EP0152921A2 - Beschichtungsvorrichtung für Materialbahnen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a device for applying a thin layer of a coating material to a material web running over a counter-pressure roller with a slot nozzle device having a nozzle slot.
- a device for example from DE-C-31 00 101.
- the invention has for its object to provide a coating device of the type described above, with which an adequate, flawless and uniform supply of coating material over the entire desired coating width is ensured to the nozzle slot. At the same time, both a simple adjustment of the coating device to different coating widths as well as a quick and easy cleaning of the slot nozzle arrangement when converting to different coating materials are ensured.
- This object is achieved in that the coating material is fed from a storage container through a feed channel running across the coating width to the nozzle slot of the slot nozzle device, and in that in the feed channel of the slot nozzle device there are a plurality of pump sections with two pump gears each, extending over the coating width, with the gear pump arrangement Pump gears bearing spacers between the pump sections is arranged easily removable.
- Such an arrangement makes it possible to provide a sufficient amount of coating material uniformly distributed over the coating width at the nozzle slot, the number of pump sections being selected in accordance with the desired coating width and being able to be changed in a simple manner.
- the pump gearwheels with axle stubs on both sides are advantageously mounted in the spacers and the driven pump gearwheels are connected to one another in a drive-proof manner in the area of the spacers by way of axially engaging axle connecting pieces.
- the driven pump gearwheels can thus be driven by a single drive motor.
- the spacers are expediently designed as coal stores.
- the slot nozzle device is advantageously designed such that it can be swung open with respect to a plane running through the central longitudinal plane between the pump gear wheels.
- both the number of pump sections can be adapted to the required coating width in an extremely simple and user-friendly manner, and a quick and thorough cleaning of the slot nozzle arrangement when changing coating material can be carried out.
- the latter is particularly important if, due to the driving of small batches, it has to be converted relatively frequently.
- the axial length of the pump gears is advantageously about twice the axial length of the spacers. This results in a completely uniform distribution of the coating material along the nozzle slot.
- the pump gearwheels are advantageously driven at about 10 to 12 rpm in current and customary coating processes.
- heating or cooling channels extending over the coating width can advantageously be provided in the area of the feed channel and the gear pump arrangement, which ensure good heat transfer within the slot nozzle device.
- the walls of the storage container are expediently heated, in particular for the processing of coating hotmelts.
- a rod-shaped circular slide valve closing the feed channel arranged arranged, the locking rod of the circular slide closure is suitably mounted under the feed channel in the vicinity of the nozzle lips.
- the device according to the invention for applying a thin layer of a coating material shown in FIGS. 1 and 2 in a preferred embodiment has a counter-pressure roller 1, which is covered with rubber or hard rubber. A material web 2 to be coated is guided over the counter-pressure roller 1 in the direction of arrow A.
- a slot nozzle device 3 On one side of the counter-pressure roller 1 there is a slot nozzle device 3 with a fixed inlet and outlet nozzle lip of the nozzle slot-4.
- the incoming nozzle lip 5 of the nozzle slot 4 is fixed, the outgoing nozzle lip 6 of the nozzle slot 4 is designed as a rotatable doctor rod 6.
- Material webs to be coated are, for example, paper webs, plastic films, metal foils, fabric webs and combinations of such material webs.
- the material web can be an aluminum foil with a thickness of 0.008 mm, 0.012 mm, 0.02 mm and up to 0.12 mm.
- smooth, coated or creped papers from 40 to 120 g / m 2 are possible
- plastic films polyethylene films from 40 to 120 mu thick, biaxially oriented, so-called oriented polypropylene films from 30 to 120 mu thick and polyester films in the same thickness range.
- hard PVC films and monomeric as well as polymer-softened PVC films can be processed as material webs, and, for example, carpet laying tapes and dressing materials as fabric webs.
- Coating materials include paraffins and microcrystalline waxes with processing temperatures between 75 ° C and 100 ° C with application quantities between 4 and 40 g / m 2 .
