EP3458265A1 - Vorrichtung zur oberflächenbehandlung eines substrats mit einem metallischen transportband - Google Patents

Vorrichtung zur oberflächenbehandlung eines substrats mit einem metallischen transportband

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EP3458265A1
EP3458265A1 EP17716837.4A EP17716837A EP3458265A1 EP 3458265 A1 EP3458265 A1 EP 3458265A1 EP 17716837 A EP17716837 A EP 17716837A EP 3458265 A1 EP3458265 A1 EP 3458265A1
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EP
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conveyor belt
corona
substrate
range
belt
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English (en)
French (fr)
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EP3458265B1 (de
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Michael Triepel
Konstantin KOSALLA
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Leonhard Kurz Stiftung and Co KG
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Publication date
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    • B65H2406/30—Suction means
    • B65H2406/32—Suction belts

Definitions

  • the invention relates to a device for surface treatment of a substrate according to the preamble of the subject of claim 1.
  • stamping foil used to print the surfaces of sheet or web-shaped substrates or coated with a transfer layer of a stamping foil.
  • a hot embossing device of the type described is known.
  • the object of the present invention is to specify an improved device for the surface treatment of a substrate. According to the invention, this object is achieved with the subject matter of claim 1.
  • the transport device comprises a conveyor belt, that the conveyor belt is formed as a vacuum suction of the Vakuumsaug Anlagen, and that the conveyor belt is formed as a counter electrode of the corona device.
  • the device according to the invention has the advantage that the
  • Transport means comprises a conveyor belt, which fulfills three functions, namely the transport of the substrate, the position fixing of the substrate by Vakuumansaugung on the conveyor belt and the provision of an electrode for the corona device. These three functions can do that
  • the conveyor belt is mounted on two spaced guide rollers, wherein one of the guide rollers is formed as a drive roller.
  • the conveyor belt may be formed as a circulating belt, which in particular rotates about the two guide rollers. It can further be provided that the conveyor belt in the region of
  • Support device is stored. There may be several support facilities be provided, which are arranged for example in the region of the coating device and the corona device.
  • the support device may have a support roller or a plurality of support rollers, which are arranged side by side in the longitudinal extent of the conveyor belt.
  • the support rollers can rotate in particular at the same speed as the overlying conveyor belt moves, so that the lowest possible friction between the support rollers and the conveyor belt. That the support rollers have at their circumference the same speed as the overlying conveyor belt.
  • the support means may alternatively or additionally comprise a particular fixed support body, preferably in the form of a plate.
  • the conveyor belt can have a thickness in the range of 0.2 mm to 1 mm
  • the conveyor belt is formed of a material having a degree of hardness in the range of 450 HV10 to 520 HV10, preferably in the range of 465 HV10 to 500 HV10.
  • Conveyor belt is designed and / or stored so that its maximum deflection at operational load in the range of 1 ⁇ to 10 ⁇ .
  • the surface of the conveyor belt facing the substrate is polished, ie has a roughness depth of less than 0.3 ⁇ m.
  • the conveyor belt may be formed of a steel alloy.
  • Conveyor belt is made of stainless steel.
  • the conveyor belt made of copper or aluminum or titanium or of an alloy, the copper and / or aluminum and / or titanium, in particular of an alloy containing aluminum and / or titanium is formed.
  • the conveyor belt may be formed as a seamless belt.
  • a seamless conveyor belt without joints offers the same mechanical properties over its entire surface
  • the conveyor belt may have a plurality of sub-conveyor belts, which in
  • Transport direction are arranged adjacent to each other, preferably with the smallest possible distance between the sub-conveyor belts.
  • Partial conveyor belts may have the same or different properties, in particular with respect to material and / or hardness and / or thickness and / or bending stiffness. The properties described above for the conveyor belt also apply to the partial conveyor belts. For example, a first partial conveyor belt in the area of
  • Coating device and a second partial conveyor belt may be arranged in the region of the corona device.
  • a support element is arranged between adjacent part conveyor belts, bridging the distance space between the adjacent part conveyor belts gap-free.
  • the conveyor belt is formed as a link belt of plate-shaped members, wherein adjacent members are connected by a hinge so that they form a gap-free support surface in the extended state.
  • the conveyor belt has through-holes, in particular a multiplicity of through-holes.
  • the through-holes can be formed as in particular circular bores and / or in particular elliptical elongated holes and / or slots and / or diamonds.
  • the through holes are arranged in a grid.
  • the grid can be regular or irregular or random. It can also be provided that the grid is partially formed differently.
  • the through-holes may have a diameter in the range of 0.2 mm to 5 mm, preferably in a range of 0.3 mm to 2 mm, or have a surface area corresponding to a circular hole of the aforementioned diameter, in particular if the through-hole is not circular. It can be provided that a sealing element with a peripheral sealing lip is arranged between the side of the conveyor belt facing away from the substrate and a suction head of the vacuum suction device.
  • the negative pressure of the vacuum suction device is in the range of 0.1 bar to 1 bar, in particular in the range of 0.1 bar to 0.75 bar.
  • the corona device has an open at its bottom housing, in the lower end portion of an electrode is arranged.
  • the electrode may be, for example, as an air-cooled
  • Ceramic electrode may be formed, a cross section of 16 mm x 16 mm and a length corresponding to the width of the conveyor belt have.
  • the corona device with its longitudinal extent transverse to
  • Transport direction of the conveyor belt and be arranged above the substrate.
  • the electrode of the corona device the
  • the corona gap may be in the range of 1 mm to 2 mm, for example.
  • a high electrical voltage is applied, which is generated by a high-frequency generator with a frequency range of 10 kHz to 60 kHz and in the air gap forms a field strength of 20 kV / cm to 30 kV / cm.
  • field ionization ions are formed, which are accelerated in the electric field and adhere to the surface of the substrate.
  • the polar component of the surface tension of the substrate can be increased.
  • the surface of the substrate is electrically charged, the surface energy of the substrate is increased.
  • the surface tension of the substrate should be about 10 mN / m to 15 mN / m higher than the
  • the corona gap can be designed to be adjustable.
  • the electrode of the corona device can be designed to be height adjustable.
  • the smallest possible corona gap can be adjustable, for example, depending on the thickness and / or the material of the substrate, around which the Substrate enclosing and / or penetrating electric field to adapt.
  • the corona device may have a suction device connected to the housing for ozone extraction in a gastight manner.
  • the ionization of the air in the corona gap produces ozone, which must be extracted or destroyed.
  • the ozone-containing exhaust air is led through an exhaust hose and discharged outside the production room.
  • the ozone-containing exhaust air may be passed through an ozone killer, such as an activated carbon filter, prior to discharge into the environment. In this way, 99.5% of the ozone can be destroyed.
