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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Auftragen eines Beschichtungsmaterials, beispielsweise eines
Haftklebers, auf mehrere einzelne Blätter, beispielsweise Papierblätter.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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In
bestimmten Bereichen muss auf Papier ein Beschichtungsmaterial aufgetragen
werden, wobei die Beschichtung herkömmlich auf eine Papierbahn
einer Rolle anstatt auf einzelne Blätter aufgetragen wird. Im Falle
von so genannten Haftnotizen ist es beispielsweise bekannt, auf
einer Seite der Papierbahn ein Grundiermittel und auf der anderen
Seite der Bahn ein Material für
eine Rückseitenbeschichtung
mit geringer Haftfähigkeit
(oder Trennmaterial) aufzutragen und anschließend den repositionierbaren
Klebstoff auf dem Grundiermaterial aufzutragen. Die Bahn wird zwischen
den Beschichtungen getrocknet und erneut aufgewickelt, und die beschichtete
Rolle wird anschließend
in Blätter
geschnitten, die zur Herstellung der Notizzettel verwendet werden.
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Ein
Verfahren zur Herstellung von Haftnotizen, in denen Beschichtungsmaterialien
nacheinander auf eine Papierbahn aufgetragen werden, ist in WO-A-87/05315
beschrieben.
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In
einigen Fällen
ist es wünschenswert,
Beschichtungsmaterialien auf geschnittene Blätter anstatt auf eine Papierbahn
aufzutragen. Bei der Herstellung von Haftnotizen ist es beispielsweise
wünschenswert,
die Möglichkeit
zu haben, einen Stapel vorgedruckter Blätter anstatt einer einfachen
Papierbahn als Versorgungsquelle zu verwenden, um die Flexibilität des Herstellungsverfahrens
zu erhöhen. Beim
Auftragen bestimm ter Beschichtungsmaterialien auf einzelne Haftnotizen
können
jedoch Probleme auftreten, das Auftragen des repositionierbaren
Klebstoffs auf die einzelnen Blätter
kann Probleme bereiten und zur Lösung
dieser Probleme wird in der anhängigen
US-Patentanmeldung Nr. 08/196,490, eingereicht am 15. Februar 1994,
mit dem Titel "Method and
Apparatus for Applying a Coating Material to Sheets" und in der entsprechenden
EP-0 684 974, wobei
es sich um eine Schrift gemäß Art. 54(3)
EPÜ handelt,
vorgeschlagen, dass die einzelnen Blätter an ihren jeweiligen Enden
in einer bahnartigen Konfiguration (d. h. Pseudobahn) überlappen
und dass Beschichtungsmaterialien, einschließlich des repositionierbaren
Klebstoffs, auf die überlappenden
Blätter
aufgetragen werden. Nach dem Auftragen der Beschichtungsmaterialien
werden die Blätter
unter Ausbildung von Haftnotizblöcken
gestapelt und beschnitten.
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Es
hat sich jedoch herausgestellt, dass existierende Systeme zum Auftragen
eines Beschichtungsmaterials auf Blätter, einschließlich der
vorstehend genannten US-Patentanmeldung
Nr. 08/196,490, obwohl sie ihren eigenen Nutzen haben, beim Aufbringen
einiger Materialien auf bestimmte Blattmaterialien nicht so effektiv
und wirksam wie gewünscht
sind. Aus diesem Grund ist ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte
Vorrichtung zum Auftragen von Beschichtungsmaterial auf Blätter erwünscht.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung stellt eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bereit. Eine Ausführungsform
ist in Anspruch 2 zitiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Nachstehend
sind unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen
gleiche Strukturen in den verschiedenen Ansichten mit gleichen Bezugsziffern
ver sehen sind, beispielhaft erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben, wobei:
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1 eine
skizzenhafte Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, die eine
Beschichtungsstation aufweist;
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2 eine
skizzenhafte Draufsicht auf die Vorrichtung in 1 ist;
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3 eine
skizzenhafte Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung in 1 ist;
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4 eine
vergrößerte Teilansicht
in Richtung des Pfeils 4 in 3 ist;
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4A eine
Seitenansicht der Beschichtungswalze und des Glättungsstreifens in 4 ist;
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5 eine
kräftige
Vergrößerung eines
Teils in 4 ist;
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6 eine
skizzenhafte Seitenansicht einer modifizierten Version der Vorrichtung
in 1 ist,
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7 eine
detaillierte Ansicht eines Teils der Vorrichtung in 6 ist,
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8 eine
vergrößerte Teilansicht ähnlich der
in 4 in Richtung des Pfeils 8 in 6 ist;
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9 ein
Querschnitt durch einen der Bestandteile der in 1 und 6 gezeigten
Vorrichtung ist und
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10 eine
Mikrofotografie ist, die einen repositionierbaren Klebstoff darstellt,
der von Hand auf das Übertragungsband
der in 1 oder 6 gezeigten Vorrichtung aufgetragen
wurde.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das
skizzenhaft in 1 und 2 dargestellte
System ist speziell zur Verwendung bei der Herstellung von Haftnotizen
aus Blättern
jedes geeigneten Substratmaterials (beispielsweise: Papier, Polymerfolie,
einschließlich,
aber nicht begrenzt auf, Polypropylen, Polyester und Polyethylen)
oder Metallfolie beschaffen und insbesondere zur Verwendung beim
Auftragen eines Grundiermaterials, eines Rückenseitenbeschichtungsmaterials
mit geringer Haftfähigkeit
(LAB) und anschließend
eines repositionierbaren Klebstoffs, sodass die Blätter unter
Ausbildung von Haftnotizen geklebt werden können. In Verbindung mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren und
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind Grundiermittel auf Zinkoxidbasis sowie Grundiermittel, die in
US-Patent Nr. 4,598,112 und 4,822,670 beschrieben sind, deren Inhalt
vorliegend durch Bezugnahme eingeschlossen ist, nützlich.