- Coating hotmelts consisting of ethyl vinyl acetate copolymers, mixed with paraffin and resins, are also suitable at processing temperatures between 140 ° C and 190 ° C for the surface finishing of packaging material.
- Melt pressure sensitive adhesive used have processing temperatures between 140 ° C and 190 ° C in order amounts from 12 and 4 0 g / m 2, while thermoset adhesives are processed at temperatures of 70 ° C to 80 0 C and laydown amount of from 40 g / m 2.
- Polyurethane glue consisting of two components, is mixed shortly before coating.
- Further coating materials are aqueous emulsions and dispersions as a PVDC coating at room temperature.
- Acrylate adhesive as aqueous dispersions with coating also at room temperature various starch adhesives are processed at temperatures from 70 ° C to 90 ° C, adhesives and coating compounds that are dissolved in organic solvents and processed at room temperature and finally cold glue PVC based on polyvinyl alcohol.
- Coating material 7 is located in a storage container 8, which can be heated by heating pipes 9. Through a feed channel 10 running over the greatest coating width, the coating material 7 is fed under the force of gravity to a gear pump arrangement 12 also running over the coating width, and from there under the pumping action of the gear pump arrangement 12 through a further feed channel 11 running over the greatest coating width is fed to the nozzle slot 4.
- the gear pump arrangement 12 has a plurality of pump sections 13, each with a driven pump gear 14 and a rotating pump gear 15. Spacers 16, which support the pump gear wheels 13, 14, are arranged between the pump sections 13. Both the pump sections 13 and the spacers 16 are arranged in the slot nozzle device 3 so that they can be easily removed in order to convert and clean the slot nozzle arrangement. An adaptation to different coating widths takes place by inserting a corresponding number of pump sections 13 and spacers 16 into the slot nozzle arrangement.
- the pump gears 14, 15 are mounted in the spacers 16 via stub axles 17 on both sides. Furthermore, the driven pump gearwheels 14 are connected to one another in a drive-proof manner in the region of the spacers 16 by way of axle connecting pieces 18 which engage in them positively, the An driven all the pump sections 13 together from the side 19 of the gear pump assembly 12, preferably at about 10 to 12 rpm.
- the spacers 16 are preferably designed as coal bearings.
- the slot nozzle device 3 is designed such that it can be folded open with respect to a plane running through the central longitudinal plane 20 between the pump gear wheels 14, 15, as a result of which the conversion and cleaning of the slot nozzle device 3 can be carried out in a particularly simple and user-friendly manner.
- the axial length of the pump gearwheels 14, 15 is advantageously approximately twice the axial length of the spacers 16, which in any case ensures a uniform distribution of the coating material 7 along the length of the nozzle slot 4.
- heating or cooling ducts 21 can expediently be provided over the coating width in order to ensure good heat transfer.
- a closing rod 22 of a rod-shaped circular slide valve closing the feed channel 11 is arranged under the feed channel 11 in the vicinity of the nozzle lips 5, 6.
- This circular slide valve closure is not only advantageous when retrofitting and cleaning the slot nozzle device 3, but also ensures that a coating without coating can be applied with the slot nozzle device described.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen einer dünnen Schicht eines Beschichtungsmaterials auf eine über eine Gegendruckwalze laufende Materialbahn mit einer einen Düsenschlitz aufweisenden Schlitzdüseneinrichtung. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise durch die DE-C- 31 00 101 bekannt geworden.