  • the exhaust hose for example, have a length of 12 m to 15 m. A delivery rate of 4.9 m 3 / min has proven itself.
  • the suction device can simultaneously form a cooling device for the electrode.
  • the coating device as a
  • the printing device may, for example, have a printing roller and an inking device and / or operate on the screen printing principle and / or on the inkjet principle.
  • the coating device has an embossing device for transferring a carrier layer onto a carrier layer
  • Transfer film in particular a hot stamping foil or cold stamping foil
  • arranged transfer layer has on the substrate.
  • An embossing roller of the embossing device may have on its outer periphery a coating of an elastomer having a thickness in the range of 3 mm to 10 mm, preferably in the range of 5 mm to 10 mm.
  • the elastomer it is preferably silicone rubber.
  • the silicone rubber preferably has a hardness in the range of 60 ° Shore A to 95 ° Shore A, preferably in the range of 70 ° Shore A to 90 ° Shore A.
  • Embossing device arranged support roller forms a counter-pressure roller for the embossing roller.
  • the coating device may preferably downstream of the
  • Corona device may be arranged.
  • the coating of the substrate can take place after the treatment of the surface of the substrate by means of the corona device.
  • Downstream of the corona device can also several
  • Coating stations be arranged downstream of each other, for example, a plurality of pressure devices and / or more
  • Embossing device and / or a printing device and an embossing device or other combinations thereof can each work according to the same printing method and / or according to different printing methods.
  • the embossing devices can each work according to the same method and / or according to different methods.
  • the transfer film has a arranged on a carrier layer
  • the carrier layer can, for example, made of PET or Polypropylene, polystyrene, PVC, PMMA, ABS, polyamide.
  • the hot stamping foil is arranged so that the transfer layer faces the upper side of the substrate to be embossed.
  • the transfer layer may be coated with a heat-activatable adhesive layer or self-adhesive
  • a release layer may be arranged, which facilitates the detachment of the transfer layer from the carrier layer.
  • the transfer layer of the transfer film generally has several layers, in particular a release layer (for example made of wax or wax-containing compounds), a protective lacquer layer, a
  • Functional layers may be included.
  • Decorative layers are, for example, colored (opaque or transparent or translucent) lacquer layers, metal layers or relief structures (haptic or optical refractive or optically diffractive effect).
  • Adhesion and / or surface tension modifying structures may be present between the individual layers.
  • additional auxiliary layers in particular adhesion promoter layers, may be present.
  • the individual layers of the transfer layer are approximately between 1 nm and 50 ⁇ thick.
  • the substrate is preferably a flexible substrate, for example paper with a basis weight of 30 g / m 2 to 350 g / m 2 , preferably 80 g / m 2 to 350 g / m 2 or cardboard or plastic or a hybrid material of several paper and Plastic layers or a laminate of several layers of paper and / or plastic.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the invention
  • Fig. 3 shows a third embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a first embodiment of a conveyor belt in Figure 1 in a schematic plan view ..;
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the conveyor belt in Figure 1 in a schematic plan view ..
  • 6 shows a third embodiment of the conveyor belt in Figure 1 in a schematic plan view ..;
  • FIG. 7 shows a fourth exemplary embodiment of the conveyor belt in FIG. 1 in a schematic plan view
  • Fig. 8 shows a fourth embodiment of the conveyor belt in Fig. 1 in plan view.
  • 1 shows a device 1 for the surface coating of a substrate 2, comprising a transport device 3, a vacuum suction device 4, a corona device 5 and a coating device 6.
  • the transport device 3 is designed as a circulating conveyor belt
  • the conveyor belt 31 is formed, which is mounted on two spaced guide rollers 32, wherein one of the guide rollers 32 is formed as a drive roller 32a.
  • the conveyor belt 31 is formed in the embodiment shown in Fig. 1 as a seamless band made of stainless steel.
  • the conveyor belt 31 is formed as a link belt of plate-shaped members, wherein adjacent members are connected by a hinge so that they are in the extended
  • the conveyor belt 31 may have edge-side transport recesses in this embodiment, not shown in the figures, which cooperate with corresponding sprockets, which are rotationally rigidly connected to the guide rollers 32.
  • the conveyor belt 31 runs in a transport direction 31 t.
  • the substrate 2 is arranged in a transport section of the conveyor belt 31 on the conveyor belt 31 and is fixed by vacuum on the conveyor belt 31.
  • the substrate 2 is moved in accordance with the transport direction 31t of the conveyor belt 31 in a transport direction 2t, which corresponds to the transport direction 31 in the transport section.
  • the conveyor belt 31 is mounted in the region of the corona device 5 and in the region of the coating device 6 on a supporting device 7.
  • the Coating device 6 is arranged downstream of the corona device 5.
  • the arranged under the corona device 5 support means 7 is in the embodiment shown in Fig. 1 of four support rollers 71st
  • the support rollers 71 can rotate in particular at the same speed as the overlying conveyor belt 31 moves, so that the lowest possible friction between the support rollers 71 and the conveyor belt 31 is formed. That the support rollers 71 have at their circumference the same speed as the overlying conveyor belt 31st
  • the four support rollers 71 are rigid or adjustable rotatably mounted.
  • the axes of rotation of the support rollers 71 may be adjustably mounted on its outer bearing so that, for example, a setting with an eccentric bearing and appropriate fixing of the bearing adjustment of the axes of rotation relative to the conveyor belt 31 is possible.
  • the axes of rotation of the support rollers 71 are aligned transversely to the transport direction 31 t of the conveyor belt 31.
  • the support rollers 71 are aligned transversely to the transport direction 31 t of the conveyor belt 31.
  • Support rollers 71 may also be provided a plate-shaped support in particular as a fixed support body.
  • the arranged under the coating device 6 supporting device 7 has a support roller 71, whose axis of rotation also transverse to the
  • Transport direction 31 t of the conveyor belt 31 is aligned.
  • the conveyor belt 31 has a thickness in the range of 0.2 mm to 1 mm, preferably in the range of 0.3 mm to 0.5 mm.
  • the conveyor belt 31 is formed of a material having a durometer in the range of 450 HV10 to 520 HV10, preferably in the range of 465 HV10 to 500 HV10.
  • the conveyor belt 31 may be formed of a steel alloy, preferably of stainless steel. It can also be provided that the conveyor belt is made of copper, aluminum or titanium.
  • the substrate 2 facing surface of the conveyor belt is polished, i. it has a roughness depth of less than 0.3 ⁇ .
  • the conveyor belt 31 is formed as a vacuum suction 31 v with through holes 31 d (see Fig. 4 to 8), via which a negative pressure on the upper side of the conveyor belt 31 can be formed, which the substrate 2 on the
  • the through-holes 31 may be formed in particular as circular bores and / or in particular elliptical elongated holes and / or slots and / or diamonds.
