DE6932867U - Walzenauftragmaschine mit ruehrwalze von spiraliger oberflaeche - Google Patents

Walzenauftragmaschine mit ruehrwalze von spiraliger oberflaeche

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Description

Walzenauftragmaschine mit Rohrwalze von spiraliger Oberfläche
Die Erfindung betrifft ein Walzenauftragverfahren sowie eine Walzenauftragmaschine und insbesondere ein Mehrwalzenverfahren bzwo eine Mehrwalzenmaschino zum gleichmässigen Beschichten von Platten oder Bahnen mit Zufuhr von oben?
Es sind bereits verschiedene Walzenauftragmaschinen bekannt» Die Bahn bzw«, Platt© können sich in der Richtung der sich drehenden Auftragwalze bewegen» doh» mit gleichsinnigem Lauf» Die Walzen können aus Metallen9 Nichtmetallen und verkleideten Metallwalaen bestehen, Metallwalzen ergeben elektrostatische Wirkungen und ein ungleichmassiges Maß ergibt weniger wünsohene·
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werte Überzüge sofern nicht die Walzen elastische Oberflächen haben. Beim gleichsinnig laufenden Walzenauftragverfahren kann, wenn die Oberfläche der Bahr. bzw. Platte biegsam iot9 ein gleichmassigerer Überzug unabhängig von dem Haß des Trägers erzielt werdenο
Wenn Mehrwalzenmaschinen verwendet werden, wird das flächenhafte Gut bzw. werden die Bahnen baim Beschichten einem Druck zwischen den Walzen ausgesetzt. Es kann daher ein ungleichmässiger Überzug als Folge einer Waisenauslenkung, einer angleichmässigen Verteilung der Beschichtungs=· bzw«. Überzugslösung während der Übertragung von der Walze usw» entstehen.
Eine Ungleichmassigkeit in Form von streifigen Überzügen ist ein Hauptproblem und ist für Walzenauftragraaschinen mit Zufuhr von oben charakteristische Die Streifenbildung wird durch die kontinuierliche Rückströmung der kreisförmigen Bewegung der : Lösung im Zufuhrspalt mit bezug auf die Richtung der Auftragwalze, Eine Unterbrechung der kontinuierlich fliessenden Lösung in regelmässigen Intervallen verursacht Wirbel, die im fertigen Überzug zu Streif en. führesn.0 Wenn breite Auftragmaschinen verwendet werden, und Walzen yon grossem Durchmesser notwendig : sind, sind im endgültigen Oberzug grobe Rippen vorhanden. Diese groben Rippen, die stärker, definierte Streifen oder Beschieh-"""'""?' tungsgewichtbänder sind, werden durch den grösöeren Tangentenwinkel zur Walze erhalten. Grobe Rippen werden durch kleinere Walzen verringert, die sich in der gleichen Richtung mit geringeren Drehzahlen drehen.; und einen kleineren Tangentenwinkel ergeben.
Bei den herkömmlichen Maschinen zum Beschichten von Platten, ' Folien oder Bahnen wessen oft Vibrationen erzeugt» Die getriebenen und/nicht getriebenen Walzen können in Schwingungen versetzt werden und die Beschichtungslösung wird in Suspension g·-
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halten» Es ist bekannt, dem Lösungsbehälter zur Beseitigung der Blasenbildung Schwingungen von hoher Frequenz mitzuteileno
Bei der erfindungsgemässen Maschine ist die Wirbelbildung im wesentlichen ausgeschaltet, werden kontinuierliche gleichmässige Oberzüge erzielt und werden Streifenbildung und grobe Rippen vermiedene
Gegenstand der Erfindung ist eine Mehrwalzenauftragraasehine mit gerührter Zufuhr von oben, besitzt eine Spaltrührwalze, eine obere Zufuhrstation und ein Lösungsumlaufsysteme Das Rührorgan ist eine Walze oder Schiene, die im Zufuhrspaltbereich in Drehung versetzt werden kann oder nicht» Das Rührorgan, welches die Wirbelbildung wirksam unterbricht, erstreckt sich über die volle Breite des Lösungsbehälters zwischen der Auftragwalze und der Zuneßwalse,
Im besonderen besitzt die erfindungsgemässe Auftragmaschine;. "* für flächenhaftes Gut oder Bahnen (1) fine Zumeßwala-s, (2) eine benachbarte Übertragungswalze zur Aufnahme einer Oberzugslösung im Spaltbereich zwischen den Walzen, (3) Platten an den Enden "' car Walzen, («O eine Rührw,alze, die sich zwischen den Endplatten, erstreckt und im Spaltberelch zum Eintauchen in die Oberzugs·? ; lösung angeordnet ist, weiche diesem Bereich zugeführt wird, ''^ ' welche Rührwalze an ihrer, „Aussenflache Nuten oder Rippen aufweist , die in der Nähe der, Mitte der Walze beginnen und sich . ■„ < spiralig in entgegengesetzten Richtungen zu den Enden der Wa2,ze erstrecken, (5) eine Stüjjgjwalze für das zu beschichtende Gut r unterhalb der Übertragungswalze zur Aufnahme eines flächenhaften Gutes oder einer Bahn zurΛ Beschichtung im. Spalt zwischen den Walzen, und (6) eine seitliche Zuführleitung, die oberhalb der erwähnten Walze angeordnet ist und dazu dient, dem Spaltbereich Oberzugsmasse zuzuführenο