Eine LAB, die in Verbindung dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendet werden kann, ist in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung
Nr. 08/040,876, eingereicht am 31. März 1994 und auf den Zessionar
der vorliegenden Erfindung übertragen,
deren Inhalt vorliegend durch Bezugnahme eingeschlossen ist, beschrieben.
In der nachfolgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die
Blätter
(die vorbedruckt sein können) aus
Papier sind.
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Das
in 1 gezeigte System weist einen Papierwegeingang 1 auf,
der eine Folge von Papierblattteilen (nicht dargestellt) von einer
geeigneten Quelle, beispielsweise einem Stapel (nicht dargestellt)
aufnimmt. Das Papier kann jedes geeignete Papier sein, wie das Papier,
das zur Bildung von Haftnotizen der Marke Postit® erhältlich von
Minnesota Mining and Manufacturing Company ("3M"),
St. Paul, Minnesota, verwendet wird. Die Papierblätter können in
jeder geeigneten Größe (einschließlich, aber
nicht begrenzt auf, normierte Größen wie
A2, A4 und 8,5 Inch mal 11 Inch) sowie Dicke bereitgestellt werden, das
Papier wiegt jedoch vorzugsweise zwischen 45 Gramm pro Quadratmeter
(gsm) bis 90 gsm und am meisten bevorzugt ungefähr 70 gsm. Derartige Blätter definieren
eine Vorderkante, eine Hinterkante und längliche Seitenkanten sowie
gegenüber
liegende Hauptoberflächen.
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Die
Blätter
bewegen sich vom Papierwegeingang 1 durch eine Doppelbeschichtungsstation 3, eine
Blattüberlappungsstation 4,
einen Trockner, eine Blattführungssektion 6 in
die von dem Richtungspfeil 2 angegebene Richtung.
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Die
Doppelbeschichtungsstation 3 zusammen mit der Überlappungsstation 4 ist
Gegenstand einer gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung, die am
selben Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde, den
Titel "Method and
Apparatus for Applying a Coating Material to Sheets" trägt und auf den
Zessionar der vorliegenden Erfindung übertragen wurde und deren Inhalt
vorliegend durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Wie in der vorstehend
genannten gleichzeitig anhängigen
Patentanmeldung beschrieben, werden mehrere einzelne Blätter S,
die in Folge durch die Doppelbeschichtungsstation 3 passieren,
auf einer Hauptoberfläche
(der oberen Hauptoberfläche,
wie in 1 dargestellt) mit einem Grundiermaterial und
auf der gegenüber
liegenden Hauptoberfläche
mit einem LAB-Material beschichtet, anschließend in der Überlappungsstation 4 an den
Enden zu einer bahnartigen Konfiguration überlappt, wobei ein Endabschnitt
jedes Blatts S über dem
Endabschnitt eines benachbarten Blatts S zu liegen kommt. Die Pseudobahn überlappender
Blätter wird
dann in den Trockner 5 geführt, in dem Wasser in der Grundier-
und LAB-Beschichtung auf den Blättern
abgezogen wird. Die getrockneten Blätter S werden dann in der Führungssektion 6 (oder
alternativ der in 3 und 6 dargestellten
Führungssektion 6') an den Seiten
ausgerichtet, sodass sie vor dem Eintritt in die erfindungsgemäße Klebstoffbeschichtungsstation 7 miteinander
fluchten.