  • a arranged on the side facing away from the substrate 2 side of the conveyor belt 31 sealing element 42 is a disposed over the sealing element 42 section of the conveyor belt 31 with a suction head 41 of
  • the sealing element 42 is formed as a circumferential sealing lip.
  • a suction head 41 is provided, wherein the suction head 41 is disposed below the corona device 5.
  • Vacuum suction device 4 is formed with a vacuum pump 43 whose input is connected to the suction head 41.
  • Through holes 31 d are arranged in a grid.
  • the through-holes 31 d may have a diameter in the range of 0.2 mm to 5 mm, preferably in a range of 0.3 mm to 2 mm, or have a surface area corresponding to a circular hole of the aforementioned diameter. In the embodiment shown in Fig. 7, the through holes 31 d have a diameter of 1 mm.
  • Fig. 5 shows a second embodiment, in which the through holes 31 d are formed as diamond-shaped elongated holes, which are arranged in a grid.
  • Fig. 6 shows a third embodiment in which the through holes 31 are formed in regions with a different contour.
  • the through-holes 31 d are diamond-shaped.
  • the through holes 31 are circular Cross section formed. The grid is partially formed differently.
  • Fig. 6 shows a fourth embodiment in which the through-holes 31 d are distributed randomly.
  • the grid may be formed regularly or irregularly or randomly.
  • the corona device 5 has an open at the bottom of the housing 51, in which an electrode 52 is arranged.
  • the electrode 52 is formed as an air-cooled ceramic electrode and disposed above the substrate 2.
  • the conveyor belt 31 forms a counter electrode 31 e, which is in particular grounded.
  • the electrode 52 has a cross section of 16 mm x 16 mm and a length corresponding to the width of the conveyor belt 31 (here: 350 mm). It can the
  • Corona device 5 may be arranged transversely to the transport direction 31 t of the conveyor belt 31 with its longitudinal extent.
  • the electrode 52 is connected as a cathode.
  • the counter electrode 31 e is connected as an anode. Between the electrode 52 and the counter electrode 31 e, a corona gap 51 is formed, between which the corona discharge is generated.
  • the Koronaspalt 51 is adjustable, in particular adjustable in height and is in the embodiment shown in Fig. 1 1 mm to 2 mm. As a result, the smallest possible corona gap 51 can be adjustable, for example, depending on the thickness and / or the material of the substrate 2 in order to be able to adapt the electric field surrounding and / or penetrating the substrate 2.
  • a high electrical voltage is applied, which is generated by a high frequency generator 54 having a frequency range of 10 kHz to 60 kHz and in the air gap 51 forms a field strength of 20 kV / cm to 30 kV / cm , By field ionization ions are formed, which are accelerated in the electric field and adhere to the surface of the substrate 2.
  • the polar component of the surface tension of the substrate 2 can be raised.
  • the surface of the substrate 2 is electrically charged, the surface energy of the substrate 2 is increased.
  • the surface tension of the substrate 2 should be about 10 mN / m to 15 mN / m higher than the
  • the corona device 5 has a suction device 53 connected to the housing 51 in a gas-tight manner for ozone extraction.
  • the ionization of the air in the air gap 51 produces ozone, which must be sucked off or destroyed.
  • the ozone-containing exhaust air is led through an exhaust hose and discharged outside the production room.
  • the ozone-containing exhaust air may be passed through an ozone killer, such as an activated carbon filter, prior to discharge into the environment. In this way, 99.5% of the ozone can be destroyed.
  • the exhaust hose for example, a length from 12 to 15 m. A delivery rate of 4.9 nrvVmin has proven itself.
  • the suction device 53 simultaneously forms a cooling device for the electrode 52.
  • the coating device 6 is used as an embossing device 65 for
  • An embossing roller 67 of the embossing device 65 has on its outer periphery a coating of an elastomer with a thickness in the range of 3 mm to 10 mm, preferably in the range of 5 mm to 10 mm.
  • the elastomer is preferably silicone rubber. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, the silicone rubber has a hardness of 80 ° Shore A.
  • the support roller 71 arranged in the region of the embossing device 65 forms a counterpressure roller for the embossing roller 67.
  • two intake heads 41 are provided, one intake head 41 below the corona device 5 and the other intake head 41 below the intake head 41
  • Coating device 6 is arranged.
  • the vacuum suction device 4 is formed with a vacuum pump 43, whose inputs with the two
  • Suction heads 41 are connected.
  • the device 1 shown in Fig. 3 is as shown in Fig. 2
  • Coating device 6 is formed as a printing device 61, comprising a pressure roller 62 and an inking device 63. Es It is also possible to provide other printing devices, for example printing devices according to the screen printing principle and / or the ink jet principle.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zur Oberflächenbehandlung eines Substrats (2), umfassend eine Transporteinrichtung (3), eine Vakuumansaugeinrichtung (4), eine Koronaeinrichtung (5) und eine Beschichtungseinrichtung (6), beschrieben. Die Transporteinrichtung (3) ist als ein Transportband (31) ausgebildet. Das Transportband (31) ist als ein Vakuumsaugband (31 v) der Vakuumsaugeinrichtung (4) ausgebildet, und das Transportband (31) ist als eine Gegenelektrode der Koronaeinrichtung (5) ausgebildet.

Description

VORRICHTUNG ZUR OBERFLÄCHENBEHANDLUNG EINES SUBSTRATS MIT EINEM METALLISCHEN TRANSPORTBAND
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Substrats nach dem Oberbegriff des Gegenstands des Anspruchs 1 .
Vorrichtungen zur Oberflächenbehandlung eines Substrats werden
beispielsweise eingesetzt, um die Oberflächen bogen- oder bahnförmiger Substrate zu bedrucken oder mit einer Übertragungsschicht einer Prägefolie zu beschichten.
Aus der DE 10159661 C1 ist eine Heißprägevorrichtung der beschriebenen Art bekannt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Substrats anzugeben. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Es wird eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Substrats, aufweisend eine Transporteinrichtung, eine Vakuumansaugeinrichtung, eine Koronaeinrichtung und eine Beschichtungseinrichtung, vorgeschlagen, wobei vorgesehen ist, dass die Transporteinrichtung ein Transportband aufweist, dass das Transportband als ein Vakuumsaugband der Vakuumsaugeinrichtung ausgebildet ist, und dass das Transportband als eine Gegenelektrode der Koronaeinrichtung ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass die
Transporteinrichtung ein Transportband aufweist, das drei Funktionen erfüllt, nämlich den Transport des Substrats, die Lagefixierung des Substrats durch Vakuumansaugung auf dem Transportband und die Bereitstellung einer Elektrode für die Koronaeinrichtung. Diese drei Funktionen kann das
Transportband insbesondere gleichzeitig erfüllen, sodass eine sehr vorteilhafte Synergie zwischen diesen Funktionen entsteht.
