EP2225046B1

EP2225046B1 - Beschichtungsvorrichtung

Info

Publication number: EP2225046B1
Application number: EP07856711A
Authority: EP
Inventors: Dieter DÖHRING; Thomas Eikelmann
Original assignee: Kronoplus Technical AG
Current assignee: Lignum Technologies AG
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-12-13
Also published as: RU2010129799A; PL2225046T3; PT2225046E; RU2471569C2; ES2394521T3; UA99751C2; WO2009074174A1; EP2225046A1

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zurkontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten.

2. Hintergrund

Unter der Beschichtung von diskreten, flachen Substraten wird hier insbesondere die Beschichtung von Holzwerkstoffplatten verstanden, die beispielsweise als Wand oder Fußbodenpaneele verwendet werden oder als Bauelemente in der Möbelindustrie. Die Holzwerkstoffplatten können beispielsweise aus MDF, HDF oder Spanholzplatten bestehen, aber auch aus Echtholz oder OSB-Platten. In der industriellen Beschichtung derartiger Substrate werden die einzelnen, d.h. diskreten, flachen Substrate kontinuierlich mittels zum Beispiel Förderbändern oder Förderrollen durch eine Beschichtungsanlage geführt. In der Beschichtungsanlage wird eine geeignete Beschichtung oder Lackierung aufgebracht, wie beispielsweise eine abriebfeste Oberflächenbeschichtung aus Phenol- oder Acrylharzen. Die Beschichtung wird üblicherweise in flüssiger Form aufgebracht und in einem weiteren Schritt gehärtet bzw. getrocknet. Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Beschichtungsverfahren bekannt; so kann die Beschichtung beispielsweise aufgesprüht oder mittels Walzen aufgerollt werden.
Aus der WO 90/15673 ist eine Beschichtungsanlage vorbekannt, bei der flache Substrate aus einem thermoplastischen Kunststoff mit einer strahlungsaushärtbaren Beschichtung versehen werden. Nach dem Aufbringen der Beschichtungsmasse werden die flachen Substrate in kontinuierlicher Weise zu einer Aushärtvorrichtung transportiert. Diese Aushärtvorrichtung besteht aus einem umlaufenden Kunststoffband, dass in gleicher Geschwindigkeit wie die flachen Substrate bewegt wird. Das Kunststoffband wird auf die noch feuchte Beschichtung aufgepresst, so dass ein Luftabschluss entsteht. Dann wird die noch feuchte Beschichtung mittels einer hinter dem Kunststoffband angeordneten Strahlungsquelle durch das Band hindurch bestrahlt, um die Beschichtung auszuhärten und anschließend wird das Kunststoffband von der ausgehärteten Beschichtung abgeführt. Das Kunststoffband der WO 90/15673 ist ein Endlosband und mit einer dreidimensionalen Struktur versehen, so dass die fertige Beschichtung eine entsprechende dreidimensionale Oberflächenstruktur aufweist.
In der WO 02/068189 A2 ist ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten offenbart. Die Substrate sind beispielsweise Holzfaserplatten deren Oberfläche mit einer glatten Beschichtung versehen werden soll. Die Substrate werden hintereinander mittels eines Förderwalzensystems durch die verschiedenen Stufen einer Beschichtungsanlage transportiert. In einer ersten Stufe wird die Beschichtung auf die einzelnen Substrate aufgebracht. In einer zweiten Stufe wird eine strahlungsdurchlässige Folie auf die noch feuchte Beschichtung der Substrate aufgelegt und in Transportrichtung der flachen Substrate mit denselben fortbewegt. Hierfür wird die strahlungsdurchlässige Folie mittels Antriebs- und Umlenkwalzen fortbewegt. Während dieser zweiten Stufe liegt die Folie auf der feuchten Beschichtung auf und stellt einen Luftabschluss her. Gleichzeitig wird eine Strahlungsquelle eingesetzt, die durch die strahlungsdurchlässige Folie hindurch die Beschichtung auf den Substraten aushärtet. Nach teilweiser oder vollständiger Aushärtung der Beschichtung wird die Folie wieder entfernt und die Substrate werden zur weiteren Verarbeitungsstufen transportiert. Die Beschichtung und die Aushärtung erfolgen kontinuierlich, d.h. die Substrate werden ohne anzuhalten in gleichförmiger Geschwindigkeit durch die Beschichtungsanlage transportiert.