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Als
Alternative können
die Blätter
unabhängig
voneinander mittels jedes geeigneten Verfahrens mit einer geeigneten
LAB und einem geeigneten Grundiermittel (oder einer anderen erwünschten
Beschichtung) beschichtet, gelagert und anschließend an der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in an den Enden überlappendem
Zustand bereitgestellt werden.
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Eine
Klebstoffbeschichtungsstation 7 nimmt die überlappten
Blätter
S an einem Eingang 8a entlang eines Weges 8b zu
einem Papierwegausgang 8c auf. Vorzugsweise sind die Blätter derart überlappt,
dass die Hinterkante jedes Blattes über der Vorderkante des nächstfolgenden
Blattes liegt. Die Steuerung und Synchronisierung der Antriebe der verschiedenen
Stationen kann von einer zentralen elektronischen Steuereinheit
*nicht dargestellt), beispielsweise einer SPS 135 von Siemens,
durchgeführt
werden. Der Papierweg 8b wird von einem Förderer (wie
in 1 dargestellt) oder dergleichen bereitgestellt,
der die Pseudobahn der Blätter
aufnimmt und die Blätter
mit der gewünschten
Geschwindigkeit vom Eingang 8a zum Ausgang 8c führt.
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Die
Beschichtungsstation 7 trägt ein Beschichtungsmaterial,
das vorzugsweise ein Haftkleber ist, auf den jeweils freiliegenden
Teil der Hauptoberfläche
der überlappten
Blätter,
die schon mit dem Grundiermittel beschichtet wurden, auf. Der Klebstoff kann
ein Haftkleber sein und ist vorzugsweise ein repositionierbarer
Haftkleber mit Mikrokügelchen,
wie beispielsweise in US-Patent Nr. 4,495,318 an Howard oder US-Patent
Nr. 3,691,140 an Silver beschrieben, und kann ein Klebstoff auf
Wasserbasis sein. Der in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung
verwendete Klebstoff kann beispielsweise ein Haftkleber mit Mikrokügelchen
sein (wie er bei der Herstellung von Haftnotizen der Marke Post it® von Minnesota
Mining and Manufacturing Company ("3M"),
St. Paul, Minnesota, verwendet wird). Derartige Klebezusammensetzungen
sind in dem Europäischen
Patent Nr. 439,941, in den US-Patenten Nr. 5,045,569, 4,166,152,
3,691,140, 3,857,731 und Re 24,906 beschrieben, deren Inhalt vorliegend
unter Bezugnahme eingeschlossen ist. Zu Klebstoffen zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung gehören auch im Fachgebiet bekannte
Film bildenden Materialien, einschließlich derjenigen, die organische
Lösungsmittel
enthalten.
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Der
Klebstoff wird durch Kontaktieren der Blätter mit einem mit Klebstoff
beschichteten Zwischenträger 20 aufgetragen.
In der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform hat der Zwischenträger die
Form eines Übertragungsbands 20, wobei
es sich um ein Endlosband handelt, das um die Walzen 21 verläuft, wobei
wenigstens eine davon derart angetrieben ist, dass das Band in Richtung
des Pfeils 2 vorwärts
bewegt wird. Als Alternative können andere
Einrichtungen verwendet werden, einschließlich beispielsweise eine zylindrische
Walze, die in Kontakt mit sowohl dem Spender als auch dem Weg des
Blattteils ist. Der Zwischenträger
wird nachstehend zwar als Übertragungsband
bezeichnet, es ist jedoch offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht
darauf beschränkt
ist.
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In
Bewegung (vorzugsweise mit ungefähr derselben
Vorwärtsgeschwindigkeit
wie der Förderer 8b,
der die Blätter
S fördert)
passiert das Übertragungsband 20 einen
Beschichtungsmechanismus 23, einen Trockner 24 und
eine Transferstation 25, die jeweils nachstehend ausführlich beschrieben sind.
Der Klebstoff wird anschließend
im Trockner 24 vor der Übertragung
auf die überlappten
Blätter
in der Transferstation 25 vorzugsweise wenigstens teilweise
getrocknet (d. h., der Feuchtigkeitsgehalt wird auf einen gewünschten
Anteil gesenkt). Der Feuchtigkeitsgehalt des Klebstoffs auf Wasserbasis
kann beispielsweise vor dem Trocknen ungefähr 50%-80% und nach dem Trocknen
0%-50% betragen. Während des
Trockenvorgangs wird vorzugsweise im Wesentlichen die gesamte Feuchtigkeit
entfernt. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung verglichen mit
der vorstehend genannten gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr.
