EP3648975A1 - Verfahren zum kaschieren eines metallbands und verfahren zur herstellung eines bandförmigen verbundmaterials - Google Patents

Verfahren zum kaschieren eines metallbands und verfahren zur herstellung eines bandförmigen verbundmaterials

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EP3648975A1
EP3648975A1 EP18734533.5A EP18734533A EP3648975A1 EP 3648975 A1 EP3648975 A1 EP 3648975A1 EP 18734533 A EP18734533 A EP 18734533A EP 3648975 A1 EP3648975 A1 EP 3648975A1
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EP
European Patent Office
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metal strip
cooling roller
film
cooling
laminating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18734533.5A
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French (fr)
Inventor
Josef Schneider
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP3648975A1 publication Critical patent/EP3648975A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B32B37/203—One or more of the layers being plastic

Definitions

  • the present invention relates to a method for laminating a metal strip with a film. Furthermore, the invention relates to a method for producing a band-shaped composite material.
  • laminating stations are usually used in coil coating systems, via which the laminating takes place in a continuous production process. These laminating stations are typically arranged as a separate assembly in the process flow after the baking oven for baking a primer and a topcoat and in front of a cooler. As a rule, such laminating stations have two counter-rotating laminating rollers, through which the metal strip is guided together with the foil which is to be laminated onto the metal strip. This results in a line contact between the metal strip and foil between the two laminating rollers.
  • Such methods are known, for example, from DE 10130005A, DE 19807139A or DE 1020151 18970A.
  • a method for laminating a metal strip with a film wherein the metal strip is heated to a predetermined temperature, the heated metal strip is passed over a cooled first cooling roll, wherein between the Metal strip and the first cooling roller is placed on the metal strip to be laminated foil.
  • the lamination of the film on the metal strip is not effected by the pressure of two counter-rotating laminating rollers. Rather, the pressure is used for laminating, which is exerted by a cooling roller on the heated, and in particular tensioned, metal strip.
  • the lamination of the film on the metal strip can be carried out by cooling rollers of a cooling device, which are provided in the continuous production process. It is therefore not necessary to provide a separate laminating station with two counter-rotating laminating rollers in the manufacturing process. As a result, the investment and maintenance costs for a corresponding manufacturing plant can be reduced. It is possible to replace the laminating station and water cooler assemblies with cooling rollers, thus saving costs and space (system length).
  • the lamination of the film on the metal strip is not effected by the pressure of two counter rotating Kaschierrollen.
  • the contact surface between metal strip, foil and roll is not a line, contact line, as in the described prior art, but a surface. Due to the metal strip under tension, drawing tension, the film is pressed against the metal strip over the entire surface according to the circular arc over which it bears against the cooling roller. As a result, the lamination, or laminating, via a surface pressure and not a line pressure occurs when using two, counter-rotating rollers.
  • metal strip and foil have a high wrap angle of the roll.
  • This wrap angle is between 1 ° and 359 °, preferably 45 ° and 350 °, more preferably 90 ° and 300 °, in particular 90 ° and 270 °.
  • the metal strip is guided successively over the first cooling roller, a second cooling roller, a third cooling roller and a fourth cooling roller, wherein the cooling rollers are arranged such that a composite material formed from the metal strip and the film always with only one side Pressure is applied.
  • the first cooling roller is a cooling roller of a cooling device having a plurality of cooling rollers.
  • the metal strip can first be guided over the first cooling roller of the cooling device and then over further cooling rollers of the cooling device, for example a second, third and fourth cooling roller.
  • the first cooling roller, and possibly further cooling rollers liquid-cooled, in particular water-cooled.
  • the cooling roller can have one or more cooling channels, through which a cooling liquid, in particular water, can be guided.
  • the metal band is preferably a steel band.
  • the metal band may be an aluminum band.
  • the film is preferably a plastic film, for example of a thermoplastic polymer or a useful film with an adhesive applied to the useful film or a useful film for bonding to an adhesive already applied to the metal strip.
  • the predetermined temperature is greater than 200 ° C, preferably greater than 220 ° C, more preferably greater than 225 ° C.
  • the metal strip is heated by infrared radiation.
  • the metal strip is heated by the infrared radiation to the predetermined temperature.
  • the metal strip can be heated inductively, for example by means of an induction coil.
  • the metal strip is heated by infrared radiation to an intermediate temperature and then, starting from the intermediate temperature, inductively heated to the predetermined temperature, for example greater than 200 ° C. It is constructively advantageous if the heating is carried out in an oven, for example in a gas radiator or in a circulating air oven, a strip coating plant and the lamination of the metal strip takes place in a cooling device, which is arranged downstream of the gas radiator or circulating air oven in the process flow.
  • the metal strip is guided together with the film over a cooled, second cooling roller, that the metal strip between the second cooling roller and the film is arranged.
  • the composite of metal strip from the first cooling roller is pressurized from a first side and acted upon by the second cooling roller with pressure from a second side, which is opposite to the first side.