Aus der DE 10 2005 006 084 A1 ist ein ähnliches Verfahren zur Beschichtung von Paneelen, beispielsweise Fußbodenpaneelen, bekannt. Die Paneele werden auf Förderbändern kontinuierlich, d.h. ohne anzuhalten, durch eine Beschichtungsanlage geführt. In einem ersten Schritt werden die Paneele mit einer strahlungsaushärtbaren Beschichtung versehen. In einem zweiten Schritt wird ein Endlosband in Kontakt mit der noch feuchten Beschichtung gebracht. Das Endlosband wird hierzu in der gleichen Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit zu den beschichteten Paneelen geführt, so dass zwischen den bewegten Paneelen und dem Beschichtungsband keine Relativgeschwindigkeit vorliegt. Das Endlosband wird mittels geeigneter Druckvorrichtungen auf die noch feuchte Beschichtung aufgedrückt und in dieser Anordnung wird die Beschichtung mittels Strahlung, die durch die Folie hindurch wirkt, ausgehärtet.
Dokument EP 0 578 886 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von flachen Substraten, beispielsweise der bedruckten Dekoroberfläche eines Papiers. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung eine Beschichtungseinrichtung auf, die ein umlaufendes Beschichtungsband sowie zwei Auftragswalzen umfasst. Die erste Auftragswalze ist mit einer Aussparung entlang ihrer Längskante versehen, die eine entsprechende Beschichtungslücke auf dem Auftragsband erzeugt.
Der oben beschriebene Stand der Technik hat den Nachteil, dass die eigentliche Beschichtung der Substrate einen zusätzlichen Verfahrensschritt darstellt. Daher wurden im Stand der Technik bereits Überlegungen angestellt, die Beschichtung mittels der umlaufenden Folie, bzw. dem umlaufenden Band, aufzubringen. Hierzu wird das Beschichtungsmaterial auf die äußere Oberfläche des Bandes selbst aufgebracht und anschließend, wenn das so beschichtete Band auf die Oberfläche der bewegten Substrate aufgepresst oder aufgelegt wird, von dem Band auf die Substrate übertragen. Das Band dient damit gleichzeitig zur Aufbringung der Beschichtung und zum Luftabschluss für die direkt darauffolgende Aushärtung. Bei der kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten ergibt sich jedoch das Problem, das in der unvermeidbaren Lücke zwischen zwei aufeinander folgenden Substraten kein Beschichtungsmaterial von der Folie abgegeben werden kann und somit auf der Folie verbleibt. Hierbei kann sich ein klebriger, nicht vollständig polymerisierter Belag aufbauen. Demzufolge kann die Folie, will man keine Oberflächenstörungen haben, kein zweites Mal eingesetzt werden. Im Aushärtungsschritt wird dieses an der Folie verbleibende Material ausgehärtet, was dazu führt, dass die Folie nicht ein zweites Mal verwendet werden kann.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile des Standes der Technik ausräumt, bzw. vermindert. Insbesondere stellt sich die Aufgabe eine Vorrichtung bereitzustellen, bei der ein Beschichtungsband mehrfach verwendet werden kann.
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9 gelöst.

3. Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so ausgebildet, dass eine Mehrfachnutzung des Beschichtungsbandes möglich ist. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere für die Beschichtung von flachen Substraten von viereckiger Grundform geeignet, die vorzugsweise endlos und mit einem variablen Abstand durch die Vorrichtung gefahren werden. Als Beschichtungsmaterial kommen die üblicherweise im Stand der Technik verwendeten Materialien in Betracht, wie beispielsweise verschiedene Acyrl-Harze, die vorzugsweise im flüssigen Zustand aufgetragen und verarbeitet werden. Nähere Angaben zu möglichen Beschichtungsmaterialien finden sich in den oben genannten Dokumenten des Standes der Technik, deren Inhalt hiermit durch Inbezugnahme mit aufgenommen wird. Besondere Vorteile hat die vorliegende Erfindung beim Beschichten von Holzwerkstoffpaneelen für die Herstellung von Fußböden- oder Wandpaneelen. Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein flexibles Beschichtungsband, welches so ausgebildet ist, um Beschichtungsmaterial auf eine Oberseite der flachen Substrate zu übertragen, Mittel zur Bewegung des flexiblen Beschichtungsbandes, sowie Transportmittel, um die flachen Substrate zu bewegen. Das flexible Beschichtungsband ist beispielsweise eine Kunststofffolie, die vorzugsweise strahlungsdurchlässig ist, und insbesondere für UV-Strahlungen und/oder Elektronenstrahlungen durchlässig ist. Die Transportmittel zur Bewegung der flachen Substrate können beispielsweise aus einer Rollenförderanlage, einer Bandförderanlage oder einem Fließband oder ähnlichem bestehen. Das Beschichtungsband wird in der Anwendung in derselben Richtung wie die Substrate und vorzugsweise mit derselben Geschwindigkeit wie dieselben bewegt. Außerdem weist die Vorrichtung eine drehbare Auftragswalze auf, die so ausgebildet ist, um Beschichtungsmaterial auf eine Seite, beispielsweise die Rückseite des flexiblen Beschichtungsbandes zu übertragen. Mit einer derartigen Auftragswalze kann vorteilhaft eine gleichmäßige Beschichtungsauftragung auf das Beschichtungsband erfolgen. Eine besonders gleichmäßige Beschichtungsauftragung wird durch eine Gummierung der Auftragswalze erreicht. Der Auftragswalze sind Mittel zur Zuführung von Beschichtungsmaterial zu derselben zugeordnet. Die Auftragswalze ist an ihrer Oberfläche mit zumindest einer Aussparung versehen, die derart ausgebildet ist, dass beim Übertragen des Beschichtungsmaterials von der Walze auf das Band eine entsprechende Beschichtungslücke auf dem Band erzeugt wird, die im Wesentlichen frei von Beschichtungsmaterial ist, vorzugsweise jedoch vollständig frei von Beschichtungsmaterial ist. Dies wird dadurch erreicht, dass beim Vorbeiführen des Beschichtungsbandes an der drehenden Auftragswalze Beschichtungsmaterial von der Oberfläche der Walze auf das Band übertragen wird, jedoch an der Stelle der zumindest einen Aussparung das Beschichtungsband vorzugsweise völlig frei von Beschichtungsmaterial verbleibt. Mit anderen Worten, die Oberfläche der Auftragswalze ist vollständig von zu übertragendem Beschichtungsmaterial bedeckt bis auf die Aussparung, so dass beim "Abrollen" der Walze auf dem Beschichtungsband das Beschichtungsmaterial gleichförmig und lückenfrei von der beschichteten Oberfläche der Walze abgegeben wird, jedoch an der Stelle der Aussparung auf dem Band eine entsprechende Beschichtungslücke erzeugt wird. Erfindungsgemäß ist die Aussparung eine Nut, die sich parallel fur Drchathedes der Wahre erstreckt, wobei zumindest eine der aüβenen Kanten abgeschrägt ist
Da das beschichtete Beschichtungsband mit der beschriebenen Vorrichtung an genau definierten Stellen mit Beschichtungslücken versehen werden kann, ist es nunmehr möglich, durch eine geeignete Einstellung der Zufuhrgeschwindigkeit
der zu beschichtenden flachen Substrate und der Bandgeschwindigkeit bzw. der Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze die Beschichtungslücke genau zwischen die Lücke zweier aufeinanderfolgender Substrate abzupassen. Auf diese Weise wird erreicht, dass das auf das Beschichtungsband übertragende Beschichtungsmaterial vollständig von dem Band auf die Substrate übertragen wird. Es verbleiben also keine wesentlichen Reste des Beschichtungsmaterials auf dem Band und das Band kann daher mehrmals wiederverwendet werden. Bei einer optimalen Abstimmung der einzelnen Komponenten ist die verbleibende Verunreinigung des Bandes mit Beschichtungsmaterial so gering, dass dasselbe mehr als 100-mal wiederverwendet werden kann.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung ist das Beschichtungsband mit einer dreidimensionalen Struktur versehen, so dass beim Übertragen des Beschichtungsmaterials vom Band auf die Substrate die übertragene Beschichtung eine korrespondierende dreidimensionale Struktur erhält. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Beschichtungsmaterial ausgehärtet wird solange das Band noch auf dem Substrat aufliegt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist das Band strahlungsdurchlässig, insbesondere für UV-Strahlungen und/oder Elektronenstrahlungen. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiter Mittel zur Erzeugung von Strahlung, insbesondere zur Erzeugung von UV-Strahlung und/oder Elektronenstrahlung, welche Mittel auf derjenigen Seite des Bandes angeordnet sind, die nicht von der Auftragswalze beschichtet wird. Mit anderen Worten, das Beschichtungsband befindet sich zwischen den zu beschichtenden Substraten und den Mitteln zur Erzeugung von Strahlung. Die Strahlung erfolgt dann durch das Beschichtungsband hindurch, so dass die aufgetragene Beschichtung mittels der Strahlung ausgehärtet werden kann, während das Beschichtungsband immer noch auf den bewegten Substraten aufliegt. Auf diese Weise ist eine Aushärtung unter Luftabschluss möglich. Das verwendete Beschichtungsmaterial ist in diesem Fall natürlich durch Strahlung, zum Beispiel durch UV-Strahlung und/oder Elektronenstrahlung, aushärtbar. Nach vorzugsweise vollständiger Aushärtung wird das Beschichtungsband von den Substraten entfernt, wobei sich die gehärtete Beschichtung vom dem Band vollständig löst und fest mit den Substarten verbunden auf diesen verbleibt. Geeignete Beschichtungsmaterialien und Beschichtungsbänder sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus den eingangs diskutierten Dokumenten.