EP4665555A1 - Auftragwerk mit einer pulverzufuhrvorrichtung zur zufuhr pulverförmigen materials und beschichtungsvorrichtung - Google Patents

Auftragwerk mit einer pulverzufuhrvorrichtung zur zufuhr pulverförmigen materials und beschichtungsvorrichtung

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Publication number
EP4665555A1
EP4665555A1 EP24722145.0A EP24722145A EP4665555A1 EP 4665555 A1 EP4665555 A1 EP 4665555A1 EP 24722145 A EP24722145 A EP 24722145A EP 4665555 A1 EP4665555 A1 EP 4665555A1
Authority
EP
European Patent Office
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shaft
roller
gap
vibration
applicator
Prior art date
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Pending
Application number
EP24722145.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Bauer
Manfred Wirth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koenig and Bauer AG filed Critical Koenig and Bauer AG
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area

Definitions

  • the invention relates to an applicator with a powder feed device for feeding powdery material and a coating device according to claim 1 and 19 respectively.
  • a film is produced by calendering a powder mixture and wound onto a roll in order to be fed as such into a further process in which it can be laminated onto a collector.
  • the powder mixture is placed on a belt and guided into the nip of two rollers.
  • JP 57 72 427 B2 relates to a powder rolling device for producing an electrode material from powder.
  • powder is fed into a central region of a hopper formed above a roller gap by a central vibration conveyor, and into the edge regions by two outer vibration conveyors.
  • the feed hopper comprises five sections.
  • JP 2012-254422 A discloses a coating device with two rollers for coating a web with a coating material, in which a funnel to be supplied with coating material from above by a conveyor dips with its lower end into the upper gusset above the roller gap.
  • CN 216749956 U discloses a feeding device for a roller arrangement for producing battery electrodes, wherein a weighing device is provided at the entrance of the feeding device for setting the raw material quantities for the powder mixture.
  • the materials are mixed in a container, fed to a heating container, There, via a vibrating conveyor, it is fed into a funnel-like container provided above the roller gusset.
  • CN 113102161 A relates to a device for feeding highly viscous battery slurry and a coating device, wherein the slurry is first conveyed by a screw conveyor into a feed hopper. From the outlet of the hopper, the slurry can be discharged into a gap underneath between two rollers.
  • the invention is based on the object of creating an applicator with an improved powder feed device for supplying powdery material and a coating device.
  • the solution according to the invention also ensures, in particular, that a uniform, trouble-free flow of powder into the gap used for film formation is guaranteed. For example, the risk of bridging caused by loads in higher material layers and/or by low material flow, and thus, for example, gaps or damaged areas caused by material not slipping in the film, is reduced.
  • a shaft that acts as a storage shaft makes it possible to ensure the most defined and/or uniform powder level possible across the width extending in the axial direction of the rollers.
  • a particularly preferred application device in connection with the invention has a powder feed device for feeding a powdery material
  • the The application unit comprises a first roller and a second roller forming a gap with the first roller, wherein in the region of the gusset above the gap, i.e. in the space formed above the gap between the lateral surfaces of the two rollers, which in profile is in particular wedge-like or triangular, a supply space is formed with a width extending in the axial direction of the second roller, and wherein a shaft is provided above the gap, into which powdery material can be fed via a linear conveyor comprised by a delivery device, in particular a linear conveyor comprising a vibration drive.
  • an upper end of the shaft - in particular one that is arranged fixed to the frame during operation - and an output end of the linear conveyor above it - in particular one that vibrates - or a channel section arranged on it that leads downwards - and in particular one that vibrates - are connected to one another in a vibration-isolated manner.
  • the latter is realized by a connection - in particular an elastic or compressible one - that connects the channel section leading downwards and the shaft to one another in a vibration-isolated manner, which closes off the fall path for the material all the way around to the outside - in particular in the area of the connection.
  • the upper end of the shaft and the output end of the linear conveyor or the shaft section arranged on it and leading downwards, which is located above or at a higher level, can advantageously be connected to one another in a vibration-isolated manner via a wall which continues the fall path for the material and closes off all around.
  • a vibration-isolated connection is to be understood as meaning that a vibration of one part, here for example the linear conveyor designed as a vibration conveyor, is not transmitted to the other part or at most is transmitted to a considerably dampened extent, i.e. the parts are not rigid but to a certain extent relatively movable and elastic and/or connected or coupled to each other via a compressible seal.
  • the shaft with a lower opening dips into the supply space formed above the roller gap in the gusset and is arranged at such a distance from the outer surfaces of the two rollers that the opening is below, i.e. at a lower level, a tangent connecting the apex lines - e.g. at the height of half the roller barrel length - of the two rollers and between the respective outer surface of the two rollers and the lower end of the shaft at the height of the opening, viewed horizontally, there remains a cross-section that is open at the top, i.e. not covered by the shaft.
  • the linear conveyor is preferably designed as a vibration conveyor.
  • the shaft is, for example, arranged in a fixed manner to the frame during operation, i.e. during normal, trouble-free production operation, but is preferably adjustable and/or adjustable with regard to the vertical position of its outlet opening - for example manually or preferably by means of a drive means.
  • the second roller or a roller that interacts with the second roller directly or indirectly via one or more further rollers and acts as a laminating roller forms a second gap in the nip between its outer surface and the outer surface of a roller acting as a counter-pressure roller, through which the carrier substrate can be guided and can be exposed to the dry film formed via the first gap.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a product to be manufactured
  • Fig. 2 is a schematic representation of an application unit for a one-sided application of a dry film onto a carrier substrate;
  • Fig. 3 is a schematic representation of an application unit for a simultaneous two-sided application of a dry film onto a carrier substrate;
  • Fig. 4 is a sectional view of a double application unit with two cooperating application units at the level of a frame side wall;
  • Fig. 5 is a perspective view of a powder feed device provided over two rollers of the applicator
  • Fig. 6 is a sectional view of the powder feed device from Fig. 4 provided over two rollers of the applicator with a schematic representation of a connection to a control and/or regulating device.
  • a product 001; 002 to be produced using a coating device 100; 100* described in more detail below can be formed, for example, by an intermediate product 002 that is still to be cut, e.g. in web form, e.g. a product strand 002 formed as an electrode strand 002, or by arc-shaped end products 001 that have already been cut in the machine, e.g. product sections 001 formed as electrode units 001, or electrodes 001 for short.
  • a coating device 100; 100* with at least one applicator 101; 101' is provided, by means of which powdery, preferably dry, in particular solvent-free material 004; 004', in particular in the form of a preferably solvent-free and/or dry powder mixture 004; 004', can initially be processed into a dry film 003, in particular by pressing and/or using a pressing force, and subsequently this dry film 003; 003' can be applied as the above-mentioned material layer 003; 003' to at least one first side of the carrier substrate 006, in particular by pressing and/or using a pressing force.
  • An above-mentioned powder mixture 004; 004' in particular in the form of a dry powder, comprises - in particular for the production of electrode units 001 for lithium ion batteries or accumulators - for example more than ninety percent by weight of an active material such as one or more of the lithium compounds lithium iron phosphate, lithium manganese oxide, nickel-rich lithium nickel manganese cobalt oxide, lithium nickel cobalt aluminum oxide, lithium cobalt oxide, lithium manganese nickel oxide and/or lithium titanate, a few, e.g. three percent by weight of a conductive additive, e.g. graphite or so-called CNTs, i.e. multi-walled carbon nanotubes, and a few, e.g. two percent by weight of a plastic that acts as a binding agent in the subsequent powder composite, e.g. polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • an active material such as one or more of the lithium compounds lithium iron phosphate, lithium manganese oxide, nickel-
  • the carrier substrate 006 simultaneously represents, for example, the current-conducting layer of the electrode unit 001 and is formed, for example, by an electrically conductive material in the form of a foil, fleece or fabric, e.g. a metal. It is formed, for example - in particular for the production of electrode units 001 for lithium-ion batteries or accumulators - from aluminum or copper and/or has, for example, a thickness d006 of 5 to 16 pm. In the case of the production of an anode, it is made in particular of copper with, for example, a thickness d006 of, for example, in the range of 5 to 13 pm and in the case of the production of a cathode, in particular of aluminum. with, for example, a thickness d006 in the range of 7 to 16 pm.