Es kann vorgesehen sein, dass das Transportband auf zwei voneinander beabstandeten Umlenkwalzen gelagert ist, wobei eine der Umlenkwalzen als eine Antriebswalze ausgebildet ist.
Das Transportband kann als ein umlaufendes Band ausgebildet sein, welches insbesondere um die beiden Umlenkwalzen umläuft. Weiter kann vorgesehen sein, dass das Transportband im Bereich der
Beschichtungseinrichtung und/oder der Koronaeinrichtung auf einer
Auflageeinrichtung gelagert ist. Es können mehrere Auflageeinrichtungen vorgesehen sein, die beispielsweise im Bereich der Beschichtungseinrichtung und der Koronaeinrichtung angeordnet sind.
Die Auflageeinrichtung kann eine Auflagewalze oder mehrere Auflagewalzen, die in Längserstreckung des Transportbandes nebeneinander angeordnet sind, aufweisen. Die Auflagewalzen können dabei insbesondere mit derselben Geschwindigkeit rotieren, wie sich das aufliegende Transportband bewegt, sodass eine möglichst geringe Reibung zwischen den Auflagewalzen und dem Transportband entsteht. D.h. die Auflagewalzen haben an ihrem Umfang dieselbe Geschwindigkeit wie das aufliegende Transportband.
Die Auflageeinrichtung kann alternativ oder zusätzlich einen insbesondere feststehenden Stützkörper, bevorzugt in Form einer Platte aufweisen. Das Transportband kann eine Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 1 mm
aufweisen, bevorzugt im Bereich von 0,3 mm bis 0,5 mm aufweisen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Transportband aus einem Material ausgebildet ist, das einen Härtegrad im Bereich von 450 HV10 bis 520 HV10, vorzugsweise im Bereich von 465 HV10 bis 500 HV10 aufweist.
In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass das
Transportband so ausgebildet und/oder gelagert ist, dass seine maximale Durchbiegung bei betriebsmäßiger Belastung im Bereich von 1 μιτι bis 10 μιτι liegt.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die dem Substrat zugewandte Oberfläche des Transportbandes poliert ist, d.h. eine Rautiefe kleiner als 0,3 μιτι aufweist. Das Transportband kann aus einer Stahllegierung ausgebildet sein.
In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass das
Transportband aus Edelstahl ausgebildet ist.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Transportband aus Kupfer oder Aluminium oder Titan oder aus einer Legierung, die Kupfer und/oder Aluminium und/oder Titan, insbesondere aus einer Legierung, die Aluminium und/oder Titan enthält, ausgebildet ist.
Das Transportband kann als ein nahtloses Band ausgebildet sein. Ein nahtloses Transportband ohne Stoßstellen bietet über seine gesamte Oberfläche die gleichen Bedingungen hinsichtlich der Eigenschaft als mechanisches
Gegenlager für das Substrat.
Das Transportband kann mehrere Teiltransportbänder aufweisen, die in
Transportrichtung aneinander anschließend angeordnet sind, bevorzugt mit möglichst geringem Abstand zwischen den Teiltransportbändern. Diese
Teiltransportbänder können gleiche oder auch unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, insbesondere bzgl. Material und/oder Härte und/oder Dicke und/oder Biegesteifigkeit. Die für das Transportband oben beschriebenen Eigenschaften gelten auch für die Teiltransportbänder. Beispielsweise kann ein erstes Teiltransportband im Bereich der
Beschichtungseinrichtung und ein zweites Teiltransportband im Bereich der Koronaeinrichtung angeordnet sein. In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass zwischen benachbarten Teiltransportbändern ein Auflageelennent angeordnet ist, das den Abstandsraum zwischen den benachbarten Teiltransportbändern spaltfrei überbrückt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Transportband als ein Gliederband aus plattenförmigen Gliedern ausgebildet ist, wobei benachbarte Glieder durch ein Drehgelenk so miteinander verbunden sind, dass sie im gestreckten Zustand eine spaltfreie Auflagefläche bilden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Transportband randseitige
Transportausnehmungen aufweist, und dass die Umlenkwalzen
korrespondierende Zahnkränze aufweisen, die in die Transportausnehmungen eingreifen.
Weiter kann vorgesehen sein, dass das Transportband Durchgangslöcher, insbesondere eine Vielzahl an Durchgangslöchern aufweist.
Die Durchgangslöcher können als insbesondere kreisförmige Bohrungen und/oder insbesondere ellipsenförmige Langlöcher und/oder Schlitze und/oder Rauten ausgebildet sein.
Weiter kann vorgesehen sein, dass die Durchgangslöcher in einem Raster angeordnet sind.
Das Raster kann regelmäßig oder unregelmäßig oder zufällig ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Raster bereichsweise unterschiedlich ausgebildet ist.
Die Durchgangslöcher können einen Durchmesser im Bereich von 0,2 mm bis 5 mm, bevorzugt in einem Bereich von 0,3 mm bis 2 mm aufweisen oder einen einem kreisförmigen Loch vorgenannten Durchmessers entsprechenden Flächeninhalt aufweisen, insbesondere wenn das Durchgangsloch nicht kreisförmig ausgebildet ist. Es kann vorgesehen sein, dass zwischen der dem Substrat abgewandten Seite des Transportbandes und einem Ansaugkopf der Vakuumansaugeinrichtung ein Dichtelement mit einer umlaufenden Dichtlippe angeordnet ist.
In einer vorteilhaften Ausbildung kann vorgesehen sein, dass der Unterdruck der Vakuumansaugvorrichtung im Bereich von 0,1 bar bis 1 bar, insbesondere im Bereich von 0,1 bar bis 0,75 bar liegt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Koronaeinrichtung ein an seiner Unterseite offenes Gehäuse aufweist, in dessen unteren Endabschnitt eine Elektrode angeordnet ist. Die Elektrode kann beispielsweise als eine luftgekühlte
Keramik-Elektrode ausgebildet sein, einen Querschnitt von 16 mm x 16 mm und eine Länge, die der Breite des Transportbandes entspricht, aufweisen. Dabei kann die Koronaeinrichtung mit ihrer Längserstreckung quer zur
Transportrichtung des Transportbandes und über dem Substrat angeordnet sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Elektrode der Koronaeinrichtung die
Kathode und das Transportband als Gegenelektrode die Anode der Koronaeinrichtung bilden, wobei zwischen der Kathode und der Anode ein Koronaspalt ausgebildet ist. Der Koronaspalt kann beispielsweise im Bereich von 1 mm bis 2 mm liegen. An die Elektrode und die Gegenelektrode ist eine hohe elektrische Spannung angelegt, die durch einen Hochfrequenzgenerator mit einem Frequenzbereich von 10 kHz bis 60 kHz erzeugt wird und in dem Luftspalt eine Feldstärke von 20 kV/cm bis 30 kV/cm ausbildet. Durch Feldionisation werden Ionen gebildet, die im elektrischen Feld beschleunigt werden und sich an die Oberfläche des Substrats anheften.