  • the first and the second cooling roller do not pressurize the same point of the metal strip, but are successively provided in the process flow such that the metal strip first rolls over the first cooling roller and rolls on the second cooling roller only after it has lost contact with the first cooling roller ,
  • the first cooling roller can rotate in a first direction of rotation.
  • the second cooling roller rotates in a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation.
  • the metal strip is guided together with the film over a cooled, third cooling roller, that the metal strip between the third cooling roller and the film is arranged.
  • the metal strip and the film can each touch the second and third cooling rollers with the side on which the film is arranged.
  • the second and third cooling rollers rotate in the same direction of rotation.
  • the metal strip is guided together with the film over a cooled, fourth cooling roller in such a way that the film is arranged between the metal strip and the fourth cooling roller.
  • the third and fourth cooling rollers rotate in opposite directions of rotation.
  • a stripping device for example a scraper. Due to the relatively strong cooling of the laminated with the film metal strip through the first cooling roller and possibly subsequent cooling rollers, it can lead to the respective cooling roller to unwanted adhesions, for example, the film material.
  • the stripping device may have a contact area which is in contact with the surface of the respective cooling roller and thereby removes adhesions.
  • a stripping device for example in the form of a scraper, may also be arranged on the optionally second, third and / or fourth cooling roller.
  • the invention further relates to a method for producing a band-shaped composite material with the following method steps:
  • a band-shaped composite material can be obtained with reduced investment and maintenance costs.
  • the laminated by means of at least one cooling roller metal strip can in the Baking ovens are heated.
  • a second metal strip can be applied to the foil, so that a strip-shaped composite material is obtained in which the first and second metal strip form outer cover layers, between which the foil is arranged as core layer.
  • the film is laminated to the underside of the first metal strip and the second metal strip is applied to the underside of the foil laminated with the first metal strip.
  • FIG. 1 shows a device for carrying out a method for laminating a film on a metal strip according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows an apparatus for producing a band-shaped composite material with a first and a second metal strip, between which a foil is arranged, according to an exemplary embodiment of the invention.
  • an assembly 1 which can be used for simultaneous cooling of a metal strip 3 and laminating a film 4 on the metal strip 3 use.
  • this assembly 1 can replace a laminating station and a cooling device, for example a water cooler, in a coil coating installation.
  • the metal strip 3 may be a steel strip or an aluminum strip.
  • the metal strip 3 may be an electrolytically galvanized sheet.
  • the film 4 is preferably a plastic film, for example of a thermoplastic polymer.
  • the metal strip 3 is fed to the assembly 1 substantially horizontally along a first conveying direction F.
  • the metal strip 3 is stretched over a conveying roller (not shown in FIG. 1) and a first cooling roller 5 of the assembly 1.
  • the metal strip 3 is heated to a temperature in the range greater than 200 ° C, preferably greater than 220 ° C, more preferably greater than 225 ° C.
  • a continuous furnace 2 may be provided, for example a port gas emitter, in which the heating of the metal strip 3 takes place essentially via infrared radiation.
  • the metal strip 3 can be heated inductively, for example by means of an induction coil, and / or heated by a powerful convection or air oven.
  • the film 4, which is to be laminated on the metal strip 3, is brought into contact with the heated metal strip 3 in the region in front of the first cooling roller 5.
  • a Folienabwickel which brings the film 4 in a second conveying direction B from below to the substantially horizontally guided metal strip 3.
  • the film 4 is introduced into the region between the metal strip 3 and the first cooling roller 5, so that the film 4 rests directly on the first cooling roller 5.
  • the film 4 is thus pressed against the first cooling roller 5 by the metal belt 3 stretched over the first cooling roller 5. Due to the interaction of the elevated temperature of the metal strip 3 and the pressure exerted on the film 4, the film 4 connects to the metal strip 3.
  • the pressure builds up without a counter-roller.
  • the film 4 can also be a useful film which serves for bonding to an adhesive already applied to the metal strip 3.
  • the adhesive can be applied before passing through the continuous furnace, for example by means of coater.
  • the assembly 1 has a total of four cooling rollers 5, 6, 7, 8, which form a cooling roller set.
  • the metal strip 3 is successively guided over the first cooling roller 5, the second cooling roller 6, the third cooling roller 7 and the fourth cooling roller 8.
  • the cooling rollers 5, 6, 7, 8 are arranged such that the composite material 9 formed from the metal strip 3 and the film 4 is always pressurized only from one side.
  • the cooling rollers 5, 6, 7, 8 of the cooling roller set are liquid-cooled from the inside. As the cooling liquid, water is preferably used.
  • the first cooling roller 5 rotates clockwise in a first direction of rotation, according to FIG.
  • the second cooling roller 6 rotates counterclockwise.
  • the second cooling roller 6 is arranged in relation to the first cooling roller 5 such that the metal strip 3 is arranged between the second cooling roller 6 and the film 4.
  • the composite material 9 is guided out of metal strip 3 and foil 4 such that the metal strip 3 is arranged between the third cooling roller 7 and the foil 4.