  • the carrier substrate 006 has a surface coating with a bond-supporting or bond-inducing agent 007; 007', e.g. a binder 007; 007', a primer 007; 007' or an adhesive 007; 007', at least in the surface area to be coated with the dry film 003; 003'.
  • a bond-supporting or bond-inducing agent 007; 007' e.g. a binder 007; 007', a primer 007; 007' or an adhesive 007; 007', at least in the surface area to be coated with the dry film 003; 003'.
  • a bond-supporting or bond-inducing agent 007; 007' e.g. a binder 007; 007', a primer 007; 007' or an adhesive 007; 007', at least in the surface area to
  • a thickness d003; d003' of the active material layer 003; 003' on the product 001; 002, i.e. the electrode unit 001 or the electrode strand 002, is, for example, at most 240 pm, in particular at most 150 pm, preferably at most 100 pm and/or is, for example, at least 20 pm, in particular at least 30 pm, preferably at least 40 pm thick.
  • a density p of the applied material 004, 004 on the finished product 001; 002 is, for example, greater than 3000 kg/m 3 , preferably at least 3500 kg/m 3 .
  • An intermediate product 002 leaving the coating device e.g. also referred to as a preliminary product and possibly subsequently to be calendered, can optionally have a lower density p, but e.g. of at least 2000 kg/m 3 , preferably of at least 2500 kg/m 2 , in particular of at least 2900 kg/m 3 .
  • web-shaped carrier substrate 006 is processed into an above-mentioned end or intermediate product, which has, for example, a width b006 of at least 300 mm, advantageously at least 500 mm, in particular at least 550 mm, or even 600 mm and more, in an advantageous embodiment even up to 1,200 mm.
  • the carrier material 006 is not, for example, applied to the The entire width of the substrate is not coated with the dry film 003; 003', but only up to a free edge area in which the surface of the metallically conductive carrier material 006 remains free and accessible - e.g. for connecting cables.
  • Such a width b003 of the coating amounts to, for example, at least 200 mm, advantageously at least 230 mm, or even 300 mm and more.
  • a first roller 102, in particular a metering roller 102, and a second roller 103, in particular a laminating roller 103 of a first application unit 101 are provided in such a way that they form a first gap 104, in particular a first film-forming or metering gap 104, in the nip between their outer surfaces, through which the powder mixture 004, for example fed into the nip by a device for feeding powdery material 200, in short powder feed device 200, can be fed to form the dry film 003 (see e.g. Fig. 2).
  • the application point is preferably formed directly by a nip of the second roller 103, which in this case acts as a laminating roller 103, with a roller 106; 103 acting as a counter-pressure roller 106; 103', or by a roller which interacts directly with the second roller or indirectly via one or more further rollers and acts as a laminating roller, with a roller 106; 103 acting as a counter-pressure roller 106; 103' (not shown here).
  • the second or further roller acting as a laminating roller 003 and the roller 106; 103 acting as a counter-pressure roller 106; 103 form a second gap 107, in particular an application gap 107, hereinafter referred to as "application gap".
  • the coating device 100; 100* comprises a second application device 101 by means of which a powder mixture 004', in particular solvent-free and/or dry, e.g.
  • a second device for feeding powdery material 200' in short powder feed device 200', can first be processed into a second dry film 003'; 003, in particular by pressing and/or applying a pressing force, and this second dry film 003'; 003 can then be applied to the other, second side of the carrier substrate 006, in particular by pressing and/or applying a pressing force.
  • this can be the same powder mixture 004' or a different powder mixture 004' from the first powder mixture 004'.
  • a first roller 102', in particular metering roller 102', and a second roller 103', in particular laminating roller 103' are preferably provided such that they form a first gap 104', in particular second film-forming or metering gap 104', in the nip between their lateral surfaces, through which the powder mixture 004' can be conveyed to form the second dry film 003'.
  • the second roller 103' of the second applicator 10T can form a gap 107'; gap 107 with a roller 106'; 103 acting as a counter-pressure roller 106'; 103 in the nip between its outer surfaces, either directly or indirectly with the second roller 103' or via one or more further rollers and acting as a laminating roller (not shown here), through which the carrier substrate 006 can be guided and, in particular on the second side facing away from the second counter-pressure roller 106'; 103, can be subjected to the second dry film 003' formed via the second film-forming gap 104'; 104.
  • two such application units 101; 10T are provided in the substrate path at a distance from one another on the two sides of the substrate path, each of which has a first, a second and a counter-pressure roller 102; 103; 106; 102';103';106'.
  • the second roller 103' of the second application unit 10T or a roller of the second application unit 101' which interacts directly with the second roller 103' or indirectly via one or more further rollers, forms a common gap 107 which acts as a two-sided laminating gap 107 with the second or further roller 103 of the first application unit 101 acting as a laminating roller 103 in a nip between their outer surfaces, wherein the two laminating rollers 103; 103' forming the gap 107 between them act mutually as counter-pressure rollers 103'; 103.
  • the carrier substrate 006 can be guided through between the latter and, in particular on both sides, with the film forming gap 104; 104' can be applied to the dry films 003', 003' formed by the two application units 101; 10T.
  • Such an arrangement of two application units 101; 10T working together for simultaneous application on both sides is also referred to below as a double application unit 101, 10T.
  • the rollers 102; 103; 102';103'; 106 i.e. the first, the second and the counter-pressure roller 102; 103; 106 in a one-sided application unit 101 or the respective first and second rollers 102; 102';103;103' of the two application units 101; 101 interacting as a double application unit 101, 10T are mounted in respective sub-frames 108.1; 108.2; 108.3; 108.4 of a multi-part frame 108, which in their relative position along a perpendicular to the axis of rotation of at least one of the two adjacent rollers 102; 103; 103; 103'; 106 are positionally variable relative to one another in such a way that a distance between their axis of rotation and/or an effective setting force between the lateral surfaces of the two adjacent rollers 102; 103; 103; 103'; 106 - e.g.
  • the relative positioning of the rollers 103; 103'; 106 forming the application gap 107; 107' or their sub-frames is carried out by an actuator having at least one drive means 112; 112' that can be controlled with respect to force, e.g. a hydraulic cylinder-piston system 112; 112' or a torque-controllable and/or adjustable motor 112; 112', at least force-controlled, ie ultimately in response to a specific setting force that is to be set, and the relative positioning of the rollers 102; 103; 102';103' forming the film-forming gap 104; 104' is carried out by at least one drive means 111; 112' that can be adjusted with respect to a position.
  • force e.g. a hydraulic cylinder-piston system 112; 112' or a torque-controllable and/or adjustable motor 112; 112'
  • 11 T or positionable stop means 109 are advantageously at least path-based, i.e. as a result of a specific gap width that can be set.
  • the application gap 107; 107' and/or the film formation gap 104; 104' can be adjusted using a combined actuator in a force-controlled or path-based manner.
  • a path-based or combined actuator can, for example, be implemented in that a travel is limited at least to the relevant side by stop means 109 that can be adjusted using actuating and/or drive means 113, e.g.