Durch die Bildung polarer, funktioneller Gruppen kann der polare Anteil der Oberflächenspannung des Substrats angehoben werden. Die Oberfläche des Substrats wird elektrisch aufgeladen, die Oberflächenenergie des Substrats wird erhöht. Für eine gute Benetzung des Substrats mit einer Flüssigkeit, also z.B. eines UV-Klebers oder einer Drucktinte, sollte die Oberflächenspannung des Substrats ca.10 mN/m bis 15 mN/m höher liegen, als die
Oberflächenspannung der Flüssigkeit. Beispielsweise kann die
Oberflächenspannung einer Tinte zwischen 20 mN/m bis 25 mN/m und die Oberflächenspannung eines zu bedruckenden folienförmigen Substrats zwischen 30 mN/m bis 35 mN/m liegen. Mittels der Koronaeinrichtung kann die Oberflächenspannung des Substrats auf ca. 40 mN/m bis 45 mN/m angehoben werden, wodurch sich dieses Substrat bedrucken lässt. Der Koronaspalt kann einstellbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Elektrode der Koronaeinrichtung höheneinstellbar ausgebildet sein. Dadurch kann ein möglichst kleiner Koronaspalt einstellbar sein, beispielsweise abhängig von der Dicke und/oder vom Material des Substrats, um das das Substrat umschließende und/oder durchdringende elektrische Feld anpassen zu können.
Die Koronaeinrichtung kann eine gasdicht mit dem Gehäuse verbundene Absaugvorrichtung zur Ozonabsaugung aufweisen. Durch die Ionisation der Luft in dem Koronaspalt entsteht Ozon, welches abgesaugt oder vernichtet werden muss. Die ozonhaltige Abluft wird über einen Abluftschlauch geführt und außerhalb des Fertigungsraumes abgeführt. Optional kann die ozonhaltige Abluft vor der Ableitung in die Umwelt durch einen Ozonvernichter geleitet werden, beispielsweise ein Aktivkohlefilter. Auf diese Weise können 99,5 % des Ozons vernichtet werden. Der Abbluftschlauch kann beispielsweise eine Länge von 12 m bis 15 m aufweisen. Eine Förderleistung von 4,9 m3/min hat sich bewährt. Die Absaugvorrichtung kann gleichzeitig eine Kühlvorrichtung für die Elektrode bilden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Beschichtungseinrichtung als eine
Druckeinrichtung ausgebildet ist. Die Druckeinrichtung kann beispielsweise eine Druckwalze und eine Farbauftragsvorrichtung aufweisen und/oder nach dem Siebdruckprinzip und/oder nach dem Tintenstrahlprinzip arbeiten.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Beschichtungseinrichtung eine Prägevorrichtung zur Übertragung einer auf einer Trägerschicht einer
Transferfolie, insbesondere einer Heißprägefolie oder Kaltprägefolie
angeordneten Übertragungsschicht auf das Substrat aufweist.
Eine Prägewalze der Prägevorrichtung kann an ihrem Außenumfang eine Beschichtung aus einem Elastomer mit einer Dicke im Bereich von 3 mm bis 10 mm aufweisen, bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 10 mm. Bei dem Elastomer handelt es sich vorzugsweise um Silikonkautschuk. Der Silikonkautschuk weist bevorzugt eine Härte im Bereich von 60° Shore A bis 95° Shore A, bevorzugt im Bereich von 70° Shore A bis 90° Shore A auf. Eine im Bereich der
Prägevorrichtung angeordnete Auflagewalze bildet eine Gegendruckwalze für die Prägewalze.
Die Beschichtungseinrichtung kann bevorzugt stromabwärts hinter der
Koronaeinrichtung angeordnet sein. Dadurch kann die Beschichtung des Substrats nach der Behandlung der Oberfläche des Substrats mittels der Koronaeinrichtung erfolgen.
Stromabwärts nach der Koronaeinrichtung können auch mehrere
Beschichtungsstationen stromabwärts hintereinander angeordnet sein, beispielsweise mehrere Druckeinrichtungen und/oder mehrere
Prägevorrichtung und/oder eine Druckeinrichtung und eine Prägevorrichtung oder andere Kombinationen davon. Die Druckeinrichtungen können dabei jeweils nach dem gleichen Druckverfahren und/oder nach unterschiedlichen Druckverfahren arbeiten. Die Prägevorrichtungen können dabei jeweils nach dem gleichen Verfahren und/oder nach unterschiedlichen Verfahren arbeiten.
Ebenso ist es möglich, stromabwärts nach der Koronaeinrichtung und bevorzugt nach der mindestens einen Beschichtungseinrichtung weitere Bearbeitungsstationen wie Sortierstationen, Stanzstationen,
Blindprägestationen, Faltstationen oder andere Bearbeitungsstationen zur Bearbeitung des Substrats anzuordnen.
Die Transferfolie weist eine auf einer Trägerschicht angeordnete
Übertragungsschicht auf. Die Trägerschicht kann z.B. aus PET oder aus Polypropylen, Polystyrol, PVC, PMMA, ABS, Polyamid sein. Die Heißprägefolie ist so angeordnet, dass die Übertragungsschicht der Oberseite des zu beprägenden Substrats zugewandt ist. Die Übertragungsschicht kann mit einer hitzeaktivierbaren Kleberschicht beschichtet sein oder selbstklebend
(Kaltkleber) ausgebildet sein. Zwischen der Übertragungsschicht und der Trägerschicht kann eine Trennschicht angeordnet sein, die das Ablösen der Übertragungsschicht von der Trägerschicht erleichtert.
