EP2564938A1 - Vorrichtung für die Beschichtung von bahnförmigen Materialien - Google Patents

Vorrichtung für die Beschichtung von bahnförmigen Materialien Download PDF

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EP2564938A1
EP2564938A1 EP12005885A EP12005885A EP2564938A1 EP 2564938 A1 EP2564938 A1 EP 2564938A1 EP 12005885 A EP12005885 A EP 12005885A EP 12005885 A EP12005885 A EP 12005885A EP 2564938 A1 EP2564938 A1 EP 2564938A1
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coating
trough
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shaped materials
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Michael Hoffmann
Ralf-Ingo Stein
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LTS Lohmann Therapie Systeme AG
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LTS Lohmann Therapie Systeme AG
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    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/086Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line a pool of coating material being formed between a roller, e.g. a dosing roller and an element cooperating therewith
    • B05C1/0865Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line a pool of coating material being formed between a roller, e.g. a dosing roller and an element cooperating therewith the cooperating element being a roller, e.g. a coating roller
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0826Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the work being a web or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C1/08Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0856Reverse coating rollers

Definitions

  • the invention relates to a device for the coating of sheet-like materials comprising a first roller and a second roller, which are arranged against each other and form a gap through which the web-like material passes, and a trough, through the first roller, the second roller and two side walls is formed, for receiving a coating mass.
  • a known device for the coating consists of a coating or coating roller and a doctor blade or metering roller.
  • the applied amount is determined in this device by the distance between the two rollers and their speeds and is for example in the DE 39 06070 A1 , especially Fig. 3, picture c discloses.
  • a typical application example of this roller application method is the production of transdermal therapeutic systems (TTS).
  • TTS transdermal therapeutic systems
  • active substance-containing solutions are applied to carrier films or sheet-like materials and then fed to other devices such as a drying channel and / or cutting devices.
  • Other application examples are the preparation of oral thin films or highly transparent coatings, e.g. for the graphic or electronic industry.
  • a trough for receiving a coating composition is also for example from the DE 16 96 153 known.
  • Such devices are also in DE 38 11 315 C2 and DE 23 14 531 disclosed.
  • the coating compositions are introduced under or over mirrors, i. below the upper edge of the coating mass or above on the coating material located in the trough.
  • the coating compositions are introduced under or over mirrors, i. below the upper edge of the coating mass or above on the coating material located in the trough.
  • Verteller systems are used, from which the coating masses run in the middle and then, for example, by baffles or tees over the coating width, partially with the help of metering, in the trough of the device or Commissioned work.
  • rollers arranged in the applicator typically rotate at different speeds.
  • One of the two rollers serves as a so-called doctor roller, because it runs in opposite directions against the web material to be coated, while the other roller, the so-called application roller, rotates in the same direction, ie in the same direction as the web-shaped material.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a generic device which avoids the disadvantages described above.
  • This object is achieved in that at least one opening for the passage of the coating composition is formed in each of the side walls.
  • the invention thus provides for introducing the coating material laterally into the trough.
  • This two-sided feed through the side walls ensures a uniform introduction of the coating material in the trough.
  • the rotational movement of the coating material within the device - the commissioned work - is not disturbed by internals such as leads, etc. from that results in a more uniform order weight distribution and a more homogeneous line image.
  • a plurality of openings per side wall may be formed. These can be placed horizontally, vertically or arcuately. As a result, the feed is adapted even more targeted to the events in the device.
  • the use of lateral coating material feed produces a uniform coating pattern with greatly reduced textures and streaks. Furthermore, the trough can be completely covered on its top. As a result, the Abdunsfiung / evaporation of the existing solvent in the coating composition or the existing solvent is substantially reduced.
  • the existing at devices above the trough supply pipes for the coating material can continue to be used.
  • These supply lines receive an additional T-shaped distribution pipe which is connected via two uniform distribution hoses with hose connectors, which open in the side walls and provides a supply of the coating material below the level of mass with a filled trough.
  • Fig. 1 the device according to the invention can be seen in a spatial representation.
  • the web-shaped material 1 to be coated is carried out between a first roller 2 and a second roller 3, wherein a gap 4 is formed by an adjustable distance between the two rollers 2, 3.
  • the axes of the two rollers 2, 3 are arranged horizontally approximately at the same height and form a trough 5 in interaction with two side walls 6 and 7.
  • This so formed trough 5 is continuously fed a coating mass 8.
  • the supply takes place via at least one opening 9, 10 per side wall 6, 7.
  • the height of the coating material 8 in the trough 5 is fixed. This measure or the filling level is also referred to as a mirror.