  • a stop 109 that can be adjusted using an actuator 113, which in the case of a path limitation defines the end position and against which the component to be positioned is moved by means of a force-based or non-position-accurate drive means, e.g. B. a hydraulic cylinder 112, which is set or can be set, or which is removed from the travel path in the case of force-based setting with the combined actuator or is completely omitted with the purely force-based actuator.
  • a travel-based actuator can be formed by a drive means 111 that can be positioned with respect to position, e.g. a servo motor 111 or a servo-hydraulic drive 111; 11T.
  • effective stop means 109 including actuator 113 between the two rollers 102; 103; 103';103' or sub-frames 108.1; 108.2; 108.3; 108.4 in question can be omitted.
  • at least one actuator comprising a drive means 111; 112; 112' and causing a relative actuating movement and/or tensile force between the two sub-frames 108.2; 108.3; 108.4 engages the sub-frames 108.1; 108.2; 108.3; 108.4 in such a way that it connects the two rollers 102; 103; 103';103' or the adjacent sub-frames 108.1; 108.2; 108.3; 108.4 with a drive means 111; 112; 112' and causes a relative actuating movement and/or tensile force between the two sub-frames 108.2; 108.3; 108.4 108.4 directed towards
  • a device 200; 200' for supplying powdery material 004; 004', in short powder supply device 200; 200', for supplying a powdery material 004; 004' is provided, by means of which a supply space 116; 116' formed in the gusset above the gap 104; 104' between the first and second rollers 102; 103; 102'; 103' can be supplied with the powdery material 004; 004'.
  • a certain amount of powdery material 004; 004' is held or can be held in order to be conveyed into the gap 104, 104' and processed into the dry film 003, 003'.
  • the supply space 116; 116' is delimited on the one hand by the outer surfaces of the two rollers 102; 103; 102; 103' and on the front side, e.g. by a side limiter 114, e.g.
  • a side plate 114 which rests against the front side of the roller from the side or is preferably in the gusset of the two rollers 102; 103; 102';103' with their lateral surfaces for lateral sealing of the storage space 116; 116'.
  • two cooperating with the lateral surfaces and in Side plates 114 are provided which can be adjusted in an axis-parallel direction and which form a supply space 116; 116' with variable width for receiving the powder mixture 004; 004'.
  • the supply space 116; 116' can thereby be varied or variable on at least one, preferably on both sides in the position of its side boundary 114.
  • a powder supply device 200; 200' is particularly preferably provided, through which a defined and/or controllable stream of powder mixture 004 can be fed to the gap 104; 104' or the gusset or supply space 116; 116' formed above the gap 104; 104' - e.g. as evenly as possible over an entire feed width, which e.g. approximately corresponds to a working width of the applicator 101, i.e. with a maximum deviation of e.g.
  • up to ⁇ 20% advantageously up to ⁇ 10%, in particular up to - 10%, i.e. the width over which powdery material 004 from the filling and/or supply space 116; 116' is or can be fed to the gap 104 for forming the dry film 003, and which, for example, corresponds exactly to a clear width of the supply space 116; 116' at the level of the gap entrance.
  • the following embodiment of the powder feed device 200; 200' is to be applied to the powder feed device 200, 200', each of which is shown only schematically.
  • the powder feed device 200; 200' is described and shown below using only the unprimed reference numeral, but is to be applied to a second such powder feed device 200' with primed reference numerals in the case of simultaneous or offset application on both sides.
  • the powder supply device 200 comprises at least one dispensing device 201 controlling and/or defining the dispensing quantity, by means of which a controlled flow of material 004 can be fed directly or indirectly to the supply space 116; 116' formed in the gusset above the gap 104.
  • the powdery material 004 can, however, be discharged directly or indirectly from the output side to a shaft 202 which, with a lower opening 208, e.g. outlet opening 208, in the gusset or supply space 116; 116' formed above the roller gap 104; 104' - and in particular during production - for example, dips at least slightly into the powdery material 004 surrounding the lower opening 208.
  • a lower opening 208 e.g. outlet opening 208
  • the material flows are set such that the powdery material 004 in the shaft 202, e.g. B. storage shaft 202, intentionally backs up - e.g. over the entire or at least part of the height.
  • the shaft 202 is also referred to below as storage shaft 202 for better differentiation.
  • the storage shaft 202 dips with its lower opening 208 into the supply space 116; 116' at a height that lies within the gusset, ie below a tangent connecting the apex lines at the height of half the roll barrel length of the two rolls 102; 103, but without closing off the supply space above the gap 04 at the top with its opening 208 and wall.
  • the storage shaft 202 is arranged in the gusset in such a way and is designed with a width that, in the region of its lower end, it is in the gusset, but with its lower side edge running parallel to the gap 004 at a distance from the jacket surfaces of the two rolls 102; 103 is arranged so that between the respective lateral surface and the facing side edge at the level of the opening 208, an open cross-section remains when viewed horizontally, in particular an open cross-section whose width - at the level of the opening 208 in a direction perpendicular and horizontal to the roller length
  • Direction - corresponds to at least a tenth, in particular at least a quarter of the free flow cross-section in the direction considered on each side and/or has at least 5, in particular at least 20 mm.
  • material 004 emerging from the accumulation shaft can, depending on the back pressure - i.e. the height of the accumulated material column - flow laterally into the upwardly open areas to the side of the shaft 202 and - e.g. at least in the immediate vicinity of the accumulation shaft end - possibly even rise to a level above the opening 208, so that the material column accumulated in the shaft 202 stands directly on the material 004 present in the storage space 116; 116' and/or the lower storage shaft end having the opening 208 possibly dips into the material 004 held in the storage space 116; 116'.
  • a back pressure thus acts directly below the accumulation shaft 202, which is essentially determined by the - preferably controllable - accumulation height in the accumulation shaft 202.
  • the narrower shaft cross-section with, for example, a controllable accumulation height and an otherwise limited filling height in the reservoir space 116; 116' can achieve a powder flow into the gap 104 with as little disruption as possible.
  • the space also referred to as the gusset - as can be seen in the figures - is a space with an essentially triangular or wedge-shaped profile, which is delimited on two sides by two concavely inwardly curved surface lines or surfaces - i.e. the roller surface surfaces - and at the top by an imaginary tangent or tangential plane adjacent to both rollers.
  • the feed width of the storage shaft 202 i.e. the total width of the continuous or interrupted lower opening 208 of the continuous or divided shaft 202, at least on the output side, corresponds almost, i.e. with e.g. a maximum deviation of up to ⁇ 20%, advantageously up to ⁇ 10%, in particular up to - 10%, to a working width of the application unit 101, i.e. the width over which powdery material 004 from the supply space 116; 116' is or can be fed to the gap 104 for forming the dry film 003.
  • This working width is defined, for example, by the position of the two side plates 114 laterally delimiting the supply space 116; 116'.
  • the dispensing device 201 comprises, for example, a supply device 203, e.g. a material or powder feeder 203, in particular a feed container 203, e.g. in the manner of a feed funnel 203, and a linear conveyor 204 which is to be fed or charged with the material 004 from the supply device 203 and which can preferably be controlled with regard to the feed rate.
  • the linear conveyor 204 is preferably designed as a vibration conveyor 204 - in particular one that is operated or can be operated electromagnetically - and/or through which powdery material 004, 004' can be dispensed in metered quantities on the output side to the subsequent material path, in particular directly or indirectly to the accumulation shaft 202.
  • the material 004 can preferably be dispensed on the output side of the dispensing device 201 or the linear conveyor 204 on a dispensing width which is approximately, i.e. with e.g. B. a maximum deviation of up to ⁇ 20 %, advantageous up to ⁇ 10%, in particular up to - 10%, of the working width of the application unit 101.