Die Übertragungsschicht der Transferfolie weist im Allgemeinen mehrere Schichten auf, insbesondere eine Ablöseschicht (beispielsweise aus Wachs oder wachshaltigen Verbindungen), eine Schutzlackschicht, eine
hitzeaktivierbare Kleberschicht. Zusätzlich können eine oder mehrere, flächig partiell oder vollflächig aufgebrachte, Dekorationsschichten und/oder
Funktionsschichten enthalten sein. Dekorationsschichten sind zum Beispiel farbige (opak oder transparent oder transluzent) Lackschichten, Metallschichten oder Reliefstrukturen (haptisch oder optisch refraktiv oder optisch diffraktiv wirkend). Funktionsschichten sind beispielsweise elektrisch leitende Schichten (Metall, ITO (ITO = Indium Tin Oxide)), elektrisch halbleitende Schichten (z.B. Halbleiterpolymere) oder elektrisch nichtleitende Schichten (elektrisch isolierende Lackschichten) oder optisch mattierende oder anti-reflektierend wirkende Schichten (z.B. mit mikroskopischen Mattstrukturen) oder die
Haftwirkung und/oder die Oberflächenspannung modifizierende Strukturen (Lotus-Effekt-Strukturen oder ähnliche). Zwischen den einzelnen Schichten können zusätzliche Hilfsschichten, insbesondere Haftvermittlerschichten vorhanden sein. Die einzelnen Schichten der Übertragungslage sind etwa zwischen 1 nm und 50 μιτι dick. Das Substrat ist bevorzugt ein flexibles Substrat, beispielsweise Papier mit einem Flächengewicht von 30 g/m2 bis 350 g/m2, bevorzugt 80 g/m2 bis 350 g/m2 oder Karton oder Kunststoff oder ein Hybridmaterial aus mehreren Papier- und Kunststoffschichten oder ein Laminat aus mehreren Papier- und/oder Kunststoffschichten.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in schematischer Darstellung;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in schematischer Darstellung;
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in schematischer Darstellung;
Fig. 4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Transportbandes in Fig. 1 in schematischer Draufsicht;
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel des Transportbandes in Fig. 1 in schematischer Draufsicht; Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel des Transportbandes in Fig. 1 in schematischer Draufsicht;
Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel des Transportbandes in Fig. 1 in schematischer Draufsicht;
Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel des Transportbandes in Fig. 1 in der Draufsicht. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Oberflächenbeschichtung eines Substrats 2, umfassend eine Transporteinrichtung 3, eine Vakuumansaugeinrichtung 4, eine Koronaeinrichtung 5 und eine Beschichtungseinrichtung 6. Die Transporteinrichtung 3 ist als ein umlaufendes Transportband
31 ausgebildet, das auf zwei voneinander beabstandeten Umlenkwalzen 32 gelagert ist, wobei eine der Umlenkwalzen 32 als eine Antriebswalze 32a ausgebildet ist. Das Transportband 31 ist in der in Fig. 1 gezeigten Ausführung als ein nahtloses Band aus Edelstahl ausgebildet.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Transportband 31 als ein Gliederband aus plattenförmigen Gliedern ausgebildet ist, wobei benachbarte Glieder durch ein Drehgelenk so miteinander verbunden sind, dass sie im gestreckten
Zustand eine spaltfreie Auflagefläche bilden. Vorteilhafterweise kann das Transportband 31 bei dieser in den Figuren nicht dargestellten Ausbildung randseitige Transportausnehmungen aufweisen, die mit korrespondierenden Zahnkränzen zusammenwirken, die mit den Umlenkwalzen 32 drehstarr verbunden sind. Das Transportband 31 läuft in einer Transportrichtung 31 t um. Das Substrat 2 ist in einem Transportabschnitt des Transportbandes 31 auf dem Transportband 31 angeordnet und ist durch Unterdruck auf dem Transportband 31 fixiert. Das Substrat 2 wird entsprechend der Transportrichtung 31t des Transportbandes 31 in einer Transportrichtung 2t bewegt, die der Transportrichtung 31 in dem Transportabschnitt entspricht.
Das Transportband 31 ist im Bereich der Koronaeinrichtung 5 und im Bereich der Beschichtungseinrichtung 6 auf einer Auflageeinrichtung 7 gelagert. Die Beschichtungseinrichtung 6 ist stromabwärts hinter der Koronaeinrichtung 5 angeordnet.
Die unter der Koronaeinrichtung 5 angeordnete Auflageeinrichtung 7 ist in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier Auflagewalzen 71
ausgebildet, die in Längserstreckung des Transportbandes 31 nebeneinander angeordnet sind. Die Auflagewalzen 71 können dabei insbesondere mit derselben Geschwindigkeit rotieren, wie sich das aufliegende Transportband 31 bewegt, sodass eine möglichst geringe Reibung zwischen den Auflagewalzen 71 und dem Transportband 31 entsteht. D.h. die Auflagewalzen 71 haben an ihrem Umfang dieselbe Geschwindigkeit wie das aufliegende Transportband 31 . Die vier Auflagewalzen 71 sind starr oder einstellbar drehbar gelagert. Die Drehachsen der Auflagewalzen 71 können an ihrer außenseitigen Lagerstelle so einstellbar befestigt sein, dass beispielsweise eine Einstellung mit einer exzentrischen Lagerung und entsprechender Fixierung der Lagerung eine Einstellung der Drehachsen relativ zum Transportband 31 möglich ist. Die Drehachsen der Auflagewalzen 71 sind quer zu der Transportrichtung 31 t des Transportbandes 31 ausgerichtet. Alternativ oder zusätzlich zu den
Auflagewalzen 71 kann auch eine plattenformige Auflage insbesondere als fest stehender Stützkörper vorgesehen sein.
Die unter der Beschichtungseinrichtung 6 angeordnete Auflageeinrichtung 7 weist eine Auflagewalze 71 auf, deren Drehachse ebenfalls quer zu der
Transportrichtung 31 t des Transportbandes 31 ausgerichtet ist.
In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die maximale
Durchbiegung des Transportbandes 31 bei betriebsmäßiger Belastung im Bereich von 1 μιτι bis 10 μιτι. Durch eine derartig geringe Durchbiegung kann das Transportband besonders vorteilhaft als mechanisches Gegenlager für das Substrat dienen.
Das Transportband 31 weist eine Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 1 mm auf, bevorzugt im Bereich von 0,3 mm bis 0,5 mm.
Das Transportband 31 ist aus einem Material ausgebildet, das einen Härtegrad im Bereich von 450 HV10 bis 520 HV10, vorzugsweise im Bereich von 465 HV10 bis 500 HV10 aufweist.
Das Transportband 31 kann aus einer Stahllegierung ausgebildet sein, bevorzugt aus Edelstahl. Es kann auch vorgesehen sein, das Transportband aus Kupfer, Aluminium oder Titan ausgebildet ist. Die dem Substrat 2 zugewandte Oberfläche des Transportbandes ist poliert, d.h. sie weist eine Rautiefe kleiner als 0,3 μιτι auf.
Das Transportband 31 ist als ein Vakuumsaugband 31 v mit Durchgangslöchern 31 d (siehe Fig. 4 bis 8) ausgebildet, über die ein Unterdruck auf der Oberseite des Transportbandes 31 ausbildbar ist, welcher das Substrat 2 auf dem
Transportband 31 fixiert. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Unterdruck im Bereich von 0,1 bar bis 1 bar.