- Bei derartigen Beschichtungsvorrichtungen kommt es darauf an, daß das Beschichtungsmaterial über große Breiten von mehreren Metern gleichmäßig über die Breite aufgetragen wird und dementsprechend für eine gleichmäßige und ausreichende Zufuhr von Beschichtungsmaterial entlang des Düsenschlitzes zu sorgen ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtungsvorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine ausreichende, einwandfreie und über die gesamte gewünschte Beschichtungsbreite gleichmäßige Zufuhr von Beschichtungsmaterial zu dem Düsenschlitz gewährleistet ist. Gleichzeitig soll sowohl eine einfache Anpassung der Beschichtungsvorrichtung an unterschiedliche Beschichtungsbreiten als auch ein schnelles und einfaches Reinigen der Schlitzdüsenanordnung beim Umrüsten auf unterschiedliche Beschichtungsmaterialien sichergestellt werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Beschichtungsmaterial von einem Vorratsbehälter durch einen über die Beschichtungsbreite verlaufenden Zufuhrkanal dem Düsenschlitz der Schlitzdüseneinrichtung zugeführt ist, und daß in dem Zufuhrkanal der Schlitzdüseneinrichtung eine mehrere Pumpenabschnitte mit je zwei Pumpenzahnrädern aufweisende, über die Beschichtungsbreite verlaufende Zahnradpumpenanordnung mit die Pumpenzahnräder lagernden Abstandsstücken zwischen den Pumpenabschnitten leicht entfernbar angeordnet ist.
- Eine derartige Anordnung ermöglicht es, an dem Düsenschlitz eine gleichmäßig über die Beschichtungsbreite verteilte ausreichende Menge an Beschichtungsmaterial zur Verfügung zu stellen, wobei die Anzahl der Pumpenabschnitte entsprechend der gewünschten Beschichtungsbreite gewählt wird und auf einfache Weise verändert werden kann.
- Vorteilhaft sind die Pumpenzahnräder mit beidseitigen Achsstummeln in den Abstandsstücken gelagert und die angetriebenen Pumpenzahnräder über formschlüssig in sie eingreifende Achsverbindungsstücke im Bereich der Abstandsstücke miteinander antriebsfest verbunden. Der Antrieb der angetriebenen Pumpenzahnräder kann damit über einen einzigen Antriebsmotor erfolgen.
- Die Abstandsstücke sind zweckmäßig als Kohlelager ausgebildet.
- Vorteilhaft ist die Schlitzdüseneinrichtung bezüglich einer durch die Mittellängsebene zwischen den Pumpenzahnrädern verlaufenden Ebene aufklappbar ausgebildet. Mit dieser Ausbildung läßt sich sowohl die Anzahl der Pumpenabschnitte auf äußerst einfache und betriebsfreundliche Weise an die geforderte Beschichtungsbreite anpassen als auch eine schnelle und gründliche Reinigung der Schlitzdüsenanordnung bei der Änderung von Beschichtungsmaterial vornehmen. Letzteres ist besonders dann von Bedeutung, wenn infolge des Fahrens kleiner Chargen relativ häufig umgerüstet werden muß.
- Die axiale Länge der Pumpenzahnräder beträgt zweckmäßig etwa das zweifache der axialen Länge der Abstandsstücke. Hiermit ergibt sich eine völlig gleichmäßige Verteilung des Beschichtungsmaterials entlang des Düsenschlitzes.
- Die Pumpenzahnräder werden bei gängigen und üblichen Beschichtungsvorgängen vorteilhaft mit etwa 10 bis 12 U/min angetrieben.
- Weiter können bei der erfindungsgemäßen Schlitzdüsenanordnung vorteilhaft im Bereich des Zufuhrkanals und der Zahnradpumpenanordnung über die Beschichtungsbreite verlaufende Heiz- oder Kühlkanäle vorgesehen sein, die einen guten Wärmeübergang innerhalb der Schlitzdüseneinrichtung sicherstellen.
- Die Wandungen des Vorratsbehälters sind insbesondere für die Verarbeitung von Beschichtungshotmelts zweckmäßig beheizt.
- Weiter ist vorteilhaft zwischen der Zahnradpumpenanordnung und den Düsenlippen der Schlitzdüseneinrichtung ein den Zufuhrkanal verschließender, stangenförmiger Rundschieberverschluß angeordnet, wobei die Schließstange des Rundschieberverschlusses zweckmäßig unter dem Zufuhrkanal in der Nähe der Düsenlippen gelagert ist. Hiermit ergibt sich nicht nur eine erheblich gesteigerte Bedienungsfreundlichkeit beim Umrüsten und Reinigen der Schlitzdüseneinrichtung, sondern auch die Möglichkeit einer verbesserten ansatzfreien Beschichtung der Materialbahn.