  • the linear conveyor 204 formed by a vibration conveyor 204 comprises, for example, a vibrating or vibration trough 206 with, for example, a vibration table 206 and side guides 219 for laterally limiting the conveying flow, as well as a drive means 207 driving this or these, in particular a vibrating or vibration drive 207 driving this, in particular electromagnetically excited, wherein the terms vibrating or vibration drive 207 are understood here to be synonymous with one another as a drive device driving a vibrating or vibration device.
  • the vibration drive 207 or a control controlling this vibration drive 207 can preferably be varied in terms of the vibration frequency and/or amplitude and/or the vibration table can be adjusted with regard to its gradient in the conveying direction TP manually or by means of a drive means 211, e.g. actuator 211.
  • at least the output-side discharge width, but preferably the conveying width effective for conveying, i.e. the width of the conveying flow on the vibration conveyor is adjustable, for example by the side guides 219 being adjustable transversely to the conveying direction TP over at least one adjustment range - e.g. manually or via drive means - in the axial direction.
  • a feed width of the supply device 203 ie the width over which the material 004 is or can be fed to the vibration conveyor 204 by the supply device 203, is adjustable, e.g. by integrated side plates (not shown here) in the outlet area being laterally adjustable in the axial direction over at least one adjustment range - e.g. manually or via drive means.
  • the feed width - if appropriately adjusted - preferably corresponds to In a manner approximately, ie with, for example, a maximum deviation of up to ⁇ 20%, advantageously up to ⁇ 10%, in particular up to - 10%, corresponds to the conveying width and/or the delivery width of the linear conveyor 204 and/or the working width of the application unit 101.
  • the storage shaft 202 which extends with its outlet or outlet opening 208 into the gusset or the storage space 116; 116' formed therein, is fixed to the frame during operation, i.e. during stationary production, i.e., for example, fixed to or connected to a frame of the powder feed device 200, but is preferably adjustable and/or adjustable in the vertical position of the outlet opening 208.
  • the storage shaft 202 can be adjusted with respect to the vertical position of its outlet opening 208, for example, manually or remotely by a drive means 212, e.g., an actuator 212, in order to, for example, vary a filling level in the gusset or storage space 116; 116' by varying the vertical position and thus to vary a feed rate into the gap 104 by varying the effective pressure.
  • a drive means 212 e.g., an actuator 212
  • the storage shaft 202 can be provided with an upper opening 209 directly under a discharge-side end of the discharge device 201 or can open under it in such a way that powdery material 004 leaving the discharge device 201 on the discharge side is or can be discharged directly into the upper opening 209, e.g. inlet opening 209.
  • a storage shaft 202 arranged and/or designed in this way can in principle be connected to the linear conveyor 204 in a corresponding position at the output-side end of the latter and/or carried by the latter.
  • the linear conveyor 204 or the discharge-side end of the discharge device 201 and the upper end of the storage shaft 202 comprising the upper opening 209 are not rigidly connected to one another, but are, for example, decoupled from one another in terms of vibration or at least dampened or vibration-isolated.
  • the discharge-side end of the Dispensing device 201 and the end of the storage shaft 202 having the upper opening 209 are basically unconnected or preferably connected to one another in a vibration-isolated manner, e.g. elastically.
  • a connection 216 that is decoupled or at least vibration-isolated in this way is preferably provided in such a way that it continues the fall path between the discharge-side end of the dispensing device 201 and the inlet into the upper opening 209 of the storage shaft 202 and encloses and/or seals it off from the outside, e.g. to prevent powdery material 004 from escaping.
  • connection 216 can be realized, for example, by providing a shaft section 217 leading downwards in the region of the discharge-side end of the discharge device 201, which is received with a region of its lower end in the region of the upper end of the storage shaft 202, wherein the shaft section 217 overlaps with the storage shaft 202 viewed in the vertical direction, but for the purpose of vibration decoupling is not in contact with it or is only in contact with it via a vibration-isolating seal.
  • a lower end of a shaft section 217 leading downwards in the area of the discharge-side end of the discharge device 201 is spaced vertically from the upper end of the storage shaft 202, but is connected to the storage shaft 202 in a vibration-isolated manner via a connection 216 which continues the fall path in the above sense and closes all the way around.
  • a connection is formed, for example, by an elastically deformable wall 216 which laterally limits the fall path, e.g. in the form of an elastically deformable sleeve 216, in particular a rubber sleeve 216.
  • the wall 216 can also be designed in a different way to absorb or absorb the oscillations or vibrations, for example by a bellows which is elastically deformable in the longitudinal direction and/or in the radial direction and has, for example, folds running all the way around or in the direction of fall, or another fabric-like flexible wall.
  • a contactless plug connection between the two shafts 216; 217 with, for example, a small gap, e.g. less than 10 mm can also be provided, the gap being sealed all around, for example, by flexible and/or compressible sealing material, e.g. a porous foam material.
  • Such a wall 216 or a connection 216 formed by an above-mentioned wall 26 or seal seals the fall path between the discharge device 201 and shaft 202 while simultaneously decoupling or at least isolating it in terms of vibration.
  • the storage shaft 202 is adjustable with respect to the vertical position of its outlet opening, the elasticity enables a vertical relative movement - at least within a desired adjustment range.
  • the entire feed shaft 202, 216, 217 is kept full to the top so that a constant back pressure is present across the width.
  • the downward-leading shaft section 217 is arranged on the output side of the vibration table 206 directly on its front edge 223 with an opening 218 open at the top, e.g. shaft opening 218, or under a slot-like opening 218 formed on the front edge 223 and extending over the discharge width in the front area of the vibration table 206 and is connected to it - e.g. rigidly but possibly detachably. Since the shaft section 217 is part of the vibration table 206 or is rigidly connected to it, it is also vibration-driven during operation.
  • the storage shaft 202 and/or the output-side shaft section 217 can have a constant clear cross-section when viewed in the vertical direction or, in an advantageous embodiment, can have a downwardly extending cross-section over at least part or all of their vertical length - in projection onto a direction perpendicular to the
  • the rollers 100 can have a continuously increasing, e.g. conical, clear cross-section in a cutting plane lying along the roller axis, e.g. of the second roller 103. Such a design also counteracts caking of the material 004 or bridging.
  • a maximum deviation of up to ⁇ 20% advantageously up to ⁇ 10%, in particular up to - 10%, of the working width of the application unit 101.
  • the feed shaft 202, 216, 217 can basically be formed in one piece, by only the above-mentioned storage shaft 202 and with the lower end of the storage shaft 202, which is arranged in particular fixed to the frame, dip into the storage space 116; 116' or preferably in several parts in the manner described above, e.g. with at least one operationally positioned, i.e. rigidly connected to a frame of the delivery device during operation
  • the operationally most positioned shaft 202 and thus the exit opening 208 can be varied in its vertical position manually or by a drive means 212.
  • the single-part or preferably multi-part feed shaft 202, 216, 217 is preferably filled completely up to the front edge 223 of the linear conveyor 204 on the output side or possibly even slightly beyond that and is kept at this fill level by subsequently fed material 004. This ensures a constant level across the width and thus a uniform supply to the feed space 116; 116'.
  • the conveying flow is regulated by taking a suitable measure, for example via a control circuit R12; R14; R15 explained in more detail below, e.g. B. is reduced, the level in the feed shaft 202, 216, 217 or in the area of the front edge 223 of the linear conveyor 204 directly in front of the feed shaft 202, 216, 217 falls, the conveying flow is increased by taking a suitable measure, for example via a control circuit R12; R14; R15 explained in more detail below.