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung weiter Mittel zur Bewegung des Beschichtungsbandes, die derart ausgebildet sind, dass das Band synchron mit den bewegten Substraten geführt wird. Das Band wird demnach mit im Wesentlichen derselben Geschwindigkeit und in derselben Richtung zusammen mit den flachen Substraten bewegt, so dass vorzugsweise keinerlei Relativbewegung zwischen Beschichtungsband und Substrat stattfindet, zumindest solange das Beschichtungsband noch in Kontakt mit den Substraten ist.
Die Aussparung der Auftragswalze ist erfindungsgemäß nutförmig ausgebildet und erstreckt sich parallel zur Drehachse der Walze. Der vorliegenden Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass eine derartige Aussparung, beispielsweise in Form einer Nut, in der Lage ist, relativ genau definierte Beschichtungslücken auf dem Beschichtungsband zu erzeugen. Der Fachmann, der mit derartigen Beschichtungsauftragswalzen vertraut ist, hätte vielmehr erwartet, dass durch die schnellen Drehbewegungen von Walze und Beschichtungsband eine derartige einfache Aussparung nicht ausreichend sein wird, um eine geeignete Beschichtungslücke auf dem Band zu erzeugen. Erfindungsgemäß ist zumindest eine der äußeren Kanten der Nut abgeschrägt. Der Anmelder hat überraschend herausgefunden, dass eine derartige Abschrägung vorteilhafte Auswirkungen auf die gewünschte Sauberkeit der Beschichtungslücken auf dem Beschichtungsband hat. Dies ist daher überraschend, da es eher zu erwarten wäre, dass eine möglichst scharfe Kante der Nut zu besonders gut definierten Beschichtungslücken führt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung weiter Steuermittel, die derart ausgebildet sind, dass sie die Transportmittel zur Bewegung der flachen Substrate dazu veranlassen die Substrate so zu bewegen, dass eine Anpassung der Beschichtungslücke auf dem Beschichtungsband mit der Lücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Substraten erfolgt. Die Steuermittel können hierzu zum Beispiel Messeinrichtungen umfassen, mit denen der Abstand der Substrate zueinander, die Position der Substrate in Bezug auf die Beschichtungsanlage und die Geschwindigkeit der Substrate gemessen werden. Diese Informationen werden dann von den Steuermitteln, beispielweise einem Computer, verarbeitet. Je nach Abstand und Stellung der Auftragswalze werden die Substrate dann beschleunigt, bzw. abgebremst und/oder die Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze entsprechend angepasst, um eine Abpassung von Beschichtungslücke des Bandes mit den Lücken zwischen aufeinanderfolgenden Substraten zu erreichen.
Alternativ oder in Addition hierzu kann die Vorrichtung auch Steuermittel umfassen, die derart ausgebildet sind, um die Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze in Abhängigkeit von der Position und der Geschwindigkeit der zu beschichteten Substrate und ihres jeweiligen Abstands zueinander zu beeinflussen. Durch eine Einstellung der Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze ist es außerdem möglich die Abstände der Beschichtungslücken, die auf dem Beschichtungsband durch die Aussparung erzeugt werden, zu variieren, so dass die Vorrichtung an unterschiedlich lange Substrate angepasst werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung mit Steuermitteln versehen, die derart ausgebildet sind, um den beschichtungsfreien Bereich in Abhängigkeit einer dreidimensionalen Struktur auf dem Beschichtungsband anzugleichen. Vorzugsweise sind weitere Steuerungsmittel vorgesehen, um die Substrate mit dieser dreidimensionalen Struktur des Beschichtungsbandes zu synchronisieren.
In einer alternativen Lösung gemäß der Erfindung weist die Vorrichtung Mittel zum Aufbringen eines Abdeckbandes auf die einander zugewandten Kanten zweier aufeinanderfolgende Substrate auf, um den Spalt zwischen diesen aufeinanderfolgenden Substraten zu überbrücken. Bei dieser alternativen Ausführungsform kann auf die Aussparung in der Auftragswalze verzichtet werden, da das auf das Beschichtungssband aufgetragene Beschichtungsmaterial auf das Abdeckband übertragen wird, und das Beschichtungsband daher keine oder kaum Beschichtungsreste aufweist, die durch den Spalt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Substraten normalerweise verbleiben würden. Es ist jedoch auch hier möglich die Auftragswalze zusätzliche mit einer Aussparung zu versehen, um die Sicherheit noch weiter zu erhöhen und um Verschwendung von Beschichtungsmaterial zu vermeiden. Das auf das Abdeckband übertragene Beschichtungsmaterial wird am Ende des Beschichtungsprozesses zusammen mit dem Abdeckband von den Substraten entfernt und kann entsorgt werden.
Da sich die flachen Substrate kontinuierlich, d.h. ohne Anzuhalten, durch die Beschichtungsvorrichtung bewegen, sind die Mittel zum Aufbringen des Abdeckbandes vorzugsweise synchron zu der Bewegungsrichtung der Substrate bewegbar eingerichtet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Mittel zum Aufbringen des Abdeckbandes auf einem Schienensystem parallel zu der Bewegungsrichtung der Substrate mit diesen mitlaufen.
Alternativ umfassen die Mittel zum Aufbringen des Abdeckbandes ein zur Bewegungsrichtung der Substrate schräg verlaufendes, fest installiertes Schienensystem, entlang welchem eine Vorrichtung zum Abgeben des Abdeckbandes bewegbar eingerichtet ist, um so den Spalt zwischen zwei aufeinanderfolgende Substraten während der Bewegung der Substrate abdecken zu können.

4. Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen

Im Folgenden wird nun eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben:

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2a ist eine schematische Darstellung zweier Substrate mit einem Abdeckband;
Fig. 2b und 2c zeigen schematische Darstellungen von Vorrichtungen zur Aufbringung eines Abdeckbandes auf die Kanten zweier aufeinanderfolgender, bewegter Substrate;
Fig. 3a ist eine schematische Darstellung einer Auftragswalze mit einer nutförmigen Aussparung;
Fig. 3b ist eine vergrößerte schematische Darstellung der nutförmigen Aussparung der Auftragswalze von Fig. 3a; und
Figs. 4a und 4b sind schematische Ansichten eines Beschichtungsbandes beim Auflegen auf zu beschichtende Substrate.

In Figur 1 ist bei Bezugszeichen 10 schematisch eine Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die gekrümmten Pfeile in der Figur deuten dabei die Drehrichtung der verschiedenen rotierenden oder rotierbaren Walzen an. Bei Bezugszeichen 11 ist eine gummierte Auftragswalze zum Auftragen eines vorzugsweise flüssigen Beschichtungsmaterials gezeigt, die mit einer nutförmigen Aussparung 14 versehen ist, die sich über die gesamte Länge der Walze erstreckt. Bei 12 und 13 sind zwei Dosierwalzen gezeigt, die parallel zueinander und parallel zur Drehachse der Auftragswalze 11 angeordnet sind und zwischen sich einen Dosierspalt 16 definieren. Beschichtungsmaterial wird von oben in den Spalt 16 zwischen den beiden Dosierwalzen 12, 13 zugeführt und durch die gegenläufige Drehbewegung der Dosierwalzen gleichmäßig auf der Oberfläche der Dosierwalzen verteilt. Die Dosierwalze 12 gibt die gleichmäßig verteilte Beschichtungsmasse in gleichförmiger Weise auf die benachbart angeordnete Auftragswalze 11 ab, die in einem hierfür geeigneten Abstand zur Dosierwalze 12 angeordnet ist. Die Verwendung von zwei Dosierwalzen 12, 13 führt zu einer besonders gleichförmigen und dünnen Übertragung vom Beschichtungsmaterial auf die Auftragswalze 11. Die Anmelderin hat überraschend festgestellt, dass die Verwendung zweier Dosierwalzen 12, 13 zu besonders sauberen Beschichtungslücken auf dem Beschichtungsband führt. Eine wahrscheinliche Erklärung hierfür ist, dass das Beschichtungsmaterial der Auftragswalze 11 besonders kontrolliert zugegeben werden kann.
Wie weiter aus Figur 1 zu erkennen ist, wird ein Beschichtungsband 20 über Fördermittel 21a parallel zu der Transportrichtung (siehe Pfeil) der flachen Substrate 30 bewegt und mit dem Fördermittel 21b wieder aufgewickelt. An dem Kontaktbereich zwischen Band 20 und Auftragswalze 11 wird Beschichtungsmaterial von der Auftragswalze 11 auf die Oberfläche des Beschichtungsbandes 20 übertragen. Hierzu dreht sich die Auftragswalze 11 in der durch den Pfeil angegebenen Drehrichtung. Aufgrund der nutförmigen Aussparung 14 entstehen beim Übertragen des Beschichtungsmaterials von der Walze 11 auf das Band 20 entsprechende Beschichtungslücken auf dem Beschichtungsband, die frei von Beschichtungsmaterial sind. Mit den Bezugszeichen 30 und 30' sind zwei flache Substrate bezeichnet, die Mittels eines Förderbands 33 kontinuierlich, d.h. ohne anzuhalten, durch die Vorrichtung 10 befördert werden. Die Substrate 30, 30' bewegen sich kontinuierlich durch die Vorrichtung 10 fort und werden bei der Kalanderwalze 17 in Kontakt mit dem Beschichtungsband 20 gebracht. Das Beschichtungsband 20 läuft mit den Substraten 30, 30' mit und überträgt dabei das Beschichtungsmaterial auf dieselben. Zwischen den Substraten 30 und 30' befindet sich eine Lücke 31. Diese Lücke lässt sich aufgrund von Toleranzen und Unwinkligkeiten der Substrate nie völlig vermeiden. Die Fördergeschwindigkeiten der Vorrichtung 10 sind dabei so eingestellt, dass die auf dem Beschichtungsband erzeugte Beschichtungslücke mit der Lücke 31 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Substraten 30, 30' abgepasst wird. Dies kann insbesondere durch die dynamische Anpassung der Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze erfolge. Dynamisch bedeutet hierbei, dass die Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze in Abhängigkeit von der Position