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Rührwalze ist eine getriebene Walze oder Stange, welche im Spalt zwischen der Auftragwalze und der Zumeßwalze in grosser Nähe derselben so angeordnet ist, daß das Rührorgan in den Lösungsbehälter taucht, der durch den Spalt zwischen den Walzen gebildet wird. Die erwähnte Walze kann aus Metall, Kunststoff oder aus irgendeinem starren Material sein und weist vorzugsweise eine mit Gewindegängen versehene bzw» genutete Oberfläche oder Rippen ähnlich wie bei einer doppelten Schraubenlinie auf. Erfindungsgemäß ist eine genutete Metillwalze vorgesehen, ZoBo eine Walze aus korrosionsbeständigem Stahl von kleinem Durchmesser, welche Nuten aufweist, die eine doppelte Schraubenlinie bilden, welche sich von dar Mitte zu den Enden der Walze erstreckt o
Die Oberzugsmasse wird dem Spalt über ein Querrohr bzwo eine Querleitung zugeführt, die unmittelbar über der Spaltrührwalze angeordnet ist. Das Rohr bzw, die Leitung, die sich über die volle Breite des Spaltbereichs erstreckt, weist einen schmalen Schlitz bzw» eine Anzahl Perforationen und geschlossene Enden aufο Die Lösung wird einer Einlaßöffnung zugeführt und fließt durch einen Auslaß oder Auslässe in den Raum zwischen den Walzen. Die Oberzugslösung kann von dem Raum zu einem Vorratsbehälter in Umlauf gesetzt und zum Verteilungsrohr bzw. zur Verteilungsleitung zurückgeleitet werden.
Das Umlaufsystem kann ein kombiniertes Gefällezufuhr- und Filterpumpenfördersystem aufweisen. Die auf der Auftragwalze nach dem Beschichten eines flächenhaften Gutes verbleibende Lösung wird durch eine Abstreifwalze aufgenommen, von welcher sie durch eine Rakel weggenommen wird, von der sie au einem Auf fang= gefäß fliessen kann. Ein geneigtes Gefäß kann die Breite der Walzen überspannen und mit einem Ablauf zu einem Auslaß oder zu
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Ϊ einem Tank für den erneuten Umlauf versehen sein» '■
Das Papier, die Metallfolie, die Platte bzw« Bahn oder das andere \ Trägermaterial, das beschichtet werden soll, wird zwischen der | Auftragwalze und der Leitwalze durch die Bewegung der beiden ,, getriebenen Walzen hindurchgeführt0 Die Lösungsübertragung von der Auftragwalze auf das Trägermaterial findet an der Eerührungs- r stelle statt. Der Druck ist an der Berührungsstelle so geregelt, daß die gewünschte Oberzugsdicke erhalten wird»
Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Maschine der erwähnten Art, bei welcher. Überzug''streifen, die durch Wirbel verursacht werden, vermieden sind.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Maschine besteht in einer geregelten Zufuhr der Überzugs lösung«, Eine gleichmässige Verteilung der Oberzugslösung kann durch die in der Nahe der Mitte des Spalts angeordnete Verteilungswalze erzielt werden»
Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung einer Maschine zum milden Rühren und Verteilen einer Lösung im Zufuhrspaltbehälter einer Mehrwalzenmaschine.
Ferner soll durch die Erfindung eine verbesserte Einrichtung zur ■' gleiehmässigen Verteilung der Überzugs lösung auf der Auf tragKa.se geschaffen werden <> Desgleichen soll durch die Erfindung eine Einrichtung zur Regelung der Fließgeschwindigkeit des Überzugs I geschaffen werden. Darüber hinaus soll die Maschine mit einem f Umlaufsystem für überschüssiges Überzugsmaterial versehen wer- i deno
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Figo 1 eine schaubildliche Ansicht der erfindungsgemässen Maschine, §
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Obwohl sich die Rührwalze 10 in grosser Nähe zur Auftragwalze 11 und zur Zumeßwalze 12 befindet, ist die Spaltweite nicht genauo Die Toleranzen sind so eingestellt, daß die Rührwalze 10 voll im Oberzugslösungsbehälter R untergetaucht ist. Die Spaltweiteeinstellungen9 die eine gründliche Drehmischung durch die Rührwalze 10 und die erforderliche Übertragung auf die Auftragwalze 11 ermöglichen, sind angemessen.