  • the second cooling roller 6, the third cooling roller 7 and the fourth cooling roller 8 are arranged below a horizontal plane which extends through an axis of rotation of the first cooling roller 5.
  • the second, third and fourth cooling rollers 6, 7, 8 form a row, in which the fourth cooling roller 8 between the second cooling roller 6 and the third cooling roller 7 is arranged and arranged offset upwards so that the composite material 9 between the the second cooling roller 6 and the third cooling roller 7 can stretch under the fourth cooling roller 8 without coming into contact with the fourth cooling roller 8.
  • the fourth cooling roller 8 has the same direction of rotation we the first cooling roller 5, whereby the composite material 9 can be output in a third conveying direction C from the assembly 1, which substantially coincides with the first conveying direction A.
  • the third conveying direction C may be slightly inclined with respect to the first conveying direction A, for example by an angle smaller than 45 °, in particular smaller than 20 °.
  • the composite material 9 made of metal strip 3 and foil 4 is guided over the fourth cooling roller such that the foil 4 is arranged between the metal strip 3 and the fourth cooling roller 8.
  • a stripping device which has undesired adhesions, for example undesirably adhering film material, from the respective cooling roller 5, 6 can be arranged on the first cooling roller 5 and optionally on the second, third and fourth cooling rollers 6, 7, 8 , 7, 8 strips off.
  • the stripping device can be designed as a scraper.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a strip coater 100 with which the method according to the invention for producing a strip-shaped composite terials 10 can be performed with two metal strips 3, 1 1, between which a film 4 is arranged.
  • the strip coating plant 100 comprises a pretreatment plant 101, in which the metal strip 3 is subjected to a pretreatment.
  • the metal strip 3 is degreased, for example by an alkaline cleaning.
  • a chemical passivation of the metal strip 3 takes place.
  • the metal strip 3 passes through a continuous furnace 2, in which the metal strip 3 is heated to a temperature above 220 ° C. or 220 ° C. or 225 ° C.
  • the continuous furnace 2 may be formed as a pore gas dryer.
  • a film 4 is brought to the metal strip 3, which is to be laminated on the metal strip.
  • the lamination takes place, as already described in connection with FIG. 1, in a cooling device with a plurality of cooling rollers 5, 6, 7, 8 arranged downstream of the continuous furnace.
  • the film is dispensed from a film unwinding device 102.
  • the composite material 9 of metal strip 3 and foil 4 first passes through a first furnace 103 and a downstream cooling device 104, for example a water cooler. Thereafter, the composite material 9 of metal strip 3 and 4 film in a second oven 105 to a temperature above 230 ° C, preferably above 240 ° C, more preferably above 245 ° C, heated and then in a laminating station 106, the second metal strip 1 1 on which the composite material 9 relined. In this case, the second metal strip 1 1 is also brought from the bottom to the composite material 9, so that the second metal strip 1 1 connects with the applied film 4 on the first metal strip.
  • a downstream cooling device 104 for example a water cooler.
  • the composite material 10 thus obtained is cooled in a cooling device 107, for example a water cooler, and can be reeled into a coil.
  • the lamination of the film 4 on the first metal strip 3 is not effected by the pressure of two counter-rotating laminating rollers. Rather, the pressure is used for laminating, which is exerted by a cooling roller 5, 6, 7, 8 on the heated, and in particular tensioned, metal strip 3. It is therefore not necessary to have a separate laminating station with two counter-rotating laminating rollers in the production line. process. As a result, the investment and maintenance costs for a corresponding manufacturing plant can be reduced.
  • A, B, C conveying direction

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kaschieren eines Metallbands (3) mit einer Folie (4), wobei das Metallband auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt wird, das erhitzte Metallband über eine gekühlte erste Kühlrolle (5) geführt wird, wobei zwischen dem Metallband und der ersten Kühlrolle eine auf das Metallband zu kaschierende Folie eingebracht wird und so eine Kaschierung ohne Gegenrolle erfolgt.

Description

BESCHREIBUNG
Titel
Verfahren zum Kaschieren eines Metallbands und
Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundmaterials
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kaschieren eines Metallbands mit einer Folie. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundmaterials.
Zum Kaschieren von Metallbändern mit Folien werden in Bandbeschichtungsanlagen üblicherweise sogenannte Kaschierstationen verwendet, über welche das Kaschieren in einem kontinuierlichen Fertigungsprozess erfolgt. Diese Kaschierstationen sind typischerweise als separate Baugruppe im Prozessfluss nach den Einbrennofen zum Einbrennen eines Primers und eines Decklacks und vor einem Kühler angeordnet. In der Regel weisen derartige Kaschierstationen zwei gegenläufig drehende Kaschierrollen auf, durch welche das Metallband zusammen mit der Folie, die auf das Metallband kaschiert werden soll, geführt wird. Dadurch ergibt sich zwischen den beiden Kaschierrollen ein Linienkontakt zwischen Metallband und Folie. Solche Verfahren sind zum Beispiel aus der DE 10130005A, DE 19807139A oder DE 1020151 18970A bekannt.
