die Heizwalze 13 dient außer dem Beheizen der thermo­ plastischen Folie 22 noch dem Wegleiten der Folie 22 von der Gravurwalze 11.

Die Heizwalze 13 hat bei der Einrichtung 10′′ nach Fig. 5 eine glatte metallische, kreiszylindrische Umfangsoberfläche, die teilweise von einem als Tragkörper dienenden endlosen Tragband 20 umschlungen ist, so daß hier die Folie 22 mit ihrer Rückseite an diesem eine nichtmetallische Oberfläche aufweisenden Tragband 20 anliegt. Das Tragband gelangt an der nicht beheizten Umlenkwalze 26′′ - ggfs. kann diese Umlenkwalze auch eine beheizte Walze sein - zur Anlage an die Rückseite der Folie 22 und bleibt an ihr schlupffrei anliegen bis zu der Stelle an der Heiz­ walze 13, wo sich die Folie 22 von dem Tragband 20 wieder ablöst. Die Drehachsen der rotierbaren Walzen 11 und 13 befinden sich hier wieder in ungefähr gleicher Höhe. Die Folie 22 und das Tragband 20 umschlingen hier die Gravurwalze um etwa 135°. Die Folie 22 umschlingt die Heizwalze 13 um etwa 90°. Die Folie 22 läuft in diesem Ausführungsbeispiel in schräg abwärts führender Richtung zur Gavurwalze 11 und erreicht sie so an ihrer unteren Hälfte, was hier besonders zweckmäßig ist. Auch andere Führung der Folie 22 ist möglich.

Die Beschichtungseinrichtung 10′′′ nach Fig. 6 unter­ scheidet sich von der nach Fig. 5 dadurch, daß der Tragkörper nicht als endloses Tragband, sondern als Bezug 25′ der Heizwalze 13 ausgebildet ist. Dieser Bezug 25′ kann dieselbe Ausbildung wie der Bezug 25′ der Heizwalze 13 in Fig. 3 haben.

Bei den Einrichtungen 10′′ und 10′′′ nach den Fig. 5 und 6 gilt bezüglich der Temperaturen der beheizten Gravurwalze 11 und der Heizwalze 13 dasselbe oder kann dasselbe gelten, was zu den Temperaturen der Gravur­ walze 11 und der Heizwalze 13 bei den Beschichtungs­ einrichtungen nach den Fig. 1 und 3 ausgeführt ist.

Die Gravurwalze 11 und die Heizwalzen 12 bzw. 13 können bspw. Außendurchmesser von vorzugsweise 200 bis 500 mm haben, je nach Zweckmäßigkeit auch noch größer oder kleiner sein. Die Heizwalze 12 bzw. 13 können ungefähr gleich große Durchmesser wie die Gravurwalze 11 oder auch größere oder kleinere Durchmesser als die Gravurwalze 11 haben. Bei einer im Versuch erprobten Beschichtungseinrichtung ähnlich der nach Fig. 5 hatte die Gravurwalze 11 einen Durchmesser von ca. 300 mm und die Heizwalze 13 einen Durchmesser von ca. 400 mm. Die Tragbahn 20 war bei diesem Versuch eine Baumwoll- Gewebebahn.

Vorzugsweise können die Tragkörper, wie 20, 25 und 25′, durchgehend nichtmetallisch sein. Es ist jedoch auch möglich, sie mit metallischen Armierungen zu versehen, bspw. in sie metallische Verstärkungen, wie bspw. Netze, Gitter oder dgl., einzubetten und/oder rückseitig anzufügen. Anstelle metallischer Armierungen oder zusätzlich zu ihnen können die Tragkörper auch nichtmetallische Armierungen oder Verstärkungen auf­ weisen oder unarmiert sein. Die Tragkörper können auch sonstige geeignete Ausbildung aufweisen.