der jeweiligen Substrate, ihres Abstands zueinander und ihrer Geschwindigkeit angepasst wird, um so dafür zu sorgen, dass die Beschichtungslücke auf dem Beschichtungsband genau mit der Lücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Substraten ausgerichtet ist. Dies kann vorteilhaft mittels geeigneter Steuermittel erreicht werden, mit der die Beschichtungsvorrichtung ausgerüstet ist. Mit Bezugszeichen 34 sind UV-Strahler bezeichnet, die zwischen der Kalanderwalze 17 und der Walze 22 angeordnet sind und die durch das Beschichtungsband hindurch strahlen, das hier für UV-Strahlen durchlässig ist, um das Beschichtungsmaterial auszuhärten. Die UV-Strahler strahlen durch die Rückseite des Bandes 20 und können somit dass auf die Substrate 30, 30' übertragende Beschichtungsmaterial aushärten, während sich das Beschichtungsband noch aufden Substraten befindet. In dieser Weise kann die Aushärtung unter Luftabschluss stattfinden. Wenn das Beschichtungsband bei der Rolle 22 wieder von den Substraten entfernt wird, ist das Beschichtungsmaterial vorzugsweise vollständig auf die Substrate übertragen und ausgehärtet worden, so dass das abgeführte Beschichtungsband 20 vorzugsweise keinerlei Reste von Beschichtungsmaterial mehr aufweist. Daher kann das Beschichtungsband 20 mehrmals verwendet werden. Anstelle der UV-Strahler 34 sind selbstverständlich auch andere Mittel zur Aushärtung der Beschichtung denkbar, insbesondere Elektronenstrahlen. UV-Strahlen sind jedoch bevorzugt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Beschichtungsband mit einer dreidimensionalen Struktur versehen, so dass beim Übertragen des Beschichtungsmaterials vom Band auf die Substrate die Substrate ebenfalls eine korrespondierende dreidimensionale Struktur auf ihrer Oberseite erhalten. Ein Band mit dreidimensionaler Struktur ist besonders vorteilhaft in Zusammenhang mit der oben beschriebenen Strahlungsaushärtung, da die Aushärtung erfolgen kann, während das Beschichtungsband noch auf den Substraten aufliegt, und sich die eingeprägten dreidimensionalen Strukturen in der Beschichtung so verfestigen können.
In den Figuren 2a bis 2c sind alternative bzw. ergänzende Möglichkeiten dargestellt, mit denen verhindert werden kann, dass durch die Lücke 31 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Substraten übermäßig viel Beschichtungsmaterial auf der Oberfläche des Beschichtungsbandes verbleibt, wodurch das Beschichtungsband für eine erneute oder mehrfache Verwendung unbrauchbar wird. Die zuvor beschriebene Beschichtungsvorrichtung 10 kann unverändert mit den in den Figuren 2b und 2c gezeigten Vorrichtungen verwendet werden, wobei die Vorrichtungen der Figuren 2b und 2c vor der Beschichtungsvorrichtung 10 angeordnet sind.
In Figur 2a ist schematisch dargestellt, wie ein Abdeckband 40 auf die zueinander gewandten Kanten zweier aufeinanderfolgender Substrate 30, 30' aufgebracht ist, um so den Spalt zwischen diesen aufeinanderfolgenden Substraten abzudecken. Wird nun das Beschichtungsband auf die Substrate 30, 30' und das Abdeckband 40 aufgelegt, kann die von dem Beschichtungsband zu übertragende Beschichtungsmasse vollständig übertragen werden. Dort wo normalerweise das Beschichtungsband die Lücke zwischen den Substraten 30, 30' abdecken würde und daher an dieser Stelle keine Übertragung von Beschichtungsmaterial von dem Beschichtungsband zu den Substraten stattfinden könnte, liegt nun das Abdeckband 40 vor, welches das Beschichtungsmaterial aufnimmt. Ein derartiges Abdeckband 40 kann zur Unterstützung des zuvor beschriebenen Verfahrens bzw. der Vorrichtung 10 verwendet werden. In diesem Fall würde die Auftragswalze weiterhin eine Aussparung 14 aufweisen. Es ist dem Fachmann jedoch klar, dass bei geeigneter Aufbringung des Abdeckbandes 40 sogar auf die Aussparung 14 in der Auftragswalze verzichtet werden kann, da das auf das Beschichtungsband aufgebrachte Beschichtungsmaterial vollständig auf die Substrate und das Abdeckband übertragen wird und das Beschichtungsband daher mehrfach wiederverwendet werden kann.