Bei der Herstellung von bandförmigen Verbundmaterialien, die ein oder mehrere Metallbänder und eine Folie aufweisen, erfolgt das Verbinden der Metallbänder mit der Folie üblicherweise mit derartigen Kaschierstationen.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Investitions- und Wartungskosten zum Kaschieren eines Metallbands in einem kontinuierlichen Fertigungsprozess zu reduzieren.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zum Kaschieren eines Metallbands mit einer Folie vorgeschlagen, wobei das Metallband auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt wird, das erhitzte Metallband über eine gekühlte erste Kühlrolle geführt wird, wobei zwischen das Metallband und die erste Kühlrolle eine auf das Metallband zu kaschierende Folie eingebracht wird.
Anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, erfolgt das Kaschieren der Folie auf das Metallband nicht durch den Druck zweier gegenläufig drehender Kaschierrollen. Vielmehr wird zum Kaschieren der Druck genutzt, der durch eine Kühlrolle auf das erhitzte, und insbesondere gespannte, Metallband ausgeübt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Kaschieren der Folie auf das Metallband durch Kühlrollen einer Kühlvorrichtung erfolgen, die in dem kontinuierlichen Fertigungsprozess vorgesehen sind. Es ist daher nicht erforderlich, eine separate Kaschierstation mit zwei gegenläufig drehenden Kaschierrollen in dem Fertigungsprozess vorzusehen. Hierdurch können die Investitions- und Wartungskosten für eine entsprechende Fertigungsanlage reduziert werden. Es ist möglich, die Baugruppen Kaschierstation und Wasserkühler durch Kühlrollen zu ersetzen, um somit Kosten und Platz (Anlagenlänge) einzusparen.
Mithin erfolgt in einer Ausführung das Kaschieren der Folie auf das Metallband nicht durch den Druck zweier gegenläufig drehender Kaschierrollen.
Die Kontaktfläche zwischen Metallband, Folie und Rolle ist nicht eine Linie, Kontaktlinie, wie bei dem beschriebenen Stand der Technik, sondern eine Fläche. Durch das unter Spannung, Ziehspannung, stehende Metallband wird die Folie über die ganze Fläche entsprechend dem Kreisbogen über welchen sie an der Kühlrolle anliegt, an das Metallband gepresst. Dadurch erfolgt das Kaschieren, bzw. Laminieren, über einen Flächendruck und nicht eine Liniendruck die bei der Verwendung von zwei, sich gegenläufig drehenden Rollen.
Mit anderen Worten, Metallband und Folie weisen einen hohen Umschlingungswinkel der Rolle auf. Dieser Umschlingungswinkel liegt zwischen 1 ° und 359°, bevorzugt 45° und 350°, besonders bevorzugt 90° und 300°, insbesondere 90° und 270°.
In einer weiteren Ausführung wird das Metallband nacheinander über die erste Kühlrolle, eine zweite Kühlrolle, eine dritte Kühlrolle und eine vierte Kühlrolle geführt wird, wobei die Kühlrollen derart angeordnet sind, dass ein aus dem Metallband und der Folie gebildetes Verbundmaterial stets nur von einer Seite mit Druck beaufschlagt wird.
Bevorzugt ist die erste Kühlrolle eine Kühlrolle einer Kühlvorrichtung, die mehrere Kühlrollen aufweist. Bei dem Verfahren kann das Metallband zunächst über die erste Kühlrolle der Kühlvorrichtung und dann über weitere Kühlrollen der Kühlvorrichtung, beispielsweise eine zweite, dritte und vierte Kühlrolle geführt werden. Bevorzugt ist die erste Kühlrolle, und ggf. weitere Kühlrollen, flüssigkeitsgekühlt, insbesondere wassergekühlt. Hierzu kann die Kühlrolle einen oder mehrere Kühlkanäle aufweisen, durch welche eine Kühlflüssigkeit, insbesondere Wasser, führbar ist.