Claims (28)

1. Verfahren zum stellenweisen, vorzugsweise punkt­ weisen Beschichten von Folie mittels heißsiegel­ fähigem Schmelzkleber, welcher als Pulver in Ver­ tiefungen einer beheizten, rotierenden Gravurwalze diese Vertiefungen ausfüllend eingebracht und danach auf die Folie aufgebracht wird, während diese an der Gravurwalze sich mit ihr schlupffrei mitbewegend und sie teilweise umschlingend anliegt, wobei die der Gravurwalze zugewendete Vorderseite der Folie und der auf sie aufgebrachte Schmelzkleber durch die Gravurwalze mit deren Oberflächentemperatur beheizt wird und die von der Gravurwalze abgewendete Rückseite der Folie durch eine an die Gravurwalze angedrückte Heizwalze mit Wärme beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine thermoplastische Folie ist, die zumindest in dem Bereich, wo sie an der Heizwalze abgestützt ist, mit ihrer Rückseite auf einer nichtmetallischen Oberfläche eines durch die Heiz­ walze beheizten Tragkörpers aufliegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Folie durch mindestens zwei rotierende Heizwalzen, die an die Gravurwalze angedrückt sind, durch mindestens einen Tragkörper hindurch mit Wärme beaufschlagt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückseite der Folie durch die rotierende Heizwalze oder durch mindestens eine an die Gravurwalze angedrückte rotierende Heizwalze durch den betreffenden Tragkörper hindurch mit über der Oberflächentemperatur der Gravurwalze liegender Temperatur beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückseite der Folie durch insgesamt zwei an die Gravurwalze angedrückte rotierende Heizwalzen durch mindestens einen Tragkörper hindurch mit über der Oberflächen­ temperatur der Gravurwalze liegenden Temperaturen beaufschlagt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zur Gravur­ walze mittels der Heizwalze oder mittels einer der Heizwalzen diese teilweise umschlingend geführt wird und/oder daß die Folie mittels der Heizwalze oder mittels einer der Heizwalzen von der Gravur­ walze weggeleitet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichtete Folie nach Verlassen der Gravurwalze noch einer dem Sintern oder Schmelzen des durch die Gravurwalze auf sie aufgebrachten Schmelzklebers dienenden Wärmebehandlung vorzugsweise mittels Infrarot­ bestrahlung unterworfen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tragkörper oder für mindestens einen Tragkörper ein Körper ge­ ringer Wärmeleitfähigkeit und/oder geringer spezifischer Wärmekapazität und/oder ein flexibler Körper verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tragkörper oder für mindestens einen Tragkörper ein luftdurch­ lässiger Tragkörper verwendet wird, vorzugsweise ein durchgehend nichtmetallischer Tragkörper.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tragkörper oder für mindestens einen Tragkörper ein luftundurch­ lässiger Tragkörper verwendet wird, vorzugsweise ein durchgehend nichtmetallischer Tragkörper.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tragkörper eine endlose, vorzugsweise gespannt gehaltene Tragbahn verwendet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Tragkörper oder für mindestens einen Tragkörper ein textiler Faser- oder Fadenverband, vorzugsweise ein Gewebe, verwendet wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tragkörper oder für mindestens einen Tragkörper ein mit Kunst­ stoff, vorzugsweise mit weichem oder elastomerem Kunststoff, oder mit Gummi, vorzugsweise luftun­ durchlässig beschichtetes Gewebe, Gitter, Netz oder dergleichen verwendet wird.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Tragkörper oder für mindestens einen Tragkörper ein mit Fasern, vorzugsweise mit Glasfasern oder Kohlenstoffasern verstärkter Kunststoff verwendet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9 oder 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß die betref­ fende Heizwalze selbst oder ein auf ihr ange­ ordneter Mantel, Überzug oder dergleichen als Tragkörper oder als ein Tragkörper verwendet wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturen der mindestens einen Heizwalze und der Gravurwalze an den Umfangsbereichen, an denen sie der Beheizung der jeweiligen Folie dienen, so getroffen sind, daß das heißsiegelfähige Schmelzkleberpulver aus den vorzugsweise näpfchenförmigen Vertiefungen der Gravurwalze auf die Folie zumindest äußerlich agglomeriert übertragen wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der an der Folie anliegenden Oberfläche der Gravurwalze ungefähr 40 bis 70°C und/oder die Temperatur der mindestens einen Heizwalze ungefähr 80 bis 150°C beträgt.