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welche die Walzen, den Behälter am Walzenspalt und die Rührwalze zeigt}
Figo 2 eine schaubildliche Ansicht der Rührwaise und des Lagerungen mechanismus„ wobei Teile gebrochen und im Schnitt dargestellt sind; . <
Figo 3 eine schaubildliche Ansicht in schematischer Darstellung der Walzenanordnung mit dem Umlaufsystem.
In den beiliegenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile in den verschiedenen Figuren«
Wie in Figo 1 dargestellt, ist die erfindungsgemässe Auftragmaschine mit einem Zufuhrrohr bzwo mit einer Zufuhrleitung 26 versehen, durch welche Lösung zugeführt wird, und mit einer Rührwalze 10 unterhalb der Leitung 26 zum Auftragen und Verteilen sowie zum milden Rühren der Lösung. Die Rührwalze ist i unterhalb der Leitung im Spalt zwischen der Auftragwalze 11 und der Zumeßwalze 12 gelagerte Unterhalb der Walze 11 und der Walze 10 befindet sich eine Leitwalze 130 Lager 228 23 an den Enden der Rührwaise dienen auch als Enden für den Behälter der Oberzugslösung zwischen den Walzeno
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Die Auftragswalze 11 ist eine getriebene Walze mit einer elastischen Oberfläche, z.B. eine mit Gummi verkleidete Walze aus korrosionsbeständigem Stahl von grossem Durchmesser, die sich im Uhrzeigersinn dreht, während sich die .Leitwalze und die Zumeßwalze im Gegenzeigersinn drehen. Die Zumeßwalze 12 bildet zusammen mit der Auftragwalze 11 und den Endplatten oder Dämmen 18, 19 den Lösungsbehälter R. Es ist erforderlich, daß die Toleranzen zwischen,der Zumeßwalze 12 und der Auftragwalze 11 einen Lösungsdurchtritt ermöglichen, der ausreichend eng ist, um die Wirkung einer mangelnden Konijentrizität der Auftrag·= walze 11 herabzusetzenο Xn den Fällens bei welchen die Einstellungen zwischen der Zumeßwalze 12 und der elastischen Auftragwalze 11 sehr eng sind,, erleichtern der Druck zwischen den beiden Walzen und die durch die Lösung erzeugte hydrodynamische Kraft einen einwandfreien Lösungsfluß < >
Beim Einführen von zu beschichtendem Trägermaterial M zwischen die Walzen 11 und 13 un$er Zufuhr vos Oberzugsmasse durch die Perforationen 3H in der Leitung 26 wird Oberzugsmasse auf die Oberfläche des Trägermaterials zur Bildung eines gleichmässigen
Oberzugs übertragen» Die Lösung aus dem Behälter R haftet an ,.,..