  • the supply device 203 designed as a storage container 203 can be displaced in the vertical direction as a whole or at least with a lower region and can preferably be adjusted in its vertical position by a drive means 214, e.g. an actuator 214.
  • a drive means 214 e.g. an actuator 214.
  • the supply device 203 designed as a storage container 203 can comprise a vibration drive which, for example, causes at least part of the wall delimiting the storage space in the storage container to vibrate.
  • Such a vibrating sieve 221 is, for example, only shown schematically in the figures and can be led outwards via sealed slots through one or more walls of the storage container 203 and driven from the outside, or it can be located completely inside the supply device 203 and arranged completely in the falling path of the material 004.
  • a vibration drive (not shown) can be provided, by means of which at least one wall of the provision device 203 can be set into vibration in order to prevent settlement by transferring the vibration to the material 004 or to loosen material 004 that has already settled.
  • At least one sensor system with at least one - preferably contactless - sensor 213 is provided, which, for example, supplies information on a fill level of the material 004 in the fall path of the feed shaft 202, 217, 216 - formed, for example, by the shaft section 217, the storage shaft 202 and possibly the wall 216 in between - or in an area of the front edge 223 on the outlet side of the vibrating trough 206 or material 004 lying or accumulated, which in particular - seen in the flow direction of the material 004; 004' - lies directly in front of, for example, at a distance of at most 20 mm from the front edge 223.
  • This sensor system is based, for example, on a contactless measuring principle, e.g. using preferably sound waves or electromagnetic radiation, in particular based on ultrasound with one or more sensors 213 designed as ultrasonic sensors 213.
  • it forms a control circuit R12; R14; R15 or R13 with a control and/or regulating device 224 connected via a signal connection S1, in particular with a control logic or electronic control circuit included in the control and/or regulating device 224, and with a drive means 207; 211; 217, by means of which a conveying rate of the discharge device 201 can be varied and/or an above-mentioned drive means 212, by means of which a vertical position of the shaft 202 or its outlet opening 208 can be adjusted, via a respective signal connection S2; S4; S5 or S3.
  • a particularly advantageous control circuit R12 comprises the above-mentioned sensor system which detects the layer thickness or the fill level, with at least one sensor 213 for detecting information on the above-mentioned fill level of powdery material 004; 004' in the shaft 217, 202, 216 or in the area of the front edge 223.
  • the sensor 213 which supplies the information on the fill level is signal-connected to a control logic or circuit which is included in an above-mentioned control and/or regulating device 224, which in turn is in signal connection S2 with the control means of the drive means 207 which drives the vibration drive 207 in order to vary the conveying and/or dispensing rate of powdery material 004, 004'.
  • the sensor 213 which supplies the information on the fill level can be signal-connected to one of the above-mentioned Control and/or regulating device 224 comprises control logic or circuitry in a control circuit R14 for varying the conveying and/or dispensing rate of powdered material 004, 004' in signal connection S4 with the control means of the drive means 214 varying the vertical position of the storage container 203 and/or in a control circuit R15 in signal connection S5 with the control means of the drive means 211 varying the inclination of the vibrating trough 206.
  • a control circuit R14 for varying the conveying and/or dispensing rate of powdered material 004, 004' in signal connection S4 with the control means of the drive means 214 varying the vertical position of the storage container 203 and/or in a control circuit R15 in signal connection S5 with the control means of the drive means 211 varying the inclination of the vibrating trough 206.
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Auftragwerk (101), welches eine Pulverzufuhrvorrichtung (200) zur Zufuhr eines pulverförmigen Materials (004) aufweist, wobei das Auftragwerk (101) eine erste Walze (102) und eine mit der ersten Walze (102) einen Spalt (104) ausbildende zweite Walze (103') umfasst, wobei im Bereich des Zwickels oberhalb des Spaltes (104) ein Vorlageraum (116) mit einer sich in axialer Richtung der zweiten Walze (103; 103') erstreckenden Breite ausgebildet ist, und wobei oberhalb des Spaltes (104; 104') ein Schacht (202) vorgesehen ist, in welchen über einen von einer Abgabeeinrichtung (201) umfassten Linearförderer (204) pulverförmiges Material (004; 004') zuführbar ist. Ein oberes Ende des Schachtes (202) und ein darüber liegendes ausgangsseitiges Ende des Linearförderers (204) oder eines an diesem angeordneten, nach unten führenden Kanalabschnittes (219) sind über eine den Fallweg rundherum abschließende Verbindung (216) schwingungsisoliert miteinander verbunden. Die Erfindung betrifft auch eine Beschichtungsvorrichtung (100) mit einem solchen Auftragwerk (101).

Description

Beschreibung
Auftragwerk mit einer Pulverzufuhrvorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials und Beschichtungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Auftragwerk mit einer Pulverzufuhrvorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials und eine Beschichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. 19.
In der WO 2020/150254 A1 wird ein Film durch Kalandrieren einer Pulvermischung erzeugt und auf einer Rolle aufgewickelt, um als solche einem weiteren Prozess zugeführt zu werden, in welchem sie auf einen Kollektor laminiert werden kann. In einer Ausführung wird die Pulvermischung auf ein Band aufgegeben und auf diesem in den Walzenspalt zweier Walzen geführt.
Die JP 57 72 427 B2 betrifft eine Pulverwalzvorrichtung zur Herstellung eines Elektrodenmaterial aus Pulver. In einer Ausführung wird durch einen zentralen Vibrationsförderer Puder in einen mittleren Bereich eines über einem Walzenspalt ausgebildeten Trichters gefördert, durch zwei äußere Vibrationsförderer in die Randbereiche. In einer anderen Ausführung umfasst der Zufuhrtrichter fünf Sektionen.
Durch die JP 2012-254422 A ist eine Beschichtungsvorrichtung mit zwei Walzen zum Beschichten einer Bahn mit einem Beschichtungsmaterial offenbart, in welcher ein von oben durch einen Förderer mit Beschichtungsmaterial zu versorgender Trichter mit seinem unteren Ende in den oberen Zwickel über dem Walzenspalt eintaucht.
Die CN 216749956 U offenbart eine Zuführeinrichtung für eine Walzenanordnung zur Herstellung von Batterieelektroden, wobei eingangs der Zuführeinrichtung zur Einstellung der Rohmaterialmengen für die Pulvermischung eine Wägeeinrichtung vorgesehen ist. Die Materialien werden in einem Behältnis gemischt, einem Heizbehälter zugeführt, von dort über einen Vibrationsförderer einem oberhalb des Walzenzwickels vorgesehenen trichterartigen Behältnis.
Die CN 113102161 A betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von hochviskosem Batterieslurry und eine Beschichtungsvorrichtung, wobei der Slurry zunächst durch eine Förderschnecke in einen Zuführtrichter gefördert wird. Aus dem Ausgang des Trichters ist der Slurry in einen darunterliegenden Zwickel zwischen zwei Walzen abgebbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auftragwerk mit einer verbesserten Pulverzufuhrvorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials und eine Beschichtungsvorrichtung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruch 1 bzw. 19 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass zuverlässig ein Trockenfilm mit einer möglichst gleichmäßigen und lückenlosen Aktivmaterialschicht herstellbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird insbesondere auch erreicht, dass ein gleichmäßiger, störungsfreier Zufluss von Pulver in den der Filmbildung dienenden Spalt gewährleistet ist. Beispielsweise wird die Gefahr von Brückenbildungen durch die Lasten in höheren Materialschichten und/oder durch geringen Materialfluss, und dadurch beispielsweise durch fehlendes Nachrutschen von Material im Film auftretende Lücken oder Schadstellen gemindert. Insbesondere ist es durch einen als Stauschacht wirksamen Schacht möglich, über die sich in Axialrichtung der Walzen erstreckende Breite hinweg ein möglichst definiertes und/oder gleichmäßiges Pulverniveau zu gewährleisten.