- Die Erfindung ist im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
- Fig. 1 eine Seitenschnittansicht der Schlitzdüseneinrichtung einer Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung, und
- Fig. 2 eine Längsschnittansicht entlang der Linie-II-II durch die Pumpenanordnung der Schlitzdüseneinrichtung in Fig. 1.
- Die in den Fig. 1 und 2 an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen einer dünnen Schicht eines Beschichtungsmaterials weist eine Gegendruckwalze 1 auf, welche mit Kautschuk oder Hartgummi bezogen ist. Über die Gegendruckwalze 1 wird in Richtung des Pfeiles A eine zu beschichtende Materialbahn 2 geführt.
- Auf einer Seite der Gegendruckwalze 1 ist eine Schlitzdüseneinrichtung 3 mit feststehender einlaufender und ablaufender Düsenlippe des Düsenschlitzes-4 vorgesehen. Die einlaufende Düsenlippe 5 des Düsenschlitzes 4 ist feststehend, die ablaufende Düsenlippe 6 des Düsenschlitzes 4 als drehbarer Rakelstab 6 ausgebildet.
- Zu beschichtende Materialbahnen sind beispielsweise Papierbahnen, Kunststoffolien, Metallfolien, Gewebebahnen sowie Kombinationen derartiger Materialbahnen. So kann die Materialbahn eine Aluminiumfolie mit 0,008 mm, 0,012 mm, 0,02 mm und bis zu 0,12 mm Dicke sein. Als Papierbahn kommen glatte, gestrichene oder gekreppte Papiere von 40 bis 120 g/m2 in Frage, als Kunststoffolien Polyäthylenfolien von 40 bis 120 mu Dicke, biaxial gereckte, sogenannte orientierte Polypropylenfolien von 30 bis 120 mu Dicke und Polyesterfolien im gleichen Dickenbereich. Weiter können als Materialbahnen Hart-PVC-Folien und monomer sowie polymer weichgemachte PVC-Folien verarbeitet werden, und als Gewebebahnen beispielsweise Teppichverlegebänder und Verbandmaterialien.
- Beschichtungsmaterialien sind unter anderem Paraffine und mikrokristalline Wachse mit Verarbeitungstemperaturen zwischen 75°C und 100°C bei Auftragsmengen zwischen 4 und 40 g /m2. Weiter kommen in Frage Beschichtungshotmelts, bestehend aus Äthylvinylacetat-Copolymeren, gemischt mit Paraffin und Harzen, bei Verarbeitungstemperaturen zwischen 140°C und 190°C für die Oberflächenveredelung von Verpackungsmaterial. Verwendete Schmelzhaftkleber haben Verarbeitungstemperaturen zwischen 140°C und 190°C bei Auftragsmengen zwischen 12 und 40 g/m2 , während Thermoset-Kleber bei Temperaturen von 70°C bis 800C und Auftragsmenge ab 40 g/m2 verarbeitet werden. Polyurethankleber, bestehend aus zwei Komponenten, werden kurz vor der Beschichtung gemischt.
- Weitere Beschichtungsmaterialien sind wässrige Emulsionen und Dispersionen als PVDC-Beschichtung bei Raumtemperatur. Acrylatkleber als wässrige Dispersionen mit Beschichtung ebenfalls bei Raumtemperatur, verschiedene Stärkekleber, die bei Temperaturen von 70°C bis 90°C verarbeitet werden, Klebstoffe und Beschichtungsmassen, die in organischen Lösungsmitteln gelöst sind und bei Raumtemperatur verarbeitet werden und schließlich-Kaltleime PVC auf der Basis von Polyvinylalkohol.