08/196,460 besteht darin, dass der Klebstoff im Wesentlichen vollständig getrocknet
sein und immer noch wirksam vom Übertragungsband
auf das Papierblatt übertragen
werden kann, wie vorliegend an anderer Stelle ausführlich beschrieben.
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Der
Beschichtungsmechanismus 23 trägt wenigstens einen Längsstreifen
des Haftklebers auf die Transferoberfläche 20b des Übertragungsbands auf.
Eine Ausführungsform
des Beschichtungsmechanismus 23 ist detailliert in 3 dargestellt.
Der Klebstoff wird mittels einer Tiefdruckwalze 28 mit
umgekehrter Drehrichtung, die sich über die Breite des Bands erstreckt
und das Band an der Beschichtungsstation 7 berührt, auf
das Übertragungsband 20 aufgebracht.
Auf der Oberfläche
der Walze ist wenigstens ein Tiefdruckring 29 (4)
aus Zellen oder Vertiefungen ausgebildet, wobei sich jeder Ring
an der gewünschten
Position eines Klebestreifens auf dem Band um die Walze erstreckt.
In 4 sind drei Tiefdruckringe 29 dargestellt,
die drei Längsklebestreifen 36 auf
dem Band 20 bereitstellten, dies ist jedoch nicht wesentlich.
Eine vergrößerte Ansicht
der Zellen 30 in einem der Rinde 29 ist in 5 dargestellt,
aus der hervorgeht, dass jede Zelle im Allgemeinen die Form einer
umgekehrten, verkürzten
Pyramide aufweist. Üblicherweise
befinden sich ungefähr
vierundzwanzig Musterlinien 30A mit Zellen auf jedem Zentimeter
des Rings 29 in Längsrichtung.
Das spezielle in 5 dargestellte Tiefdruckmuster
ist nicht entscheidend und kann, falls sich dies als vorteilhaft
erweist, verändert
werden, um die Verteilung von Klebstoff innerhalb der Streifen 36 zu
verändern.
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Der
Klebstoff, der mittels der Walze 28 auf das Band 20 aufgetragen
wird, wird von einer Pumpe 31 aus einem Tank 32 zu
einer Wanne 33 im Beschichtungsmechanismus 23 gefördert. Eine
Dosierwalze 34 taucht in den Klebstoff in der Wanne und
die Dosierwalze nimmt während
ihrer Rotation Klebstoff auf, der dann auf die Tiefdruckwalze 28 mit
umgekehrter Drehrichtung und insbesondere auf die Zellen des/der
Ring (e) 29 übertragen
wird. Ein oder mehrere Rakel (wie das bei 35 in 3)
werden an die Walze 28 angelegt, um überschüssigen Klebstoff zu entfernen
und zu gewährleisten,
dass der gesamte Klebstoff auf der Walze ausschließlich in
den Zellen 30 enthalten ist, wodurch sichergestellt wird,
dass der Klebstoff als Streifen 36 übertragen wird, wenn die Walze
das Band 20 berührt.
Falls die Drehrichtung der Walze 28 mit der Bewegungsrichtung
des Bands 20 übereinstimmt,
handelt es sich bei dem Klebstoffbeschichtungsvorgang um ein direktes
Tiefdruck-Beschichtungsverfahren. Falls die Drehrichtung der Walze 28 entgegengesetzt
zur Bewegungsrichtung des Bands 20 ist, handelt es sich
bei dem Klebstoffbeschichtungsvorgang um ein umgekehrtes Tiefdruck-Beschichtungsverfahren.
Zwar kann, sofern nicht anders angegeben, jede Anordnung als Teil
der vorliegenden Erfindung verwendet werden, das vorliegend dargestellte
und beschriebene Verfahren ist jedoch ein ist jedoch ein umgekehrtes
Tiefdruck-Beschichtungsverfahren. Ferner fällt es in den Geist und den
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, auf die Dosierwalze 34 zu
verzichten und die Walze 28 in direkten Kontakt mit dem
Klebstoff in der Wanne zu bringen. In jeder anderen Hinsicht funktionieren
das erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung,
wie vorliegend an anderer Stelle beschrieben.
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In
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
in der die umkehrte Tiefdruckbeschichtung verwendet wird, hat es
sich als vorteilhaft herausgestellt, die Schicht Klebstoff, die
auf die Tiefdruckringe 29 aufgetragen wird, vor der Übertragung
des Klebstoffs auf das Über tragungsband 20 zu
glätten.