Da sich die Substrate 30, 30' kontinuierlich durch die Vorrichtung bewegen, d.h. ohne anzuhalten, sind gewisse technische Vorkehrungen notwendig, damit das Abdeckband 40 die Lücken zwischen zweier aufeinanderfolgender Substrate korrekt abdecken kann. In Figur 2b ist schematisch ein Schienensystem 41 dargestellt, das schräg zu der Bewegungsrichtung (siehe Pfeil) der Substrate angeordnet ist, und entlang welchem eine Vorrichtung 42 zum Abgeben des Abdeckbandes bewegbar eingerichtet ist. Wenn die Vorschubrichtung der Vorrichtung 42 korrekt zu der Bewegungsrichtung der Substrate 30, 30' eingestellt ist, kann das Abdeckband 40 so wie in Figur 2a gezeigt - nämlich parallel zu den abzudeckenden Kanten - auf die bewegten Substrate übertragen werden.
In Figur 2c ist eine alternative Vorrichtung zur Aufbringung des Abdeckbandes gezeigt. Die Vorrichtung der Figur 2c weist zwei Schienen 43 auf, entlang welchen Mittel 42 zum Aufbringen des Abdeckbandes in Bewegungsrichtung der Substrate bewegt werden können. Die Vorrichtung 42 ist anhand eines weiteren Schienensystems 45 gleichzeitig senkrecht zur Bewegungsrichtung (siehe Pfeil) der Substrate bewegbar eingerichtet. Die Vorrichtung 42 wird mittels der Schienen 43 in gleicher Richtung und Geschwindigkeit mit den Substraten bewegt und überträgt in einer Bewegung senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Substrate das Abdeckband 40 auf die Lücke zwischen den Substraten.
In Figur 3a bis 3b ist schematisch ein Querschnitt einer Auftragswalze 11 mit einer nutförmigen Aussparung 14 gezeigt. Selbstverständlich kann die Auftragswalze 11 auch mit mehr als einer Aussparung 14 versehen sein. In Figur 3b ist der erfindumgsgemäβe Querschnitt der Nut vergrößert dargestellt. Wie zu erkennen ist, sind die äußeren Kanten der Nut abgeschrägt. Vorzugsweise sind die Abschrägungen so ausgebildet, dass das Verhältnis der Breite des Nutgrundes (d) zu der größten Breite der Nutöffnungen (D) 1 zu 4 bis 1 zu 2 ist. Bevorzugt ist das Verhältnis jedoch 1 / 3,5 < d/D < 1/2,5 und am meisten bevorzugt ist ein Verhältnis von etwa 1 zu 3. Es hat sich gezeigt, dass diese Dimensionsverhältnisse eine besonders saubere Beschichtungslücke auf dem Beschichtungsband hinterlassen. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt d ca. 9 mm und D ca. 29 mm, was einem Verhältnis d/D von ca. 0,31 entspricht.
Die Verhältnisse (A/a) der Tiefenmaße für die Höhe (A) der senkrechten Nutwände zu der Höhe (a) vom Übergang der senkrechten Nutwände in die abgeschrägten Kanten der Nut bis zum Übergang zur Oberfläche der Walze (siehe Figur 3b) beträgt vorzugsweise 1 bis 4; noch bevorzugter 1,25 bis 2,5 und am meisten bevorzugt ca. 1,5. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt A ca. 8 mm und a ca. 5 mm, was einem Verhältnis A/a von ca. 1,6 entspricht.
Die Figuren 4a und 4b veranschaulichen noch einmal schematisch die Abpassung der Beschichtungslücke auf dem Beschichtungsband mit der Lücke zwischen zwei aufeinander folgenden Substraten. In Fig. 4a und 4b ist ein vergrößerter Ausschnitt der Vorrichtung 10 gezeigt mit zwei aufeinander folgenden Substraten 30, die sich in der Figur nach links bewegen. Das Beschichtungsband 20 weist an seiner zu den Substraten weisenden Oberfläche ein zuvor durch Walze 11 aufgetragenes, noch flüssiges bzw. feuchtes Beschichtungsmaterial 52 auf. Bei 51 ist eine Beschichtungslücke auf dem Band 20 zu erkennen, also eine von Beschichtungsmaterial freie Stelle, die sich längs über die gesamte Breite des Bandes erstreckt. Die Beschichtungslücke wurde mittels der Aussparung 14 der Auftragswalze 11 (siehe Fig. 1) erzeugt. Fig. 4b zeigt dieselbe Situation, nachdem sich Substrate 30 und Beschichtungsband 20 ein Stück weiter nach links bewegt haben. Wie aus Fig. 4b zu erkennen ist, ist die Vorrichtung so eingestellt, dass sich die Beschichtungslücke genau zwischen den beiden Kanten der zwei aufeinander folgenden Substrate befindet. Die Beschichtung 52 wird hingegen vollständig an die Oberfläche der Substrate 30 abgegeben, so dass das Beschichtungsband - nach Aushärtung der Beschichtung - von den Substraten entfernt werden kann, ohne das nennenswerte Beschichtungsreste am Band verbleiben, die eine Wiederverwendung des Bandes unmöglich machen würden.