Ein in Verbindung mit der Erfindung besonders zu bevorzugendes Aufragwerk weist eine Pulverzufuhrvorrichtung zur Zufuhr eines pulverförmigen Materials auf, wobei das Aufragwerk eine erste Walze und eine mit der ersten Walze einen Spalt ausbildende zweite Walze umfasst, wobei im Bereich des Zwickels oberhalb des Spaltes, d. h. in dem über dem Spalt zwischen den Mantelflächen der beiden Walzen ausgebildeten, im Profil insbesondere keil- bzw. dreieckartigen Raum, ein Vorlageraum mit einer sich in axialer Richtung der zweiten Walze erstreckenden Breite ausgebildet ist, und wobei oberhalb des Spaltes ein Schacht vorgesehen ist, in welchen über einen von einer Abgabeeinrichtung umfassten Linearförderer, insbesondere eines einen Vibrationsantrieb umfassenden Linearförderer, pulverförmiges Material zuführbar ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführung sind ein oberes Ende des - insbesondere betriebsmäßig gestellfest angeordneten - Schachtes und ein darüber liegendes - insbesondere mitvibrierendes - ausgangsseitiges Ende des Linearförderers oder eines an diesem angeordneten, nach unten führenden - und insbesondere mitvibrierenden - Kanalabschnittes schwingungsisoliert miteinander verbunden. Letzteres ist durch eine den nach unten führender Kanalabschnitt und den Schacht miteinander schwingungsisoliert verbindende - insbesondere elastische oder kompressible - Verbindung realisiert, welche den Fallweg für das Material - insbesondere im Bereich der Verbindung - rundherum nach außen hin abschließt.
In vorteilhafter Weise kann hierzu das obere Ende des Schachtes und das darüber oder auf einem höheren Niveau liegendes ausgangsseitiges Ende des Linearförderers oder des an diesem angeordneten, nach unten führenden Schachtabschnittes über eine den Fallweg für das Material fortsetzende und rundherum abschließende Wandung schwingungsisoliert miteinander verbunden sein.
Eine vibrations- bzw. schwingungsisolierte Verbindung ist dahingehend zu verstehen, dass eine Schwingung des einen Teils, hier beispielsweise des z. B. als Vibrationsförderer ausgebildeten Linearförderers, nicht oder allenfalls erheblich gedämpft auf das andere Teil übertragen wird, die Teile also nicht starr, sondern in gewissem Maße relativbeweglich und elastisch und/oder über eine Kompressible Dichtung miteinander verbunden bzw. gekoppelt sind.
In einer bevorzugten Ausführung taucht der Schacht mit einer unteren Öffnung in den über dem Walzenspalt im Zwickel ausgebildeten Vorlageraum derart ein und ist derart beabstandet zu den Mantelflächen der beiden Walzen angeordnet, dass die Öffnung unterhalb, d. h. auf einem tieferliegenden Niveau, einer die Scheitellinien - z. B. auf Höhe der halben Walzenballenlänge - der beiden Walzen verbindenden Tangente liegt und zwischen der jeweiligen Mantelfläche der beiden Walzen und dem unteren Ende des Schachtes auf Höhe der Öffnung in der Horizontalen betrachtet ein nach oben offener, d. h. nicht durch den Schacht abgedeckter Querschnitt verbleibt. Dabei ist der Linearförderer bevorzugt als Vibrationsförderer ausgebildet.
Der Schacht ist beispielsweise betriebsmäßig, d. h. im normalen, störungsfreien Produktionsbetrieb gestellfest angeordnet, jedoch vorzugsweise im Hinblick auf die vertikale Lage seiner Auslassöffnung - beispielsweise manuell oder vorzugsweise durch ein Antriebsmittel - justierbar und/oder verstellbar.
In einem o. g. Auftragwerk bildet die zweite Walze oder eine mit der zweiten Walze unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze im Nip zwischen ihrer Mantelfläche mit der Mantelfläche einer als Gegendruckwalze wirksamen Walze einen zweiten Spalt aus, durch welchen das Trägersubstrat führbar und dabei mit dem über den ersten Spalt gebildeten Trockenfilm beaufschlagbar ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herzustellenden Produktes;
Fig. 2 eine schematische Darstellung für ein Auftragwerk für einen einseitigen Auftrag eine Trockenfilmes auf ein Trägersubstrat;
Fig. 3 eine schematische Darstellung für ein Auftragwerk für einen gleichzeitig beidseitigen Auftrag eine Trockenfilmes auf ein Trägersubstrat;
Fig. 4 eine Schnittansicht eines Doppelauftragwerks mit zwei zusammenwirkenden Auftragwerken auf Höhe einer Gestellseitenwand;
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines über zwei Walzen des Auftragwerks vorgesehenen Pulverzufuhrvorrichtung;
Fig. 6 eine Schnittdarstellung der über zwei Walzen des Auftragwerks vorgesehenen Pulverzufuhrvorrichtung aus Fig. 4 mit schematischer Darstellung einer Anbindung an eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung.
Ein unter Anwendung einer unten näher dargelegten Beschichtungsvorrichtung 100; 100* herzustellendes Produkt 001; 002 kann beispielsweise durch ein noch zu schneidendes, z. B. bahnförmiges Zwischenprodukt 002, z. B. einen als Elektrodenstrang 002 ausgebildeten Produktstrang 002, oder durch bereits in der Maschine geschnittene, bogenförmige Endprodukte 001, z. B. als Elektrodeneinheiten 001 , kurz Elektroden 001. gebildete Produktabschnitte 001, gebildet sein.
Zur Herstellung solcher Produkte 001; 002 mit einer auf einem Trägersubstrat 006, bevorzugt einer Trägersubstratbahn 006, z. B. einer Stromableiterfolie 006, ein- oder beidseitig aufgebrachten Materialschicht 003; 003‘, insbesondere Aktivmaterialschicht 003, 003‘ ist eine Beschichtungsvorrichtung 100; 100* mit wenigstens einem Auftragwerk 101 ; 101 ‘ vorgesehen, durch welches pulverförmiges, bevorzugt trockenes, insbesondere lösungsmittelfreies Material 004; 004‘, insbesondere in Form einer bevorzugt lösungsmittelfreien und/oder trockenen Pulvermischung 004; 004‘, zunächst, insbesondere durch Verpressen und/oder unter Anwendung einer Presskraft, zu einem Trockenfilm 003 verarbeitbar ist und nachfolgend dieser Trockenfilm 003; 003‘ als o. g. Materialschicht 003; 003‘ auf zumindest eine erste Seite des Trägersubstrates 006, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist.
Eine o. g., insbesondere als Trockenpulver vorliegende Pulvermischung 004; 004‘ umfasst - insbesondere für die Herstellung von Elektrodeneinheiten 001 für Lithium- lonen-Batterien bzw. -Akkumulatoren - beispielsweise über neunzig Gewichtsprozent eines Aktivmaterials wie z. B. eines oder mehrere aus den Lithiumverbindungen Lithium- Eisenphosphat, Lithiummanganoxid, nickelreiches Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxyd, Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid, Lithium-Kobalt-Oxid, Lithium-Mangan-Nickeloxid und/oder Lithiumtitanat, wenige, z. B. drei Gewichtsprozent eines Leitadditivs, z. B. Graphit oder sog. CNTs, d. h. mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren, und wenige, z. B. zwei Gewichtsprozent eines im späteren Pulververbund als Bindemittel wirksamer Kunststoff, z. B. Polytetrafluoräthylen (PTFE).