Landscapes

  • Coating Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Beschichtung von bahnförmigen Materialien umfassend eine erste Walze und eine zweite Walze, die gegeneinander angeordnet sind und einen Spalt bilden, durch den das bahnförmige Material läuft, und einen Trog, der durch die erste Walze, die zweite Walze und zwei Seitenwände gebildet wird, zur Aufnahme einer Beschichtungsmasse.
  • Eine bekannte Vorrichtung für die Beschichtung besteht aus einer Auftrags- oder Beschichtungswalze und einer Rakel- oder Dosierwalze. Die aufgetragene Menge wird bei dieser Vorrichtung durch den Abstand zwischen den beiden Walzen sowie deren Geschwindigkeiten bestimmt und ist beispielsweise in der DE 39 06070 A1 , speziell Fig 3, Bild c offenbart.
  • Ein typisches Anwendungsbeispiel für dieses Walzenauftragsverfahren ist die Herstellung von transdermalen therapeutischen Systemen (TTS). Zu deren Herstellung werden beispielsweise wirkstoffhaltige Lösungen auf Trägerfolien bzw. bahnförmigen Materialien aufgetragen und anschließend weiteren Vorrichtungen wie einem Trockenkanal und/oder Schneidvorrichtungen zugeführt. Andere Anwendungsbeispiele sind die Herstellung von oralen dünnen Filmen oder hochtransparente Beschichtungen, z.B. für die graphische oder elektronische Industrie.
  • Ein Trog zur Aufnahme einer Beschichtungsmasse ist auch beispielsweise aus der DE 16 96 153 bekannt. Dort wird ein Verfahren zum beidseitigen Aufbringen eines Striches auf eine bewegte Papierbahn offenbart, wobei die Papierbahn mittels einer Rakel gegen eine Walzen gedrückt, an der Rakel in einem Winkel von mehr als 5 Grad von der Walze weggebogen wird und zwischen Papierbahn und Rakel ein Streichmassebad gebildet wird.
  • Derartige Vorrichtungen sind auch in DE 38 11 315 C2 und DE 23 14 531 offenbart.
  • Die derzeit übliche Praxis die Beschichtungsmassen über Zuführsystem oberhalb des Troges, der durch die gegeneinander stehenden Walzen gebildet wird, einzuleiten, hat je nach reologischen Eigenschaften der Beschichtungsmassen Nachteile, die sich insbesondere in der Gewichtsverteilung des resultierenden Beschichtungsauftrages und in einem inhomogenen Strichbild äußern.
  • Im Detail werden die Beschichtungsmassen unter oder über Spiegel eingeleitet, d.h. unterhalb der Oberkante der Beschichtungsmasse oder oberhalb auf die im Trog befindliche Beschichtungsmasse. Für die Einleitung kommen entweder mittig im Auftragswerk angebrachte Rohre / Leitungen oder Vertellersysteme zum Einsatz, aus denen die Beschichtungsmassen mittig einlaufen und dann zum Beispiel durch Prallplatten oder T-Stücke über die Beschichtungsbreite, teilweise mit Hilfe von Dosierschlitzen, im Trog der Vorrichtung bzw. des Auftragswerks verteilt werden.
  • Die im Auftragswerk angeordneten Walzen drehen sich typischerweise mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Eine der beiden Walzen dient als sogenannte Rakelwalze, weil sie gegenläufig gegen das zu beschichtende bahnförmige Material läuft, während die andere Walze, die sogenannte Auftragswalze, sich gleichläufig, d.h. in die gleiche Richtung wie das bahnförmige Material, dreht.