Claims

Vorrichtung (10) zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten (30), insbesondere von viereckiger Grundform, umfassend:
• zumindest ein flexibles Beschichtungsband (20), welches ausgebildet ist, um Beschichtungsmaterial auf eine Oberseite der flachen Substrate zu übertragen;

• Mittel (21 a, 21b) zur Bewegung des flexiblen Beschichtungsbandes;

• Transportmittel (33), um die flachen Substrate zu bewegen;

• zumindest eine drehbare Auftragswalze (11), welche ausgebildet ist, um Beschichtungsmaterial auf das flexible Beschichtungsband (20) zu übertragen, und

• Mittel (12, 13, 16) zur Zuführung von Beschichtungsmaterial zur drehbaren Auftragswalze, wobei
die Auftragswalze (11) an ihrer Oberfläche mit zumindest einer Aussparung (14) versehen ist, die so ausgebildet ist, dass beim Übertragen von Beschichtungsmaterial von der Walze (11) auf das Band (20) eine korrespondierende Beschichtungslücke auf dem Beschichtungsband erzeugt wird, die im Wesentlichen frei von Beschichtungsmaterial ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (14) der Auftragswalze (11) eine Nut ist, die sich parallel zur Drehachse der Walze erstreckt und zumindest eine der äußeren Kanten der Nut abgeschrägt ist.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach Anspruch 1, dadurch gekenntzeichnet, dass das Band (20) mit einer dreidimensionalen Struktur versehen ist, die dazu führt, dass beim Übertragen von Beschichtungsmaterial vom Band (20) auf das Substrat (30) die übertragene Beschichtung eine korrespondierende dreidimensionale Struktur erhält.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (20) strahlungsdurchlässig ist, insbesondere für UV-Strahlung und/oder Elektronenstrahlung.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter
• Mittel (34) zur Erzeugung von Strahlung umfasst, insbesondere zur Erzeugung von UV-Strahlung und/oder Elektronenstrahlung, wobei

• diese Mittel zur Erzeugung von Strahlung so angeordnet sind, dass sie in Richtung derjenigen Seite des Bandes (20) strahlen, die nicht von der Auftragswalze beschichtet ist.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band ein Endlosband ist.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (21a, 21b) zur Bewegung des Bandes (20) ausgebildet sind, um das Band synchron mit den bewegten Substraten (30) zu führen.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach Anspruch 1, dadurch gelcennzeichnet, dass die Abschrägung so ausgebildet ist, dass das Verhältnis der Breite des Nutgrundes (d) zu der größten Breite der Nutöffnung (D) wie folgt ist: $1 / 4 \leq d / D \leq 1 / 2,$

bevorzugt: $1 / 3, 5 \leq d / D \leq 1 / 2, 5.$
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Auftragswalze (11) gummiert ist.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten (30), insbesondere von rechteckiger Grundform, umfassend:
• zumindest ein flexibles Beschichtungsband (20), welches ausgebildet ist, um Beschichtungsmaterial auf eine Oberseite der flachen Substrate zu übertragen;

• Mittel (21a, 21b) zur Bewegung des flexiblen Beschichtungsbandes;

• Transportmittel (33), um die flachen Substrate zu bewegen;

• zumindest eine drehbare Auftragswalze (11), welche ausgebildet ist, um Beschichtungsmaterial auf das flexible Beschichtungsband zu übertragen, und

• Mittel (12, 13, 16) zur Zuführung von Beschichtungsmaterial zur
drehbaren Auftragswalze (11),
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter Mittel (41, 42; 42, 43, 45) zum Aufbringen eines Abdeckbandes (40) auf die einander zugewandten Kanten zweier aufeinanderfolgender Substrate (30, 30') aufweist, um den Spalt zwischen diesen aufeinanderfolgenden Substraten zu überbrücken.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (42, 45) zum Aufbringen eines Abdeckbandes (40) synchron zu der Bewegungsrichtung der Substrate (30, 30') bewegbar eingerichtet sind, um das Abdeckband auf die in Bewegung befindlichen Substrate aufbringen zu können.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (41, 42) zum Aufbringen eines Abdeckbandes (40) ein zur Bewegungsrichtung der Substrate (30, 30') schräg verlaufendes Schienensystem (41) aufweisen, entlang welchem eine Vorrichtung (42) zum Abgeben des Abdeckbandes (40) bewegbar eingerichtet ist, um den Spalt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Substraten (30, 30') während der Bewegung der Substrate abdecken zu können.
Vorrichtung zur kontinuierlichen Beschichtung von diskreten, flachen Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (12, 13, 16) zur Zuführung von Beschichtungsmaterial zur drehbaren Auftragswalze (11) erste (13) und zweite (12) Dosierwalzen umfassen, die parallel zur Drehachse der Auftragswalze (11) angeordnet sind und zwischen sich einen Dosierspalt (16) definieren, wobei das Beschichtungsmaterial von oben zwischen die beiden Dosierwalzen (12, 13) zuführbar ist und wobei die zweite Dosierwalze (12) so zu der Auftragswalze (11) angeordnet ist, dass sie von ihrer Oberfläche Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche der Auftragswalze überträgt.