In der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform (wie in 4 und 4A in
Bezug auf einen der Tiefdruckringe gezeigt) ist ein Glättungsstreifen 29a angeordnet,
der beim Rotieren des Tiefdruckrings zum Auftragen des Klebstoffs
in gleitendem Kontakt mit dem Klebstoff auf dem Tiefdruckring ist.
Es hat sich herausgestellt, dass die Verteilung der Klebstoff-Mikrokügelchen
in einigen Anwendungen verbessert wird. Mit anderen Worten ist die
freiliegende Oberfläche
des Klebstoffs gleichmäßiger und
zeigt besser steuerbare und einheitlichere Haftfähigkeiten, wenn der geglättete Klebstoff
auf das Papierblatt S aufgebracht wird. Der Streifen 29a ist
vorzugsweise ein flexibler, polymerer Streifen und ganz genau handelt
es sich bei dem Streifen um einen Streifen aus Polyester mit einer
Dicke von ungefähr
0,0011 Inch.
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Abhängig von
der geplanten Verwendung der Blätter,
auf die der Klebstoff aufgetragen wird, kann der Klebstoff als Alternative
quer zur gesamten Breite des Bandes anstatt in getrennten Streifen
mittels Übertragung
aufgebracht werden. Üblicherweise rotiert
die Tiefdruckwalze 28 mit ungefähr derselben Drehzahl wie das
Band 20 und in derselben Richtung (d. h. im Uhrzeigersinn,
wie in 3 dargestellt), sodass der Beschichtungsmechanismus
als umgekehrtes Walzbeschichtungssystem dient, dies ist jedoch nicht
entscheidend.
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Eine
Ausführungsform
des Übertragungsbands 20 ist
im Querschnitt in 9 dargestellt. In der dargestellten
Ausführungsform
weist das Übertragungsband
eine Grundschicht 20a, die vorzugsweise ein im Handel erhältliches
Band aus Glasfasergewebe ist, wie das, das von J.P. Steven, North
Carolina, erhältlich
ist, und die vorzugsweise eine Dicke von 0,004 Inch aufweist. Die
Grundschicht 20a des Bandes ist auf der vorderen und rückwärtigen Hauptoberfläche 20b, 20c mit
einer 0,003 Inch dicken Schicht 20d, 20e (was
eine Gesamt dicke des Bands 20 von ungefähr 0,010 Inch ergibt) einer
Dispersion einer Silikon-Gummi-Lösung
G.E. SE-100, erhältlich vom
Geschäftsbereich
Silicone Products von General Electric Co., Waterford, New York,
mit 6% Feststoff und 78% Benzoylperoxid in Wasser als Katalysator
beschichtet. Die Beschichtungen 20d, 20e werden
mit dem Messer aufgebracht und bei 360 F, 60 Yard/Stunde, im Ofen
getrocknet. Die Silikonschichten verbessern die Freigabe des Klebstoffs vom
Band auf die Blätter
S. Die äußeren Oberflächen 20g, 20h der
Silikonschichten 20d, 20e bilden die Transferoberflächen zur
Aufnahme des Klebstoffs.
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Zwar
kann eine glatte Transferoberfläche verwendet
werden, die Transferoberflächen
sind jedoch vorzugsweise strukturiert oder gewellt. Am meisten bevorzugt
hat die strukturierte Oberfläche die
Form eines Musters aus Vertiefungen, das den Klebstoffstreifen,
die am Übertragungswalzenspalt 25A von
dem Band auf die Papierblätter übertragen werden,
ein komplementäres
Muster verleiht.
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Eine
bevorzugte Form des Musters aus Vertiefungen ist in 10 vergrößert dargestellt
und umfasst im Allgemeinen eine Gruppe von Vertiefungen 20j.
Die Vertiefungen 20j überlagern
entsprechende Vertiefungen 20g in den Oberflächen 20b, 20c der Grundschicht 20a.
Die Vertiefungen 20g in der Grundschicht können während des
Vorgangs des Webens der Glasfaserschicht gebildet werden. Als Alternative
kann das Muster aus Vertiefungen 20g auf die Oberfläche der
Trägerschicht
geprägt
oder anderweitig aufgebracht werden.