Das Trägersubstrat 006 stellt z. B. gleichzeitig die stromableitende Schicht der Elektrodeneinheit 001 dar und ist z. B. durch folien-, vlies- oder gewebeartig ausgebildetes elektrisch leitfähiges Material, z. B. einem Metall gebildet. Es ist z. B. - insbesondere für die Herstellung von Elektrodeneinheiten 001 für Lithium-Ionen-Batterien bzw. -Akkumulatoren - aus Aluminium oder Kupfer gebildet und/oder weist beispielsweise eine Dicke d006 von 5 bis 16 pm auf. Im Falle der Produktion einer Anode ist sie insbesondere aus Kupfer mit z. B. einer Dicke d006 von beispielsweise im Bereich von 5 bis 13 pm und im Falle der Produktion einer Kathode insbesondere aus Aluminium mit z. B. einer Dicke d006 im Bereich von 7 bis 16 pm.
In einer zu bevorzugenden Ausführung weist das Trägersubstrat 006 zumindest im mit dem Trockenfilm 003; 003‘ zu beschichtenden Oberflächenbereich eine oberflächliche Beschichtung mit einem verbindungsunterstützendes oder -bewirkenden Mittel 007; 007‘, z. B. ein Binder 007; 007‘, einen Primer 007; 007‘ oder ein Klebemittel 007; 007‘, auf. Ein solches Mittel 007; 007‘ kann durch einen thermoplastischen oder reaktiven Binder oder Primer gebildet sein und z. B. eine thermoplastische Komponente umfassen und/oder eine Dicke von nur wenigen pm, z. B. höchstens 5 pm, insbesondere höchstens 3 pm aufweisen.
Eine Dicke d003; d003‘ der Aktivmaterialschicht 003; 003‘ auf dem Produkt 001; 002, d. h. der Elektrodeneinheit 001 bzw. des Elektrodenstranges 002, beträgt beispielsweise höchstens 240 pm, insbesondere höchstens 150 pm, bevorzugt maximal 100 pm und/oder ist beispielsweise mindestens 20 pm, insbesondere mindestens 30 pm, bevorzugt bei mindestens 40 pm dick.
Eine Dichte p des aufgebrachten Materials 004, 004 am fertigen Produkt 001 ; 002 ist z. B. größer als 3000 kg/m3, vorzugsweise mindestens 3500 kg/m3. Ein die Beschichtungsvorrichtung verlassendes, z. B. auch als Vorprodukt bezeichnetes und ggf. nachträglich zu kalandrierendes Zwischenprodukt 002, kann ggf. eine geringere Dichte p aufweisen, jedoch z. B. von mindestens 2.000 kg/m3, bevorzugt von mindestens 2.500 kg/m2, insbesondere von mindestens 2.900 kg/m3.
Um einen effektiven Herstellungsprozess zu gewährleisten, wird bevorzugt bahnförmiges Trägersubstrat 006 zu einem o. g. End- oder Zwischenprodukt verarbeitet, welches z. B. eine Breite b006 von mindestens 300 mm, vorteilhaft mindestens 500 mm, insbesondere mindestens 550 mm, oder gar 600 mm und mehr, in einer vorteilhaften Ausführung gar bis zu 1.200 mm aufweist. Dabei wird das Trägermaterial 006 beispielsweise nicht auf der gesamten Breite mit dem Trockenfilm 003; 003‘ beschichtet, sondern nur bis auf einen freibleibenden Randbereich, in welchem die Oberfläche des metallisch leitenden Trägermaterials 006 frei und - z. B. für Verbindungszwecke mit Leitungen - zugänglich bleibt. Eine solche Breite b003 der Beschichtung beläuft sich z. B. auf mindestens 200 mm, vorteilhaft auf mindestens 230 mm, oder gar auf 300 mm und mehr.
Zur o. g. Herstellung eines Trockenfilms 003 sind eine erste Walze 102, insbesondere eine Dosierwalze 102, und eine zweite Walze 103, insbesondere eine Laminierwalze 103 eines ersten Auftragwerks 101 derart vorgesehen, dass sie im Nip zwischen ihren Mantelflächen einen ersten Spalt 104, insbesondere ersten Filmbildungs- oder Dosierspalt 104, ausbilden, durch welchen zur Ausformung des Trockenfilms 003 die z. B. durch eine Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials 200, kurz Pulverzufuhrvorrichtung 200, in den Nip geförderte Pulvermischung 004 hindurch förderbar ist (siehe z. B. Fig. 2).
Die Auftragstelle wird hier bevorzugt direkt durch einen Nip der zweiten, in diesem Fall als Laminierwalze 103 wirksamen Walze 103 mit einer als Gegendruckwalze 106; 103‘ wirksamen Walze 106; 103 gebildet oder durch eine mit der zweiten Walze unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze mit einer als Gegendruckwalze 106; 103‘ wirksamen Walze 106; 103 (hier nicht dargestellt). Die als Laminierwalze 003 wirksame zweite oder weitere Walze und die als Gegendruckwalze 106; 103 wirksame Walze 106; 103 bilden im Nip zwischen ihren Mantelflächen einen zweiten Spalt 107, insbesondere einen Auftragspalt 107, im Folgenden z. B. auch als Laminierspalt 107 bezeichnet, aus, durch welchen das entlang einer Transportrichtung Ts geförderte Trägersubstrat 006 führbar und, insbesondere auf von der Gegendruckwalze 106; 103 abgewandten Seite her, mit dem über den ersten Filmbildungsspalt 104 gebildeten, z. B. mindestens 20 pm dicken, z. B. zwischen 40 pm bis 200 pm, insbesondere 60 bis 120 pm dicken Trockenfilm 003 beaufschlagbar ist. Die Beschichtungsvorrichtung 100; 100* umfasst in bevorzugter Ausführung ein zweites Auftragwerk 101 durch welches ebenfalls eine, insbesondere lösungsmittelfreie und/oder trockene, z. B. durch eine zweite Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials 200‘, kurz Pulverzufuhrvorrichtung 200‘, in den Nip geförderte Pulvermischung 004‘ zunächst, insbesondere durch Verpressen und/oder unter Anwendung einer Presskraft, zu einem zweiten Trockenfilm 003‘; 003 verarbeitbar und nachfolgend dieser zweite Trockenfilm 003‘; 003 auf die andere, zweite Seite des Trägersubstrates 006, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist. Dabei kann es sich grundsätzlich um eine selbe oder eine von der ersten Pulvermischung 004‘ verschiedene Pulvermischung 004‘ handeln.
Auch im zweiten Auftragwerk 10T sind bevorzugter Weise eine erste Walze 102‘, insbesondere Dosierwalze 102‘, und eine zweite Walze 103‘, insbesondere Laminierwalze 103‘ derart vorgesehen, dass sie im Nip zwischen ihren Mantelflächen einen ersten Spalt 104‘, insbesondere zweiten Filmbildungs- oder Dosierspalt 104‘ ausbilden, durch welchen zur Ausformung des zweiten Trockenfilms 003‘ die Pulvermischung 004‘ förderbar ist.
Auch hier kann die zweite Walze 103‘ des zweiten Auftragwerks 10T direkt oder eine mit der zweiten Walze 103‘ unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze (hier nicht dargestellt) im Nip zwischen ihren Mantelflächen einen Spalt 107‘; Spalt 107 mit einer als Gegendruckwalze 106‘; 103 wirksamen, Walze 106‘; 103 bilden, durch welchen das Trägersubstrat 006 führbar und, insbesondere auf von der zweiten Gegendruckwalze 106‘; 103 abgewandten zweiten Seite, mit dem über den zweiten Filmbildungsspalt 104‘; 104 gebildeten zweiten Trockenfilm 003‘ beaufschlagbar ist.