Das Metallband ist bevorzugt ein Stahlband. Alternativ kann das Metallband ein Aluminiumband sein. Bei der Folie handelt es sich bevorzugt um eine Kunststofffolie, beispielsweise aus einem thermoplastischen Polymer oder einer Nutzfolie mit einem auf der Nutzfolie aufgebrachten Kleber oder einer Nutzfolie zum Verbinden mit einem auf dem Metallband bereits aufgebrachten Kleber.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die vorgegebene Temperatur größer als 200 °C, bevorzugt größer als 220 °C, besonders bevorzugt größer als 225 °C. Durch das Erhitzen des Metallbands auf eine vorgegebene Temperatur in den genannten Bereichen wird die Haftung der Folie an dem Metallband gefördert.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Metallband durch Infrarot-Strahlung erhitzt wird. Bevorzugt wird das Metallband durch die Infrarot-Strahlung auf die vorgegebene Temperatur erhitzt. Alternativ oder zusätzlich kann das Metallband induktiv erhitzt werden, beispielsweise mittels einer Induktionsspule. Besonders bevorzugt wird das Metallband durch Infrarot-Strahlung bis auf eine Zwischentemperatur erhitzt und dann ausgehend von der Zwischentemperatur induktiv auf die vorgegebene Temperatur, beispielsweise größer als 200°C, erhitzt. Konstruktiv vorteilhaft ist es, wenn das Erhitzen in einem Ofen, beispielsweise in einem Gasstrahler oder in einem Umluftofen, einer Bandbeschichtungsanlage durchgeführt wird und das Kaschieren des Metallbands in einer Kühlvorrichtung erfolgt, welchem dem Gasstrahler bzw. Umluftofen im Prozessfluss nachfolgend angeordnet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Metallband zusammen mit der Folie derart über eine gekühlte, zweite Kühlrolle geführt, dass das Metallband zwischen der zweiten Kühlrolle und der Folie angeordnet ist. Insofern wird der Verbund aus Metallband von der ersten Kühlrolle von einer ersten Seite mit Druck beaufschlagt und von der zweiten Kühlrolle mit Druck von einer zweiten Seite beaufschlagt, die der ersten Seite gegenüberliegt. Bevorzugt beaufschlagen die erste und die zweite Kühlrolle nicht dieselbe Stelle des Metallbands mit Druck, sondern sind im Prozessfluss derart nacheinander vorgesehen, dass das Metallband zunächst über die erste Kühlrolle abrollt und erst nachdem es den Kontakt mit der ersten Kühlrolle verloren hat auf der zweiten Kühlrolle abrollt. Die erste Kühlrolle kann sich in einer ersten Drehrichtung drehen. Bevorzugt dreht sich die zweite Kühlrolle in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Bevorzugt wird das Metallband zusammen mit der Folie derart über eine gekühlte, dritte Kühlrolle geführt, dass das Metallband zwischen der dritten Kühlrolle und der Folie angeordnet ist. Insofern können das Metallband und die Folie die zweite und dritte Kühlrolle jeweils mit der Seite berühren, auf welcher die Folie angeordnet ist. Bevorzugt drehen sich die zweite und die dritte Kühlrolle in dieselbe Drehrichtung.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Metallband zusammen mit der Folie derart über eine gekühlte, vierte Kühlrolle geführt wird, dass die Folie zwischen dem Metallband und der vierten Kühlrolle angeordnet ist. Bevorzugt drehen sich die dritte und die vierte Kühlrolle in entgegengesetzte Drehrichtungen.
Als vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, wenn an der ersten Kühlrolle unerwünscht anhaftendes Material über eine Abstreifeinrichtung, beispielsweise einen Schaber, entfernt wird. Aufgrund der relativ starken Abkühlung des mit der Folie kaschierten Metallbands durch die erste Kühlrolle und ggf. nachfolgende Kühlrollen, kann es an der jeweiligen Kühlrolle zu unerwünschten Anhaftungen, beispielsweise des Folienmaterials, kommen. Die Abstreifeinrichtung kann einen Kontaktbereich aufweisen, der in Kontakt mit der Oberfläche der jeweiligen Kühlrolle steht und dabei Anhaftungen entfernt. Optional kann auch an der ggf. zweiten, dritten und/oder vierten Kühlrolle eine Abstreifeinrichtung, beispielsweise in Form eines Schabers, angeordnet sein.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundmaterials mit folgenden Verfahrensschritten:
— Kaschieren eines ersten Metallbands mit einer Folie mittels eines vorstehend beschriebenen Verfahrens,
— Erhitzen des mit der Folie kaschierten ersten Metallbands, und
— Aufbringen eines zweiten Metallbands auf die Folie, um ein Verbundbandmaterial aus der Folie, dem ersten und dem zweiten Metallband zu erhalten, bei welchem die Folie zwischen dem ersten und dem zweiten Metallband angeordnet ist.
Durch das Verfahren kann ein bandförmiges Verbundmaterial mit reduzierten Investitionsund Wartungskosten erhalten werden. Denn mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, dass bandförmige Verbundmaterial in einem Durchlauf in einer herkömmlichen Bandbeschichtungsanlage herzustellen, die derart modifiziert ist, dass in einer den Einbren- nöfen der Bandbeschichtungsanlage im Prozessfluss vorhergehenden Kühlvorrichtung kaschiert wird. Das mittels der mindestens einen Kühlrolle kaschierte Metallband kann in den Einbrennöfen erhitzt werden. Nach Durchlauf durch die Einbrennöfen kann ein zweites Metallband auf die Folie aufgebracht werden, so dass ein bandförmiges Verbundmaterial erhalten wird, bei welchem das erste und das zweite Metallband außenliegende Deckschichten bilden, zwischen denen die Folie als Kernschicht angeordnet ist.