17. Beschichtungseinrichtung zum stellenweisen, vorzugsweise punktweisen Beschichten von Folien mit heißsiegelfähigem Schmelzkleber, welche eine beheizte Gravurwalze aufweist, die Vertiefungen in vorbestimmter Anordnung aufweist, in die Schmelz­ kleberpulver aus einem über der Gravurwalze ange­ ordneten Schacht oder dergl. einbringbar ist, wobei an die Gravurwalze im Abstand von der Aufbringstelle für das Schmelzkleberpulver eine Heizwalze angedrückt ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine an die Gravurwalze (11) angedrückte Heizwalze (12, 13; 13) vorgesehen ist, an der ein Tragkörper (20; 25, 25′) vorgesehen ist, dessen als Anlage­ fläche für die Rückseite der thermoplastischen Folie (22) bestimmte Oberfläche nichtmetallisch ist, derart, daß die Folie sich gegen die mindestens eine Heizwalze an der oder den nichtmetallischen Ober­ flächen des oder der Tragkörper abstützt.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein eine endlose Tragbahn bildender Tragkörper (20) vorgesehen ist, der die Gravur­ walze (11) und vorzugsweise auch mindestens eine Heizwalze teilweise umschlingt.

19. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Heizwalze oder an jeder an die Gravurwalze angedrückten Heizwalze (12, 13) je ein Tragkörper vorgesehen ist, der durch sie selbst gebildet oder ein auf ihrem Umfang ange­ ordneter Bezug, Mantel (25, 25′) oder Überzug ist.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17-19, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine an die Gravurwalze angedrückte Heizwalze (12, 13; 13) und die Gravurwalze (11) die einzigen beheizten Walzen dieser Einrichtung sind.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreh­ achse zumindest einer der beiden Heizwalzen (12, 13; 13) in ungefähr derselben Höhe wie die Drehachse der Gravurwalze (11) angeordnet ist.

22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17-21, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige thermoplastische Folie (22) zu der Gravurwalze (11) von einer an die Gravurwalze angedrückten Heizwalze (12) in Richtung von oben nach unten läuft und/oder daß die jeweilige thermoplastische Folie von der Gravurwalze (11) durch eine Heiz­ walze (13) weggeleitet wird, zu der die Folie (22) von unten nach oben läuft.

23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gravurwalze (11) zumindest in dem Bereich, wo die Folie (22) an sie zur Anlage kommt, eine metallische Oberfläche aufweist.

24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche der Gravurwalze (11), welche die der Aufnahme von Schmelzkleberpulver dienenden Vertiefungen (16) aufweist, durch eine nichtmetallische Beschichtung auf einer metallischen Fläche gebildet ist.

25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17-24, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmetallische Oberfläche des Tragkörpers (20; 25, 25) durch weiches, vorzugsweise elastomeres Material gebildet ist, vorzugsweise durch weiches Polytetrafluorethylen, Silicon, Fluorelastomer, Siliconkautschuk, Gummi oder dergleichen.

26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17-25, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (20; 25; 25′) eine Gewebebahn ist oder aus armiertem oder faserverstärktem Kunststoff besteht.

27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17-21 oder 23-26, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige an die Gravurwalze angedrückte Heizwalze (13) vorgesehen ist, die vorzugsweise so angeordnet ist, daß sie außer dem Beheizen der jeweiligen thermoplastischen Folie auch deren Wegleiten von der Gravurwalze dient.

28. Einrichtung nach einem der Ansprüche 17-26, dadurch gekennzeichnet, daß an die Gravurwalze (11) insgesamt zwei Heizwalzen (12, 13) angedrückt sind.