- Beschichtungsmaterial 7 befindet sich in einem Vorratsbehälter 8, der durch Heizrohre 9 beheizt werden kann. Durch einen über die größte Beschichtungsbreite verlaufenden Zufuhrkanal 10 wird das Beschichtungsmaterial 7 unter Schwerkraftwirkung einer ebenfalls über die Beschichtungsbreite verlaufenden Zahnradpumpenanordnung 12 zugeführt und von dort unter der Pumpwirkung der Zahnradpumpenanordnung 12 durch einen über die größte Beschichtungsbreite verlaufenden weiteren Zufuhrkanal 11 dem Düsenschlitz 4 zugeführt.
- Die Zahnradpumpenanordnung 12 weist mehrere Pumpenabschnitte 13 mit je einem angetriebenen Pumpenzahnrad 14 und mitlaufenden Pumpenzahnrad 15 auf. Zwischen den Pumpenabschnitten 13 sind Abstandsstücke 16, die die Pumpenzahnräder 13, 14 lagern, angeordnet. Sowohl die Pumpenabschnitte 13 als auch die Abstandsstücke 16 sind zum Umrüsten und Reinigen der Schlitzdüsenanordnung leicht entfernbar in der Schlitzdüseneinrichtung 3 angeordnet. Eine Anpassung an unterschiedliche Beschichtungsbreiten erfolgt durch Einsetzen einer entsprechenden Anzahl von Pumpenabschnitten 13 und Abstandsstükken 16 in die Schlitzdüsenanordnung.
- Die Pumpenzahnräder 14, 15 sind über beidseitige Achsstummel 17 in den Abstandsstücken 16 gelagert. Weiter sind die angetriebenen Pumpenzahnräder 14 über formschlüssig in sie eingreifende Achsverbindungsstücke 18 im Bereich der Abstandsstücke 16 miteinander antriebsfest verbunden, wobei der Antrieb sämtlicher Pumpenabschnitte 13 gemeinsam von der Seite 19 der Zahnradpumpenanordnung 12 vorzugsweise mit etwa 10 bis 12 U/min erfolgen kann. Die Abstandsstücke 16 sind vorzugsweise als Kohlelager ausgebildet.
- Die Schlitzdüseneinrichtung 3 ist bezüglich einer durch die Mittellängsebene 20 zwischen den Pumpenzahnrädern 14, 15 verlaufenden Ebene aufklappbar ausgebildet, wodurch das Umrüsten und Reinigen der Schlitzdüseneinrichtung 3 besonders einfach und betriebsfreundlich durchzuführen ist.
- Die axiale Länge der Pumpenzahnräder 14, 15 beträgt vorteilhaft etwa das zweifache der axialen Länge der Abstandsstücke 16, wodurch in jedem Falle eine gleichmäßige Verteilung des Beschichtungsmaterials 7 entlang der Länge des Düsenschlitzes 4 gewährleistet ist.
- Im Bereich des Zufuhrkanals 10, 11 und der Zahnradpumpenanordnung 12 können zweckmäßig über die Beschichtungsbreite verlaufende Heiz- oder Kühlkanäle 21 vorgesehen sein, um einen guten Wärmeübergang zu gewährleisten.
- Zwischen der Zahnradpumpenanordnung 12 und den Düsenlippen 5, 6 ist unter dem Zufuhrkanal 11 in der Nähe der Düsenlippen 5, 6 eine Schließstange 22 eines den Zufuhrkanal 11 verschließenden, stangenförmigen Rundschieberverschlusses angeordnet. Dieser Rundschieberverschluß ist nicht nur vorteilhaft bei der Umrüstung und Reinigung der Schlitzdüseneinrichtung 3, sondern stellt auch sicher, daß mit der beschriebenen Schlitzdüseneinrichtung eine ansatzfreie Beschichtung aufgebracht werden kann.
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet, daß die Schließstange (22) des Rundschieberverschlusses unter dem Zufuhrkanal (10) in der Nähe der Düsenlippen (5, 6) gelagert ist.
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