Bevorzugt wird die Folie auf die Unterseite des ersten Metallbands kaschiert und das zweite Metallband wird auf die Unterseite des mit der Folie kaschierten ersten Metallbands aufgebracht.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Kaschieren einer Folie auf ein Metallband gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figur 2 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines bandförmigen Verbundmaterials mit einem ersten und einem zweiten Metallband, zwischen denen eine Folie angeordnet ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In der Figur 1 ist eine Baugruppe 1 dargestellt, welche zum gleichzeitigen Kühlen eines Metallbands 3 und Kaschieren einer Folie 4 auf das Metallband 3 Verwendung finden kann. Insofern kann diese Baugruppe 1 in einer Bandbeschichtungsanlage eine Kaschierstation und eine Kühlvorrichtung, beispielsweise einen Wasserkühler, ersetzen.
Bei dem Metallband 3 kann es sich um ein Stahlband oder ein Aluminiumband handeln. Beispielsweise kann das Metallband 3 ein elektrolytisch verzinktes Feinblech sein. Die Folie 4 ist bevorzugt eine Kunststofffolie, beispielsweise aus einem thermoplastischen Polymer. Das Metallband 3 wird der Baugruppe 1 entlang einer ersten Förderrichtung F im Wesentlichen horizontal zugeführt. Das Metallband 3 ist über eine in Figur 1 nicht gezeigte Förderrolle und eine erste Kühlrolle 5 der Baugruppe 1 gespannt. Bevor das Material des Metallbands 3 in Kontakt mit der ersten Kühlrolle 5 kommt, wird das Metallband 3 auf eine Temperatur im Bereich größer als 200°C, bevorzugt größer als 220 °C, besonders bevorzugt größer als 225 °C erhitzt. Zum Erhitzen des Metallbands 3 kann ein Durchlaufofen 2 vorgesehen sein, beispielsweise ein Porengasstrahler, in welchem das Erhitzen des Metallbands 3 im Wesentlichen über Infrarot-Strahlung erfolgt. Alternativ oder zusätzlich zu dem Durchlaufofen 2 kann das Metallband 3 induktiv erhitzt werden, beispielsweise mittels einer Induktionsspule, und/oder durch einen leistungsfähigen Umluft- oder Tragluftofen erhitzt werden.
Die Folie 4, die auf das Metallband 3 kaschiert werden soll, wird mit dem erhitzten Metallband 3 im Bereich vor der ersten Kühlrolle 5 in Kontakt gebracht. Hierzu ist eine nicht gezeigte Folienabwickeleinrichtung vorgesehen, welche die Folie 4 in einer zweiten Förderrichtung B von unten an das im Wesentlichen horizontal geführte Metallband 3 heranführt. Die Folie 4 wird dabei in den Bereich zwischen dem Metallband 3 und der ersten Kühlrolle 5 eingeführt, so dass die Folie 4 unmittelbar auf der ersten Kühlrolle 5 aufliegt. Die Folie 4 wird somit von dem über die erste Kühlrolle 5 gespannten Metallband 3 gegen die erste Kühlrolle 5 gedrückt. Durch das Zusammenwirken von der erhöhten Temperatur des Metallbands 3 und dem auf die Folie 4 ausgeübten Druck, verbindet sich die Folie 4 mit dem Metallband 3. Der Druckaufbau kommt ohne Gegenrolle zustande. Die Folie 4 kann auch eine Nutzfolie sein, die zum Verbinden mit einem bereits auf dem Metallband 3 aufgebrachten Kleber dient. Der Kleber kann vor dem Durchlaufen des Durchlaufofens beispielsweise mittels Coater aufgetragen werden.
Die Baugruppe 1 weist insgesamt vier Kühlrollen 5, 6, 7, 8 auf, die einen Kühlrollensatz bilden. Das Metallband 3 wird nacheinander über die erste Kühlrolle 5, die zweite Kühlrolle 6, die dritte Kühlrolle 7 und die vierte Kühlrolle 8 geführt. Die Kühlrollen 5, 6, 7, 8 sind derart angeordnet, dass das aus dem Metallband 3 und der Folie 4 gebildete Verbundmaterial 9 stets nur von einer Seite mit Druck beaufschlagt wird. Die Kühlrollen 5, 6, 7, 8 des Kühlrollensatzes sind von innen flüssigkeitsgekühlt. Als Kühlflüssigkeit wird bevorzugt Wasser verwendet. Über die Kühlrollen 5, 6, 7, 8 wird das Verbundmaterial 9, insbesondere das Metallband 3 des Verbundmaterials 9, von der vorgegebenen erhöhten Temperatur oberhalb von 220°C, bzw. 220 °C, bzw. 225°C auf eine niedriger Temperatur abgekühlt, bevorzugt auf Raumtemperatur. Die erste Kühlrolle 5 dreht in einer ersten Drehrichtung, gemäß Figur 1 im Uhrzeigersinn. Die zweite Kühlrolle 6, über welche das Verbundmaterial 9 geführt wird, nachdem es den Kontakt zu der ersten Kühlrolle 5 verloren hat, dreht in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Im vorliegenden Beispiel nach Figur 1 dreht die zweite Kühlrolle 6 gegen den Uhrzeigersinn. Die zweite Kühlrolle 6 ist im Verhältnis zu der ersten Kühlrolle 5 derart angeordnet, dass das Metallband 3 zwischen der zweiten Kühlrolle 6 und der Folie 4 angeordnet ist.