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Es
hat sich herausgestellt, dass die Verteilung der Mikrokügelchen,
sofern es sich bei dem Haftkleber um einen Mikrokügelchen-Klebstoff
handelt, in dem das in 10 gezeigte Muster sehr gleichmäßig ist,
was zu einer besseren Haftung führt. Jede
Vertiefung 20j nimmt ein oder mehrere Mikrokügelchen
von der Tiefdruckwalze auf. Die Vertiefungen 20j weisen
vorzugsweise eine Breite von 40 Mikron bis 200 Mikron, und am meisten
bevorzugt eine Breite von ungefähr
100 Mikron, und eine Tiefe von 50 Mikron bis 100 Mikron auf. Die
vorstehend beschriebenen Vertiefungen 20j sind vorzugsweise
in einer regelmäßigen Anordnung
mit ungefähr
10-30 Mikron beabstandet. Der Klebstoff neigt aufgrund der Silikonschichten 20d, 20e dazu,
sich auf den Oberflächen 20h, 20i zu
befeuchten und die Mikrokügelchen in
den Vertiefungen 20g zu halten. Folglich wird der Klebstoff
unter Bewahrung des in 10 dargestellten Musters auf
die Blätter übertragen.
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Es
ist ebenfalls bevorzugt, dass die Schichten 20d, 20e dieselbe
Dicke aufweisen und dass beide Hauptoberflächen 20h, 20i die
Vertiefungen 20j aufweisen, sodass das Übertragungsband 20,
falls erforderlich, zur Darbietung der Oberfläche 20c für eine erhöhte Nutzung
gegensinnig laufen kann. Selbstverständlich kann, falls erwünscht, aus
Kostengründen
ein Übertragungsband 20 verwendet werden,
dass nur an einer Hauptoberfläche
eine Silikonschicht und Vertiefungen aufweist.
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Wenn
eine Tiefdruckwalze zum Auftragen der Klebstoffstreifen auf das
Band, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben,
verwendet wird, wird das Muster der Klebestreifen weiter durch die
Form des Tiefdruckmusters beeinflusst und Letzteres sollte im Hinblick
auf eine Verbesserung der einheitlichen Verteilung der Mikrokügelchen
gewählt
werden.
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Die
vorstehende Beschreibung beschreibt zwar die Blätter aus Papier, sie könnten jedoch
auch (wie bereits erwähnt)
aus anderen Materialien ausgebildet sein, beispielsweise: polymeren
Folien oder metallischen Folien. Wenn die Blätter aus Papier sind, werden
sie vorzugsweise in, wie im Fachgebiet bekannt, "Maschinenrichtung" durch die Vorrichtung geführt, wobei
das Papier an der Verarbeitungsrichtung der Maschine ausge richtet
ist (d. h. im Allgemeinen parallel zu Richtungspfeil 2 entlang
dem Papierweg 8b). Auf diese Weise kann jegliche Neigung
der Blätter
sich aufzurollen oder zu knittern weiter abgeschwächt werden.
Falls erwünscht
können
Papiere verschiedener Gewichte und Strukturen verwendet werden. Üblicherweise
werden Blätter
der Größe A2 mit
dem Gewicht 70 gsm verwendet, die Vorrichtung lässt sich jedoch problemlos
für die
Handhabung von Blättern
der Größe und Gewichten
im Bereich von 70 gsm bis 90 gsm anpassen und kann sogar Gewichte von
Blatt S verarbeiten, die so gering wie 45 gsm sind.
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Papier
wird üblicherweise
dadurch ausgebildet, dass Papierfasern auf einem Drahtnetz oder Sieb
gesammelt werden und dass die gesammelten Fasern zwischen dem Sieb
und einer "Filz-" oder Tuchschicht
gegenüber
der Siebschicht verpresst werden. Auf diese Weise wird Papier mit
einer "Drahtseite" und einer "Filzseite" hergestellt. Es
hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Blätter S so durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
zu transportieren, dass die "Drahtseite" zur Beschichtung
mit dem Trennmaterial dargeboten wird und die "Filzseite" zur Beschichtung mit dem Grundiermittel
und letztendlich zur Beschichtung mit dem Klebstoff dargeboten wird.
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Das
Band 20 mit den Klebestreifen 36 passiert dann
den Trockner 24, in dem die Klebestreifen wenigstens teilweise
(d. h. im Bereich von 0%-50%) getrocknet werden. Dies erfolgt, um
die Haftung des Klebstoffs auf den Blättern zu verbessern. In einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist der Trockner 24 vorzugsweise ein Hochfrequenztrockner,
beispielsweise eine speziell angepasste Version des Modells Nr.
SPW 12-73, hergestellt von Proctor Strayfield Ltd., Berkshire, Großbritannien,
der in der Regel mit ungefähr
27 MHz, oder alternativ mit ungefähr 30 MHz, betrieben wird.
Der Trockner hat eine Länge
von ungefähr
2,5 m in Laufrichtung des Bands und weist einen Auslass 50 auf,
durch den das Innere des Trockners mithilfe eines Lüfters 51 belüftet wird. Der
Trockner ist mit einer Steuereinheit (nicht dargestellt) versehen,
die die Leistung des Trockners entsprechend der Liniengeschwindigkeit
der Beschichtungsvorrichtung einstellt. Die Steuereinheit kann beispielsweise
eine SPS 55-95U von Siemens sein, die mit der zentralen elektronischen
Steuereinheit für die
gesamte Vorrichtung verbunden ist.