der Auftragwalze 11 und wird auf das Trägermateria?, bzw» die Bahn M am Preßspalt N, der mit der Leitwalze 1? gebildet wird, übertragen« Die Leitwalze 138 die der Auftragwalze 11 eng be» nachbart ist, übt einen aaspeiehenden Druck auf die elastische Walze aus, damit die Lösungi?schicht und dis Trägermaterial M gerade aufgenommen werden Jcönneno Der Überschuß der Lösung, der an der Auftragwalze 11 haftet und nicht auf das Trägermaterial M" aufgetragen wird, wird auf die Abstreifwalze 1«* übertragen und von einer Rakel 28 zu einem Auffanggefäß 29 weggeführt, wie in Figo 3 gezeigte
Bei dieser Ausführungsform der erfxndungsgemässen Maschine ist
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die in Figo 2 gezeigte Rohrwalze 10 vorgesehen, die aus korrosionsbeständigem Stahl besteht, einen kleinen Durchmesser hat und die volle Breite der Bahn überspannt und ferner eine genutete bzw. mit Gewindegängen versehene Oberfläche aufweist. Die« Rührwalze 10 ißt unmittelbar unter der Zufuhrstation 26 und oberhalb der Auf tragwalze ·11 sowie der Zuaeßwalze 12 (Fig. 1) angeordnet und irt an beiden Enden durch Mechanismen gelagert9 die eine Kupferbuchs@16 jj£fc· einem Traglager 17 aufweisen, und an den Enddämmen 18, 19 befestigt sind, wobei Dammverkleidungen 20 und 21 an jedem Ende vorgesehen sind»
Wie ersichtlich, ist die drehbare Rührwalze 10 an ihrem einen Ende durch einen Diehtusigsblock 23 gelagert, während das entgegengesetzte getriebene. .Ende sich durch einen ^iehtungsbloek 22 zu einer Steuerriemenscheibe ?M erstreckt»
Erfindvngsgemäß ist die Zufuhrleitung 26 eine Kunststoffrohranordnung, die an zwei verstellbaren Endklemmen 3S und 36 aufgehängt ist„ Die Zufuhrstation 26 ist unmittelbar oberhalb der Rührwalze 10 und des Löaungsmittelbehälters R angeordnete Die Zufuhrleitung 26 ist an beiden Enden abgedichtet und mit einem oberen Einlaß 27 etwa in ihrer Mitte versehene
Wie in F'öo 3 gezeigt, besteht das Umlaufsystem aus einem Aufnahme« bzw,. Vorratstank 30, einer Pumpe 31 und Filtern 32, 33, welche Teile durch einen Leitungsstrang vom Auffanggefäß 29 zur Zufuhrleitung miteinander verbunden sindD Der Vorratstank 30, der Gefällezufuhr aus dem Auffanggefäß 29 hat9 kann ein beliebiger geeigneter Behälter seine Die Lösung wird aus dem Aufnahmetank 30 durch die Umlaufpumpe 31 über Rohre oder Leitungen, Regelventile 37 und 38 und zwei hintereinander geschaltete Filter 32j 3S zu)? Versorgungsleitung 27 gepumpt·
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Die Walzen können mittels eines Motors oder mittels Motoren angetrieben werden und geeignete Riemen und Riemenscheiben bzw. Ketten und Kettenräder oder Zahnräder (nicht gezeigt) in einer bei Walzenauftragmaschinen herkömmlichen Weise angetrieben werden» Die Waisen 11, 12 und 13 könjfien synchron angetrieben werden, während die Walze 10 unabhängig von -dan anderen Walzen oder synchron mit diesen angetrieben werden können.
Die Überzüge, welche bei einer Walzenauftragroaschine mit oberer Zuführung erhalten werden, hängen von vielen veränderlichen Grossen ab. Einige der wichtigsten veränderlichen Grossen, welche die endgültige Qualität des Oberzugs bestimmen» sind die rheologischen Werte der Oberzugslösung9 die Abmessungen des Gerätess die Toleranz der Walzeneinstellungen, die Aufnahsiefähigkeit des zu beschichtenden Gutes und die tatsächliche Beschichtungsgeschwindigkeit der Maschine, Faktoren, wie die Abmessungen des Geräts, die Toleranzen der Walzenanordnung und die tatsächliche Geschwindigkeit der Maschine sind wirksam, können jedoch bei verschiedenen Oberzügen und Träger»
j materialien entsprechend eingestellt werden, Die rheologischen
Werte, insbesondere die Viskosität ,hängen jedoch von der Anpassungsfähigkeit der Maschine ab, die sieh im endgültigen Oberzug wiederspiegelt0
Die Verteilungswalzen können spiralige Nuten mit einer Tiefe von fs76 mm <3/16 ") haben oder sie können mit schraubenförmigen Rippen an ihrer Oberfläche versehen werden, beispielsweise dadurch j, daß ein Draht mit Durchmessern von 3318 mm (1/8 n) auf die Oberflächen aufgewickelt wird«. Der Draht kann auf die Oberfläche der Walze aufgeschweißt oder durch Punktschweissen auf dieser befestigt werden0
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Beispiel
Es wurde eine Oberzugslösungsprobe hergestellt und in der vorangehend beschriebenen Maschine beschichtet, jedoch ohne die Verteilungswalze· '\
Eine photopolymerisierbare Hasse im weoentlichen aus einem 35 %igen Gesamtfeststoffgemisch aus Polymethylraethacrylat/Methacrylsäure S;2 Teile. Pentaerythrltoltriaerylat 4s0 Teile« und Triäthylenglykoldiacrylat 1,3 Teile, gemischt mit Mengen eines Photoinitiators und eines blauen Farbstoffes in 2-ÄthoxySthanol wurde auf eine mit der Maserungsbürste behandelte unbeheizte Aluffiiniuraplatte aufgetragen« Es trat eine Streifenbildung in der Richtung des aufgetragenen Oberzugs auf.