  • Durch die Drehrichtung der Rakelwalze entsteht im Trog eine permanente gegenläufig rotierende Bewegung der Beschichtungsmassen. Diese Rotation wird durch die bekannten Zuführsysteme beeinflusst, die, wie oben beschrieben, über die Breite des Troges an einer oder an mehreren Stelle/-n in die Beschichtungsmasse eintauchen oder an einer oder an mehreren Stelle/-n neue Beschichtungsmasse einbringen. Dabei kann durch die vorhandenen reologischen Eigenschaften das Verhältnis von frisch zufließender Beschichtungsmasse und der bereits im Trog befindlichen Beschichtungsmasse nicht gleichmäßig im Trog verteilt sein. Dafür ist es notwendig den Zufluss der Masse insoweit zuregeln, dass die Menge an zufließender frischer Beschichtungsmasse möglichst gleich dem Verbrauch des Beschichtungsvorganges ist. Dies wird im Allgemeinen durch den Einsatz von Regelventilen bzw. Messsonden, die eventuell vorgeschaltete Fördersysteme regeln, günstig beeinflusst. Weiterhin wird die rollierende Bewegung der Beschichtungsmasse entweder durch die unter dem Spiegel angebrachten Verteilungssysteme oder durch die auf die Oberfläche auflaufende Beschichtungsmasse durchbrochen.
  • Bekannte Zuführsysteme unterhalb oder auch oberhalb der Oberkante der Beschichtungsmasse - des Spiegels oder Massespiegels -, die über die Länge des Troges oder auch nur punktuell angeordnet waren, verursachten teilweise ganzflächig ein streifiges Strichbild oder es zeichnete sich bei jeder Massezufuhr optisch inhomogene Flächen auf der beschichteten Bahn ab. Eine ungleichmäßige Gewichtsverteilung über die Bahnbreite wurde ebenfalls festgestellt. Durch die Zuführung über die Länge des Troges oder punktuell von oben war weiterhin eine komplette Abdeckung des Troges nicht möglich.
  • Bei Einsatz von entflammbaren lösemittelhaltigen Beschichtungsmassen und der dann zu berücksichtigenden Explosions-Schulz-Thematik sind um das Auftragswerk herum geführte permanente Luftströmungen vorgesehen. Diese Luftströmungen gelangen dabei auch auf die Oberfläche der im Trog befindlichen Beschichtungsmasse. Durch die Zuführvorrichtungen kann der Trog nicht vollflächig bzw. voilständig abgedeckt werden, da entsprechende Abdeckungen Durchbrüche für die in den Trog einzufüllende Beschichtungsmasse oder für die Zuführleitungen aufweisen müssen. An den nicht abgedeckten Stellen wird an der Oberfläche der sich im Trog befindlichen Beschichtungsmasse eine Hautbildung begünstigt, weil der auftreffende Luftstrom an diesen nicht abgedeckten Stellen partiell zu einer Verdunstung von in der Beschichtungsmasse vorhandenem Lösungsmittel führt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, welche die oben beschriebenen Nachteile vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in jeder der Seitenwände mindestens eine Öffnung zur Durchleitung der Beschichtungsmasse ausgebildet ist.
  • Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung sieht somit vor, die Beschichtungsmasse seitlich in den Trog einzuleiten. Diese beidseitige Zuführung durch die Seitenwände gewährleistet eine gleichmäßige Einbringung der Beschichtungsmasse in den Trog. Die Rotationsbewegung der Beschichtungsmasse innerhalb der Vorrichtung - des Auftragswerkes - wird nicht durch Einbauten wie Zuleitungen usw. gestört. Daraus ergibt sich eine gleichmäßigere Auftragsgewichtsverteilung sowie ein homogeneres Strichbild.
  • Zur weiteren Beeinflussung der Zuführung der Beschichtungsmasse können anstelle von einer Öffnung je Seitenwand mehrere Öffnungen pro Seitenwand ausgebildet sein. Diese können horizontal, vertikal oder bogenförmlg eingebracht werden. Hierdurch wird die Zuführung noch gezielter auf die Begebenheiten in der Vorrichtung angepasst.