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Ein
Hochfrequenztrockner verlangt, dass das Material des Übertragungsbands 20 nicht
auf hochfrequente Strahlung reagiert (d. h. hochfrequenter Strahlung
gegenüber
transparent ist oder nicht anderweitig durch sie in einem Ausmaß beeinflusst wird,
der sich nachteilig auf den Betrieb des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung
auswirkt), wie die Ausführungsform des Übertragungsbands,
die vorstehend beschrieben und in 9 und 10 veranschaulicht
ist. Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass der Klebstoff ohne wesentliche
Erwärmung
des Übertragungsbands
getrocknet wird, wodurch jegliche Wärmeübertragung von dem Band auf
den Beschichtungsmechanismus 23 und dann auf den Klebstoff,
was eine Koagulation des Klebstoffs vor dem Auftragen auf das Band 20 verursachen
kann, ausgeschlossen wird. Ein Hochfrequenztrockner bietet auch
die Vorteile einer relativen Einfachheit und eines geringeren Energieverbrauchs.
Außerdem
verlangt das Übertragungsband 20 kein
längeres
Vorwärmen
auf eine bestimmte Betriebstemperatur und der Klebstoff lässt sich
in der Beschichtungsstation leicht vom Band ablösen und auf die Blätter übertragen.
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Es
ist jedoch offensichtlich, dass andere Formen eines Übertragungsbands
anwendbar sind, die mit einem Hochfrequenztrockner nicht kompatibel sind
(d. h. gegenüber
hochfrequenter Strahlung nicht transparent oder inert sind). Beispielsweise
kann das Übertragungsband
ein Metallsubstrat mit einer Beschichtung aus Silikongummi auf jeder
Seite umfassen. Andere Arten von Trocknern, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können,
umfassen beispielsweise einen Infrarotheizer oder einen Heißlufttrockner.
Wenn der Trockner jedoch eine Erwärmung des Bands 20 und
anschließend
des Beschichtungsmechanismus 23 hervorruft, kann es erforderlich
sein, den Klebstoff und das Übertragungsband
abzukühlen,
um das Risiko einer Klebstoffkoagulation zu reduzieren.
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An
der Transferstation 25 (auch in 3 dargestellt),
passiert das mit Klebstoff beschichtete Band 20 einen Übertragungswalzenspalt 25A,
umfassend eine Übertragungswalze 37 und
eine Gegen- oder Andruckwalze 38. Die überlappten Blätter aus
der Führungssektion 6 (wobei
eine alternative Führungssektion 6' in 3 und
auch in 6 dargestellt ist) der Vorrichtung
werden ebenfalls durch den Übertragungswalzenspalt 25A geführt und
von der Gegenwalze 38 gegen die Übertragungswalze 37 und
folglich gegen das Band 20 gedrückt, sodass der Klebstoff vom
Band auf die Blätter übertragen
wird. Unmittelbar nach dem Übertragungswalzenspalt 25A werden
die Blätter
von dem Band 20, wie mit einer Vakuumwalze 39,
gelöst
und vom Übertragungswalzenspalt
auf einem Vakuumförderer 40 zum
Papierwegausgang 8c geführt.
Für die
Zwecke dieser Erfindung bezieht sich der Begriff "Vakuum" auf jeden Druck
unterhalb des atmosphärischen
Drucks, der beim Anlegen an die Blattteile auf einer Hauptoberfläche gegenüber dem Übertragungsband
zum Ablösen der
Blätter
vom Übertragungsband
ausreicht. Die Blätter
können,
sobald sie abgelöst
sind, unter Ausbildung von Haftnotizblöcken gestapelt und beschnitten
werden.
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Das
Ablösesystem
kann jeder geeigneten Art sein. Der Vakuumförderer 40 kann beispielsweise ein
metallisches Band sein, das um die Vakuumwalze 39 verläuft und
damit eine einzige, vollständige
Einheit bildet, wie bei dem Aufspalt- und Transfersystem erhältlich von
Honeycomb Systems, Valmet S.a.r.l., Mulhouse, Frankreich. Als Alternative
kann die Vakuumwalze 39, die die Blätter von dem Band 20 entfernt,
vollständig
vom Vakuumförderer 40 getrennt sein,
wie dies in den nachstehend beschriebenen 6 und 7 veranschaulicht
ist. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, erstreckt sich der Vakuumförderer 40 in
einem Winkel weg vom Übertragungsband 20.