Die dritte Kühlrolle 7, über welche das Verbundmaterial 9 geführt wird, nachdem es den Kontakt zu der zweiten Kühlrolle 6 verloren hat, dreht in derselben Drehrichtung wie die zweite Kühlrolle 6, im vorliegenden Fall also entgegen dem Uhrzeigersinn. Insofern wird das Verbundmaterial 9 aus Metallband 3 und Folie 4 derart geführt, dass das Metallband 3 zwischen der dritten Kühlrolle 7 und der Folie 4 angeordnet ist.
Die zweite Kühlrolle 6, die dritte Kühlrolle 7 und die vierte Kühlrolle 8 sind unterhalb einer waagerechten Ebene angeordnet, die durch eine Drehachse der ersten Kühlrolle 5 verläuft. Hierbei bilden die zweite, dritte und vierte Kühlrolle 6, 7, 8 eine Reihe, in welcher die vierte Kühlrolle 8 zwischen der zweiten Kühlrolle 6 und der dritten Kühlrolle 7 angeordnet ist und nach derart nach oben versetzt angeordnet ist, dass das Verbundmaterial 9 zwischen der der zweiten Kühlrolle 6 und der dritten Kühlrolle 7 gespannt unterhalb der vierten Kühlrolle 8 verlaufen kann, ohne in Kontakt mit der vierten Kühlrolle 8 zu kommen. Die vierte Kühlrolle 8 weist dieselbe Drehrichtung wir die erste Kühlrolle 5 auf, wodurch das Verbundmaterial 9 in einer dritten Förderrichtung C aus der Baugruppe 1 ausgegeben werden kann, die im Wesentlichen mit der ersten Förderrichtung A übereinstimmt. In der Praxis kann die dritte Förderrichtung C leicht gegenüber er ersten Förderrichtung A geneigt sein, beispielsweise um einen Winkel kleiner als 45°, insbesondere kleiner als 20°. Über die vierte Kühlrolle wird das Verbundmaterial 9 aus Metallband 3 und Folie 4 derart geführt, dass die Folie 4 zwischen dem Metallband 3 und der vierten Kühlrolle 8 angeordnet ist.
Gemäß einer Abwandlung des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels ist an der ersten Kühlrolle 5 und optional an der zweiten, dritten und vierten Kühlrolle 6, 7, 8 eine Abstreifeinrichtung angeordnet sein, welche unerwünschte Anhaftungen, beispielsweise unerwünscht anhaftendes Folienmaterial von der jeweiligen Kühlrolle 5, 6, 7, 8 abstreift. Die Abstreifeinrichtung kann als Schaber ausgebildet sein.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Bandbeschichtungsanlage 100 mit welcher das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundma- terials 10 mit zwei Metallbändern 3, 1 1 durchgeführt werden kann, zwischen denen eine Folie 4 angeordnet ist.
Die Bandbeschichtungsanlage 100 umfasst eine Vorbehandlungsanlage 101 , in welcher das Metallband 3 einer Vorbehandlung unterzogen wird. In der Vorbehandlungsanlage 101 wird das Metallband 3 entfettet, beispielsweise durch eine alkalische Reinigung. Zusätzlich erfolgt in der Vorbehandlungsanlage 101 eine chemische Passivierung des Metallbands 3.
Im Prozessfluss nach der Vorbehandlungsanlage 101 durchläuft das Metallband 3 einen Durchlaufofen 2, in welchem das Metallband 3 auf eine Temperatur oberhalb von 220°C, bzw. 220 °C, bzw. 225°C erhitzt wird. Der Durchlaufofen 2 kann als Porengastrockner ausgebildet sein. Nach dem Durchlaufofen 2 wird, insbesondere von unten, eine Folie 4 an das Metallband 3 herangeführt, die auf das Metallband kaschiert werden soll. Das Kaschieren erfolgt wie bereits im Zusammenhang mit der Figur 1 beschrieben in einer dem Durchlaufofen nachfolgend angeordneten Kühlvorrichtung mit mehreren Kühlrollen 5, 6, 7, 8. Die Folie wird aus einer Folienabwickeleinrichtung 102 ausgegeben.