Die Durchgangslöcher 31 können als insbesondere kreisförmige Bohrungen und/oder insbesondere ellipsenförmige Langlöcher und/oder Schlitze und/oder Rauten ausgebildet sein. Über ein an der dem Substrat 2 abgewandten Seite des Transportbandes 31 angeordnetes Dichtelement 42 ist ein über dem Dichtelement 42 angeordneter Abschnitt des Transportbandes 31 mit einem Ansaugkopf 41 der
Vakuumansaugeinrichtung 4 gasdicht oder annähernd gasdicht verbunden. Das Dichtelement 42 ist als eine umlaufende Dichtlippe ausgebildet. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Ansaugkopf 41 vorgesehen, wobei der Ansaugkopf 41 unter der Koronaeinrichtung 5 angeordnet ist. Die
Vakuumansaugeinrichtung 4 ist mit einer Vakuumpumpe 43 ausgebildet, deren Eingang mit dem Ansaugkopf 41 verbunden ist.
Fig. 4 und 8 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des Vakuumsaugbandes 31 v. Als Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildete
Durchgangslöcher 31 d sind in einem Raster angeordnet. Die Durchgangslöcher 31 d können einen Durchmesser im Bereich von 0,2 mm bis 5 mm, bevorzugt in einem Bereich von 0,3 mm bis 2 mm aufweisen oder einen einem kreisförmigen Loch vorgenannten Durchmessers entsprechenden Flächeninhalt aufweisen. In dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Durchgangslöcher 31 d einen Durchmesser von 1 mm auf. Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Durchgangslöcher 31 d als rautenförmige Langlöcher ausgebildet sind, die in einem Raster angeordnet sind.
Fig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem die Durchgangslöcher 31 bereichsweise mit einer unterschiedlichen Kontur ausgebildet sind. In einem mittleren Bereich sind die Durchgangslöcher 31 d rautenförmig ausgebildet. In den beiden Randbereichen sind die Durchgangslöcher 31 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet. Auch das Raster ist bereichsweise unterschiedlich ausgebildet.
Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, bei dem die Durchgangslöcher 31 d zufällig verteilt angeordnet sind.
Wie die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, kann das Raster regelmäßig oder unregelmäßig oder zufällig ausgebildet sein. Die Koronaeinrichtung 5 weist ein an der Unterseite offenes Gehäuse 51 auf, in dem eine Elektrode 52 angeordnet ist. Die Elektrode 52 ist als eine luftgekühlte Keramik-Elektrode ausgebildet und über dem Substrat 2 angeordnet. Das Transportband 31 bildet eine Gegenelektrode 31 e, die insbesondere geerdet ist. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Elektrode 52 einen Querschnitt von 16 mm x 16 mm auf und eine Länge, die der Breite des Transportbandes 31 entspricht (hier: 350 mm). Dabei kann die
Koronaeinrichtung 5 mit ihrer Längserstreckung quer zur Transportrichtung 31 t des Transportbandes 31 angeordnet sein. Die Elektrode 52 ist als Kathode geschaltet. Die Gegenelektrode 31 e ist als Anode geschaltet. Zwischen der Elektrode 52 und der Gegenelektrode 31 e ist ein Koronaspalt 51 ausgebildet, zwischen dem die Koronaentladung erzeugt wird. Der Koronaspalt 51 ist einstellbar, insbesondere höheneinstellbar und beträgt in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel 1 mm bis 2 mm. Dadurch kann ein möglichst kleiner Koronaspalt 51 einstellbar sein, beispielsweise abhängig von der Dicke und/oder vom Material des Substrats 2, um das das Substrat 2 umschließende und/oder durchdringende elektrische Feld anpassen zu können. An die Elektrode 52 und die Gegenelektrode 31 e ist eine hohe elektrische Spannung angelegt, die durch einen Hochfrequenzgenerator 54 mit einem Frequenzbereich von 10 kHz bis 60 kHz erzeugt wird und in dem Luftspalt 51 eine Feldstärke von 20 kV/cm bis 30 kV/cm ausbildet. Durch Feldionisation werden Ionen gebildet, die im elektrischen Feld beschleunigt werden und sich an die Oberfläche des Substrats 2 anheften.
Durch die Bildung polarer, funktioneller Gruppen kann der polare Anteil der Oberflächenspannung des Substrats 2 angehoben werden. Die Oberfläche des Substrats 2 wird elektrisch aufgeladen, die Oberflächenenergie des Substrats 2 wird erhöht. Für eine gute Benetzung des Substrats 2 mit einer Flüssigkeit, also z.B. eines UV-Klebers oder einer Drucktinte, sollte die Oberflächenspannung des Substrats 2 ca.10 mN/m bis 15 mN/m höher liegen, als die
Oberflächenspannung der Flüssigkeit. Beispielsweise kann die
Oberflächenspannung einer Tinte zwischen 20 mN/m bis 25 mN/m und die Oberflächenspannung eines zu bedruckenden folienförmigen Substrats 2 zwischen 30 mN/m bis 35 mN/m liegen. Mittels der Koronaeinrichtung 5 kann die Oberflächenspannung des Substrats 2 auf ca. 40 mN/m bis 45 mN/m angehoben werden, wodurch sich dieses Substrat 2 bedrucken lässt.