  • Beim Einsatz der seitlichen Beschichtungsmassenzufuhr wird ein gleichmäßige Beschichtungsbild mit stark verringerten Strukturen und Streifen erzeugt. Weiterhin kann der Trog an seiner Oberseite komplett abgedeckt werden. Hierdurch wird die Abdunsfiung / Verdunstung des in der Beschichtungsmasse vorhandenen Lösungsmittels bzw. der vorhandenen Lösungsmittel wesentlich verringert.
  • Die bei vorhandenen Vorrichtungen oberhalb des Troges angeordneten Zuleitungsrohre für die Beschichtungsmasse können weiterhin genutzt werden. Diese Zuleitungen erhalten ein zusätzliches T-förmiges Verteilrohr welches über zwei gleichförmige Verteilschläuche mit Schlauchverbindungsstücken verbunden wird, die in den Seitenwänden münden und eine Zuführung der Beschichtungsmasse unterhalb des Massespiegels bei gefülltem Trog vorsieht.
  • Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von einem in schematischer Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt:
  • Fig. 1
    in räumlicher Darstellung eine Vorrichtung zur Beschichtung eines bahnförmigen Materials
  • In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in räumlicher Darstellung zu sehen. Das zu beschichtende bahnförmige Material 1 wird zwischen einer ersten Walze 2 und einer zweiten Walze 3 durchgeführt, wobei durch einen einstellbaren Abstand zwischen den beiden Walzen 2, 3 ein Spalt 4 gebildet wird. Die Achsen der beiden Walzen 2, 3 sind ungefähr in gleicher Höhe horizontal angeordnet und bilden einen Trog 5 im Zusammenspiel mit zwei Seitenwänden 6 und 7. Diesen so gebildeten Trog 5 wird kontinuierlich eine Beschichtungsmasse 8 zugeführt. Die Zuführung erfolgt über mindestens eine Öffnung 9, 10 je Seitenwand 6, 7. Die Höhe der Beschichtungsmasse 8 im Trog 5 wird festgelegt. Dieses Maß bzw. die Füllhöhe wird auch als Spiegel bezeichnet.
  • Bezugszeichenliste:
  • 1
    bahnförmige Material
    2
    erste Walze
    3
    zweite Walze
    4
    Spalt
    5
    Trog
    6
    Seitenwand
    7
    Seitenwand
    8
    Beschichtungsmasse
    9
    Öffnung
    10
    Öffnung

Claims (4)

  1. Vorrichtung für die Beschichtung von bahnförmigen Materialien (1) umfassend
    - eine erste Walze (2) und eine zweite Walze (3), die gegeneinander angeordnet sind und einen Spalt (4) bilden, durch den das bahnförmige Material (1) läuft, und
    - einen Trog (5), der durch die erste Walze (2), die zweite Walze (3) und zwei Seitenwände (6, 7) gebildet wird, zur Aufnahme einer Beschichtungsmasse (8),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in jeder der Seitenwände (6, 7) mindestens eine Öffnung (9, 10) zur Durchleitung der Beschichtungsmasse (8) ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mehrere Öffnungen (9, 10) in einer Reihe horizontal angeordnet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mehrere Öffnungen (9, 10) in einer Reihe vertikal angeordnet sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mehrere Öffnungen (9, 10) in eine Reihe bogenförmig, entsprechende dem Durchmesser einer der Walzen (2, 3) angeordnet sind.
EP12005885.4A 2011-08-18 2012-08-15 Vorrichtung für die Beschichtung von bahnförmigen Materialien Active EP2564938B1 (de)

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