Nach dem Kaschieren durchläuft das Verbundmaterial 9 aus Metallband 3 und Folie 4 zunächst einen ersten Ofen 103 und einer nachfolgenden Kühlvorrichtung 104, beispielsweise einem Wasserkühler. Danach wird das Verbundmaterial 9 aus Metallband 3 und Folie 4 in einem zweiten Ofen 105 auf eine Temperatur oberhalb von 230 °C, bevorzugt oberhalb von 240 °C, besonders bevorzugt oberhalb von 245 °C, erhitzt und dann in einer Kaschierstation 106 das zweite Metallband 1 1 auf den das Verbundmaterial 9 doubliert. Dabei wird das zweite Metallband 1 1 ebenfalls von der Unterseite an das Verbundmaterial 9 herangeführt, so dass sich das zweite Metallband 1 1 mit der auf dem ersten Metallband aufgebrachten Folie 4 verbindet. Auf diese Weise erhält man ein bandförmiges Verbundmaterial 10 aus der Folie 4, dem ersten und dem zweiten Metallband 3, 1 1 , bei welchem die Folie 4 zwischen dem ersten und dem zweiten Metallband 3, 1 1 angeordnet ist. Das so erhaltene Verbundmaterial 10 wird in einer Kühlvorrichtung 107, beispielsweise einem Wasserkühler, gekühlt und kann zu einem Coil aufgehaspelt werden.
Bei den beschriebenen Verfahren erfolgt das Kaschieren der Folie 4 auf das erste Metallband 3 nicht durch den Druck zweier gegenläufig drehender Kaschierrollen. Vielmehr wird zum Kaschieren der Druck genutzt, der durch eine Kühlrolle 5, 6, 7, 8 auf das erhitzte, und insbesondere gespannte, Metallband 3 ausgeübt wird. Es ist daher nicht erforderlich, eine separate Kaschierstation mit zwei gegenläufig drehenden Kaschierrollen in dem Fertigungs- prozess vorzusehen. Hierdurch können die Investitions- und Wartungskosten für eine entsprechende Fertigungsanlage reduziert werden.
Bezugszeichenliste
1 Baugruppe
2 Durchlaufofen
3 Metallband
4 Folie
5 Kühlrolle
6 Kühlrolle
7 Kühlrolle
8 Kühlrolle
9 Verbundmaterial
10 Verbundmaterial
1 1 Metallband
100 Bandbeschichtungsanlage
101 Vorbehandlungsanlage
102 Folienabwickeleinrichtung
103 Durchlaufofen
104 Kühlvorrichtung
105 Durchlaufofen
106 Kaschierstation
107 Kühlvorrichtung
A, B, C Förderrichtung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Verfahren zum Kaschieren eines Metallbands (3) mit einer Folie (4), wobei das Metallband (3) auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt wird, das erhitzte Metallband (3) über eine gekühlte erste Kühlrolle (5) geführt wird, wobei zwischen das Metallband (3) und die erste Kühlrolle (5) eine auf das Metallband (3) zu kaschierende Folie (4) eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Kaschieren der Folie (4) auf das Metallband (3) nicht durch den Druck zweier gegenläufig Drehen der kaschieren Rollen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Metallband (3) nacheinander über die erste Kühlrolle (5), eine zweite Kühlrolle (6), eine dritte Kühlrolle (7) und eine vierte Kühlrolle (8) geführt wird, wobei die Kühlrollen (5, 6, 7, 8) derart angeordnet sind, dass ein aus dem Metallband (3) und der Folie (4) gebildetes Verbundmaterial (9) stets nur von einer Seite mit Druck beaufschlagt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorgegebene Temperatur größer als 200 °C ist, bevorzugt größer als 220 °C, besonders bevorzugt größer als 225 °C.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallband (3) durch Infrarot-Strahlung und/oder induktiv und/oder durch einen Umluft-/Tragluftofen erhitzt wird, insbesondere auf die vorgegebene Temperatur.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallband (3) zusammen mit der Folie (4) derart über eine gekühlte, zweite Kühlrolle (6) geführt wird, dass das Metallband (3) zwischen der zweiten Kühlrolle (6) und der Folie (4) angeordnet ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallband (3) zusammen mit der Folie (4) derart über eine gekühlte, dritte Kühlrolle (7) geführt wird, dass das Metallband (3) zwischen der dritten Kühlrolle (7) und der Folie (4) angeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallband (3) zusammen mit der Folie (4) derart über eine gekühlte, vierte Kühlrolle (8) geführt wird, dass die Folie (4) zwischen dem Metallband (3) und der vierten Kühlrolle (8) angeordnet ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der ersten Kühlrolle (5) unerwünscht anhaftendes Material über eine Abstreifeinrichtung, beispielsweise einen Schaber, entfernt wird.
10. Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundmaterials (1 1 ) mit folgenden Verfahrensschritten:
— Kaschieren eines ersten Metallbands (3) mit einer Folie (4) mittels eines Verfahrens zum Kaschieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
— Erhitzen des mit der Folie (4) kaschierten ersten Metallbands (4), und
— Aufbringen eines zweiten Metallbands (1 1 ) auf die Folie (4), um ein Verbundbandmaterial (10) aus der Folie (4), dem ersten und dem zweiten Metallband (3, 1 1 ) zu erhalten, bei welchem die Folie (4) zwischen dem ersten und dem zweiten Metallband (3, 1 1 ) angeordnet ist.
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