Die Koronaeinrichtung 5 weist eine gasdicht mit dem Gehäuse 51 verbundene Absaugvorrichtung 53 zur Ozonabsaugung auf. Durch die Ionisation der Luft in dem Luftspalt 51 entsteht Ozon, welches abgesaugt oder vernichtet werden muss. Die ozonhaltige Abluft wird über einen Abluftschlauch geführt und außerhalb des Fertigungsraumes abgeführt. Optional kann die ozonhaltige Abluft vor der Ableitung in die Umwelt durch einen Ozonvernichter geleitet werden, beispielsweise ein Aktivkohlefilter. Auf diese Weise können 99,5 % des Ozons vernichtet werden. Der Abbluftschlauch kann beispielsweise eine Länge von 12 bis 15 m aufweisen. Eine Förderleistung von 4,9 nrvVmin hat sich bewährt. Die Absaugvorrichtung 53 bildet gleichzeitig eine Kühlvorrichtung für die Elektrode 52. Die Beschichtungseinrichtung 6 ist als eine Prägevorrichtung 65 zur
Übertragung einer auf einer Trägerschicht einer Transferfolie 66, insbesondere einer Heißprägefolie oder Kaltprägefolie angeordneten Übertragungsschicht auf das Substrat 2 ausgebildet. Eine Prägewalze 67 der Prägevorrichtung 65 weist an ihrem Außenumfang eine Beschichtung aus einem Elastomer mit einer Dicke im Bereich von 3 mm bis 10 mm auf, bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 10 mm. Bei dem Elastomer handelt es sich vorzugsweise um Silikonkautschuk. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Silikonkautschuk eine Härte von 80° Shore A auf. Die im Bereich der Prägevorrichtung 65 angeordnete Auflagewalze 71 bildet eine Gegendruckwalze für die Prägewalze 67.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Unterschied zu Fig. 1 zwei Ansaugköpfe 41 vorgesehen, wobei der eine Ansaugkopf 41 unter der Koronaeinrichtung 5 und der andere Ansaugkopf 41 unter der
Beschichtungseinrichtung 6 angeordnet ist. Die Vakuumansaugeinrichtung 4 ist mit einer Vakuumpumpe 43 ausgebildet, deren Eingänge mit den beiden
Ansaugköpfen 41 verbunden sind. Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung 1 ist wie die in Fig. 2 dargestellte
Vorrichtung ausgebildet, mit dem Unterschied, dass die
Beschichtungseinrichtung 6 als eine Druckeinrichtung 61 ausgebildet ist, umfassend eine Druckwalze 62 und eine Farbauftragsvorrichtung 63. Es können auch andere Druckeinrichtungen vorgesehen sein, beispielswei Druckeinrichtung nach dem Siebdruckprinzip und/oder nach dem Tintenstrahlprinzip.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Substrat
2t Transportrichtung
3 Transporteinrichtung 3t Transportrichtung
4 Vakuumansaugeinrichtung
5 Koronaeinrichtung
51 Luftspalt
6 Beschichtungseinrichtung
7 Auflageeinrichtung 31 Transportband
31 d Durchgangsloch
31 e Gegenelektrode
31 t Transportrichtung
31 v Vakuumsaugband
32 Umlenkwalzen
32a Antriebswalze
41 Ansaugkopf
42 Dichtelement
43 Vakuumpumpe
51 Gehäuse
52 Elektrode
53 Absaugvorrichtung
54 Hochfrequenzgenerator
61 Druckeinrichtung
62 Druckwalze Farbauftragseinnchtung Prägevorrichtung Transferfolie
Prägewalze
Auflagewalze

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zur Oberflächenbehandlung eines Substrats (2),
aufweisend eine Transporteinrichtung (3), eine
Vakuumansaugeinnchtung (4), eine Koronaeinrichtung (5) und eine Beschichtungseinrichtung (6),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Transporteinrichtung (3) ein Transportband (31) aufweist, dass das Transportband (31) als ein Vakuumsaugband (31 v) der Vakuumsaugeinrichtung (4) ausgebildet ist, und
dass das Transportband (31) als eine Gegenelektrode (31 e) der Koronaeinrichtung (5) ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) auf zwei voneinander beabstandeten Umlenkwalzen (32) gelagert ist, wobei eine der Umlenkwalzen (32) als eine Antriebswalze (32a) ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) als ein umlaufendes Band ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) im Bereich der Koronaeinrichtung (5) und/oder der Beschichtungseinnchtung (6) auf einer Auflageeinrichtung (7) gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auflageeinrichtung (7) eine Auflagewalze (71) oder mehrere Auflagewalzen (71), die in Längserstreckung des Transportbandes (31) nebeneinander angeordnet sind, aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
dass das Transportband (31) eine Dicke im Bereich von 0,2 mm bis 1 mm aufweist, bevorzugt im Bereich von 0,3 mm bis 0,5 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) aus einem Material ausgebildet ist, das einen Härtegrad im Bereich von 450 HV10 bis 520 HV10, vorzugsweise im Bereich von 465 HV10 bis 500 HV10 aufweist. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) so ausgebildet und/oder gelagert ist, dass seine maximale Durchbiegung bei betriebsmäßiger Belastung im Bereich von 1 μιτι bis 10 μιτι liegt.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die dem Substrat (2) zugewandte Oberfläche des Transportbandes (31 ) poliert ist, d.h. eine Rautiefe kleiner als 0,3 μιτι aufweist
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31 ) aus einer Stahllegierung ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) aus Edelstahl ausgebildet ist. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31 ) aus Kupfer oder Aluminium oder Titan oder aus einer Legierung, die Kupfer und/oder Aluminium und/oder Titan enthält, ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) als ein nahtloses Band ausgebildet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) mehrere Teiltransportbänder aufweist, die in Transportrichtung (31t) aneinander anschließend angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen benachbarten Teiltransportbändern ein Auflageelement angeordnet ist, das den Abstandsraum zwischen den benachbarten Teiltransportbändern spaltfrei überbrückt.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31 ) als ein Gliederband aus plattenförmigen
Gliedern ausgebildet ist, wobei benachbarte Glieder durch ein
Drehgelenk so miteinander verbunden sind, dass sie im gestreckten Zustand eine spaltfreie Auflagefläche bilden. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) randseitige Transportausnehmungen aufweist, und
dass die Umlenkwalzen korrespondierende Zahnkränze aufweisen, die in die Transportausnehmungen eingreifen.
18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Transportband (31) Durchgangslöcher (31 d) aufweist. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchgangslöcher (31 d) als Bohrungen und/oder Langlöcher und/oder Schlitze und/oder Rauten ausgebildet sind. 20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchgangslöcher (31 d) in einem Raster angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Raster regelmäßig oder unregelmäßig oder zufällig ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Raster bereichsweise unterschiedlich ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Durchgangslöcher (31 d) einen Durchmesser im Bereich von 0,2 mm bis 5 mm, bevorzugt in einem Bereich von 0,3 mm bis 2 mm aufweisen oder einen einem kreisförmigen Loch vorgenannten
Durchmessers entsprechenden Flächeninhalt aufweisen. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der dem Substrat (2) abgewandten Seite des
Transportbandes (31 ) und einem Ansaugkopf (41 ) der
Vakuumansaugeinrichtung (4) ein Dichtelement (42) mit einer
umlaufenden Dichtlippe angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Unterdruck der Vakuumansaugvorrichtung (4) im Bereich von 0,1 bar bis 1 bar liegt, bevorzugt im Bereich von 0,1 bar bis 0,75 bar liegt.
26. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Koronaeinrichtung (5) ein an seiner Unterseite offenes Gehäuse (51) aufweist, in dessen unteren Endabschnitt eine Elektrode (52) angeordnet ist. 27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Elektrode (52) der Koronaeinrichtung (5) die Kathode und das Transportband (31) als Gegenelektrode die Anode der Koronaeinrichtung (5) bilden, wobei zwischen der Kathode und der Anode ein Koronaspalt (51) ausgebildet ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Koronaspalt (51) einstellbar ausgebildet ist. 29. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtungseinrichtung (6) als eine Druckeinrichtung (61) ausgebildet ist. 30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtungseinrichtung (6) als eine Prägevorrichtung (65) zur Übertragung einer auf einer Trägerschicht einer Transferfolie (66) angeordneten Übertragungsschicht auf das Substrat (2) ausgebildet ist.
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