Ein Rührwalzen-Kupferdraht mit einem Durchmesser von I959 mm war um die Walze in Form von zwei Schraubenlinien beginnend in der Mitte der Walze und in entgegengesetzten Richtungen zu den Enden der Walze fortschreitend herumgewickelt.
Die gleichachsig© Bewegung der Zumeßwalze und der Auftragwalze zusammen mit der der Rückwalsse ergab die ausreichende mechanische Energie, die zur Unterbrechung dar Wirbelbildung notwendig istο Die erhaltenen Oberzüge waren frei von Streifen und von guter gleichmässiger Qualität»
Bei für die Praxis hergestellten Maschinen kann der Durchmesser der Walzen 12 und 13 15,2U bis 25,4 cm betragen, der Durchmesser der Walze 11 eine Grosse von 15,21 bis 25,& cm haben, die Waise 10 einen Durchmesser von 1,77 bis 2,5·*. cm und die Abstreifwalze einen Durchmesser von 2,5·» ßis IS, 2·» em» Die Drehzahl ist in Abhängigkeit von. der Vi&kositSt der Obersugsiaasean veränderlich. Die Walze 11 kann sich mit 15 - 60 U/Min» drehen
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? It Il Il
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und die Walze 10 mit 10 - 100 U/Min0»
Die verschiedenen Walzen und die zugehörigen Teile werden gewöhnlieh aus korrosionsbeständigen Metallen oder Metallegierungen hergestellt, z«.Bo aus Kupier, Bronze, StabX0 korrosionsbeständigem Stahl, Eisen-Nickel-Legierungen usw.«, Die weiteren zugeordneten Teile können aus den gleichen oder anderen Materialien hergestellt werden» In manchen Fällen können die Teile aus zähen, chemisch beständigen Harzen oder Kunststoffen hergestellt werdenο Metallwalzen können mit harten Harzen oder Kunststoffen,. — ZoB9 Phenolformaldehyd, Melamin, Polyaldehyd usw., Harze, Polytetrafluorethylen uswo hergestellt werdeno
Die Walze kann eine nicht korrodierende elastische Oberfläche aus Gummi oder aus einem synthetischen Elastomer, Polysilikon oder Polyäthylen habeno
αν I (I ·»

Claims (1)

  1. till Il I· «I «I Il
    PDÜ-J.X56 20» August 1969
    Sohutzausprüoh e ;
    1. Walzenauftragmaschine zum Beschichten von flächenhaftem Gut v oder Bahnen, mit einer Zumeßwalze, einer benachbarten Auftragwalze zur Aufnahme einer Oberzugslösung im Spaltbereich zwischen den Walzen„ Platten an den Enden der Walzen, einer Leitwaise unterhalb der Auftragwalze zur Aufnahme eines zu beschichtenden flächenhaften Gutes bzw. einer Bahn im Spalt zwischen der Auftragwalze und der Leitwalze9 und einer seit« liehen Zuführleitung» die oberhalb der Auftragwalze angeordnet ist und dazu dient, Öbersugsraafcerial dem Spaltbereich zuzuführen, dadurch gekennzeichnet^ daß sich eine Rührwalze ClO) zwischen den Platten C18 und 19) erstreckt und im Spaltbereich zwischen der Auftragwalze CIl) und der Zumeßwalze C12) angeordnet ist, welche Rührwalze in dl® Oberzugslösung eintauchbar ist, die dem Bereich zugeführt wird und Nuten oder Rippen an ihrer Auesenflache aufweist, die in der Uähe der Mitte der Rührwalze beginnen und sich spiralig in entgegengesetzten Richtungen zu den Enden der Walze erstrecken„
    2c Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung für den Drehantrieb jeder der Walzen ClO, 11« 12 und 13)o
    Maschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung C27) für die; Zufuhr von Beschichtungsmaterial zur Zufuhrleitung C26)-uind eine Eixirichtung C29 - 33· ,37 und
    • ■ · · b ι
    » · Ot* ti
    PDC-1156
    38) für den Umlauf von Beschiehtungcsnaterial vom Spaltbereich zur Leitung (26).
    >»o Haschine nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragwalze eine elastische Oberfläche hat·
    5· Maschine nach den vorangehenden Ansprüchen» gekennzeichnet durch eine Abstreifwalze (l«Ot welche »it der Auftragwalze CIl) zusammenwirkt, und ein Organ (28) zur Wegnahme überschüssigen Beschichtungsmaterials von der Abstreifwalze„
    ■13-
DE6932867U 1968-08-20 1969-08-20 Walzenauftragmaschine mit ruehrwalze von spiraliger oberflaeche Expired DE6932867U (de)

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