Wenn der Förderer
zusammen mit einer Vakuumwalze 39, wie in 3, 6 und 7 dargestellt,
verwendet wird, kann dieser Winkel 3 oder 4 Grad
betragen, wenn jedoch auf die Vakuumwalze 39 verzichtet
wird, kann ein kleinerer Winkel (ungefähr 2 Grad) verwendet werden.
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Eine
modifizierte Version 7' der
in 1 dargestellten Vorrichtung ist in 6 gezeigt.
Entsprechende Teile der Vorrichtung haben dieselbe Bezugsziffer
wie in 1. Die in 6 dargestellte Doppelbeschichtungsstation 3 unterscheidet
sich etwas von der in 1 Dargestellten, wobei die untere Station 12 der
oberen Station 11 derart leicht nachgeordnet ist, dass
das Grundier- und das LAB-Material nicht vollständig zeitgleich aufgetragen
werden. Wie in 1 passieren die Blätter S nach
der Doppelbeschichtungsstation eine Überlappungsstation 4 (aufweisend
ein Luftmesser 41 für
den Richtungswechsel der Überlappung),
einen Trockner 5 und eine Führungsstation 6, ehe
sie die Klebstoffbeschichtungsstation 7' erreichen.
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Die
in 6 und detaillierter in 7 dargestellte
Klebstoffbeschichtungsstation 7' ist im Allgemeinen derjenigen,
die in 1 dargestellt ist, ähnlich, mit der Ausnahme, dass
im Beschichtungsmechanismus 23 anstatt der Tiefdruckwalze 28 wenigstens
eine Beschichtungsdüse 42 zum
Auftragen des Haftklebers auf das Band 20 verwendet wird.
Jede Beschichtungsdüse
weist einen auf das Band gerichteten Düsenspalt (nicht dargestellt)
auf, durch den ein Streifen 44 (8) Klebstoff
auf das Band aufgetragen wird. Die Düsen sind beabstandet quer zum Band
an den gewünschten
Positionen der Klebestreifen angeordnet. Jede Düse 42 weist je weils
eine Versorgungsleitung 45, einschließlich jeweils einer Pumpe 46 jeder
geeigneten Art und eines Filters 47, auf, durch die Klebstoff
von einem Behälter 48 zur
Düse gefördert wird.
Die Geschwindigkeit, mit der der Klebstoff auf das Übertragungsband 20 aufgebracht
wird, lässt
sich einfach durch Ändern
der Drehzahl der Pumpen 46 einstellen, die gesteuert von
der zentralen elektronischen Steuereinheit der Vorrichtung in Abhängigkeit
von der Liniengeschwindigkeit der Vorrichtung angetrieben werden.
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Durch
Aufbringen von Klebestreifen über
Düsen,
wie in 6 und 7 veranschaulicht, lässt sich
die Position der Klebestreifen auf dem Band 20 und damit
auf den Papierblättern
einfacher einstellen, was die Flexibilität des Beschichtungsverfahrens erhöht. Alternativ
kann jedoch eine einzige Düse
mit einem Spalt bereitgestellt werden, der zum Auftragen des Klebstoffs
an den gewünschten
Positionen quer zur Breite des Übertragungsbands
unterteilt ist.
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Wie
bereits erwähnt
ist die Vakuumwalze 39, die nach dem Übertragen der Klebestreifen 44 am Übertragungswalzenspalt 25A Blätter vom
Band 20 entfernt, von dem Vakuumförderer 40 der in 6 dargestellten
Vorrichtung getrennt. Sie kann jedoch eine vollständige Einheit
mit dem Vakuumförderer
bilden, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 erklärt. Ferner
fällt es
in den Geist und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, dass
die Vakuumwalze 39 mit oder ohne Vakuumförderer 40 unabhängig zusammen
mit jeder Vorrichtung zum Aufbringen von Beschichtungsmaterial auf
eine Pseudobahn überlappender
Blätter
verwendet werden kann, einschließlich beispielsweise des vorstehend
genannten Systems, das in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr.
08/196,490 offenbart ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist hiermit anhand mehrerer Ausführungsformen
davon beschrieben. Für
den Fachmann ist es offensichtlich, dass die Ausführungsformen
vielfach abgeändert
werden können, ohne
dadurch vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Somit sollte der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht auf
die vorliegend beschriebenen Strukturen und Verfahren beschränkt sein,
sondern vielmehr durch die Darlegung der Ansprüche.