In einer ersten Ausführungsform der Beschichtungsvorrichtung 100 für den beidseitigen Auftrag sind zwei derartiger Auftragwerke 101; 10T im Substratpfad beabstandet zueinander auf den beiden Seiten des Substratpfades vorgesehen, welche jeweils eine erste, eine zweite und eine Gegendruckwalze 102; 103; 106; 102‘; 103‘; 106‘ aufweisen.
In einer zweiten, hier bevorzugten Ausführungsform der Beschichtungsvorrichtung 100 für den beidseitigen Auftrag bilden die zweite Walze 103‘ des zweiten Auftragwerks 10T oder eine mit der zweiten Walze 103‘ unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende Walze des zweiten Auftragwerks 101 ‘ mit der als Laminierwalze 103 wirksamen zweiten oder weiteren Walze 103 des ersten Auftragswerks 101 in einem Nip zwischen ihren Mantelflächen einen als zweiseitigen Laminierspalt 107 wirksamen gemeinsamen Spalt 107 aus, wobei die beiden den Spalt 107 zwischen sich ausbildenden Laminierwalzen 103; 103‘ gegenseitig als Gegendruckwalzen 103‘; 103 wirksam sind. Zwischen letzteren ist das Trägersubstrat 006 hindurch führbar und, insbesondere beidseitig, mit dem jeweils über den ersten und den zweiten Filmbildungsspalt 104; 104‘ gebildeten Trockenfilmen 003‘, 003‘ beaufschlagbar. Eine solche Anordnung zweier für den gleichzeitig beidseitigen Auftrag zusammenwirkender Auftragwerke 101; 10T ist im Folgenden auch als Doppelauftragwerk 101 , 10T bezeichnet.
In einer besonders vorteilhaften weiter konkretisierten Ausgestaltung (siehe z. B. Fig. 4) sind die Walzen 102; 103; 102‘; 103‘; 106, d. h. die erste, die zweite und die Gegendruckwalze 102; 103; 106 in einem einseitigen Auftragwerk 101 bzw. die jeweiligen ersten und zweiten Walzen 102; 102‘; 103; 103‘ der beiden als Doppelauftragwerk 101, 10T zusammenwirkenden Auftragwerke 101 ; 101 in jeweiligen Teilgestellen 108.1; 108.2; 108.3; 108.4 eines mehrteiligen Gestells 108 gelagert, welche in ihrer Relativlage entlang einer senkrecht zur Rotationsachse zumindest einer der beiden benachbarten Walzen 102; 103; 103; 103‘; 106 verlaufenden Stellrichtung derart relativ zueinander lageveränderlich sind, dass ein Abstand zwischen deren Rotationsachse und/oder eine zwischen den Mantelflächen der beiden benachbarten Walzen 102; 103; 103; 103‘; 106 - z. B. über ein zumindest einseitig beaufschlagtes bzw. beschichtetes Trägersubstrat 006 oder über das pulverförmige Material 004; 004‘ - wirksame Anstellkraft variierbar bzw. stellbar ist.
Ein relatives Stellen der den Auftragspalt 107; 107‘ miteinander bildenden Walzen 103; 103‘; 106 bzw. deren Teilgestelle erfolgt in vorteilhafter Ausführung dabei durch einen mindestens ein bzgl. der Kraft steuerbares Antriebsmittel 112; 112‘, z. B. ein hydraulisches Zylinder-Kolben-System 112; 112‘ oder einen drehmomentsteuer- und/oder -regelbaren Motor 112; 112‘, aufweisenden Stellantrieb zumindest kraftgesteuert, d. h. im Ergebnis auf eine bestimmte einzustellende Anstellkraft hin, ein relatives Stellen der den Filmbildungsspalt 104; 104‘ miteinander ausbildenden Walzen 102; 103; 102‘; 103‘ durch einen mindestens ein bzgl. einer Position stellbares Antriebsmittel 111 ; 11 T oder positionierbare Anschlagmittel 109 aufweisenden Stellantrieb vorteilhaft zumindest wegbasiert, d. h. im Ergebnis auf eine bestimmte einzustellende Spaltbreite hin. In einer besonders vorteilhaften Variante kann der Auftragspalt 107; 107‘ und/oder der Filmbildungsspalt 104; 104‘ durch einen kombinierten Stellantrieb wahlweise kraftgesteuert oderwegbasiert stellbar sein. Ein wegbasierter oder kombinierter Stellantrieb kann z. B. dadurch realisiert sein, dass ein Stellweg zumindest zur relevanten Seite hin durch z. B. über Stell- und/oder Antriebsmittel 113 stellbare Anschlagmittel 109, z. B. einen über einen Stellantrieb 113 stellbaren Anschlag 109, begrenzt ist, welcher im Falle einer Wegbegrenzung die Endposition definiert und gegen welchen das bzgl. der Position zu stellende Bauteil mittels eines z. B. kraftbasierten oder nichtpositionstreuen Antriebsmittels, z. B. eines Hydraulikzylinders 112, gestellt wird oder stellbar ist, oder welcher für den Fall eines kraftbasierten Stellens beim kombinierten Stellantrieb aus dem Stellweg entfernt wird oder beim rein kraftbasierten Stellantrieb gänzlich entfällt. Alternativ zum Anschlagmittel 109 kann ein wegbasierter Stellantrieb durch ein hinsichtlich der Lage positionierbares Antriebsmittel 111 , z. B. einen Servomotor 111 oder einen servohydraulischen Antrieb 111 ; 11 T gebildet sein. Hierbei können zwischen den beiden betreffenden Walzen 102; 103; 103‘; 103‘ bzw. Teilgestellen 108.1 ; 108.2; 108.3; 108.4 wirksame Anschlagmittel 109 samt Stellantrieb 113 entfallen. In zu bevorzugender Ausführung greift zwischen zwei benachbarten Teilgestellen 108.1; 108.2; 108.3; 108.4 wenigstens ein ein Antriebsmittel 111 ; 11 T; 112; 112‘ umfassender und eine relative Stellbewegung und/oder Zugkraft zwischen den beiden Teilgestellen 108.2; 108.3; 108.4 bewirkender Stellantrieb derart an den Teilgestellen 108.1; 108.2; 108.3; 108.4 an, dass sie die beiden Walzen 102; 103; 103‘; 103‘ bzw. die einander benachbarten Teilgestelle 108.1; 108.2; 108.3; 108.4 mit einer zwischen den Teilgestellen 108.1; 108.2; 108.3; 108.4 aufeinander zu gerichteten und an den beiden Teilgestellen 108.1 ; 108.2; 108.3; 108.4 angreifenden Kraft in eine die vorgegebene Spaltbreite oder die gewünschte Anstellkraft betreffende Relativlage verbringen. Dabei wirkt die Kraft jeweils lediglich zwischen den beiden beteiligten Walzen 102; 103; 103‘; 103‘ und nicht von außen her über ein Andrücken einer Walze 102; 103; 103‘; 103‘ gegen die andere.
Für die Zufuhr bzw. das Einleiten der Pulvermischung 004; 004‘ in den ersten Spalt 004; 004 ist eine Vorrichtung 200; 200‘ zur Zufuhr pulverförmigen Materials 004; 004‘, kurz Pulverzufuhrvorrichtung 200; 200‘, zur Zufuhr eines pulverförmigen Materials 004; 004‘ vorgesehen, durch welche ein im Zwickel über dem Spalt 104; 104‘ zwischen der ersten und zweiten Walze 102; 103; 102’; 103‘ ausgebildeter Vorlageraum 116; 116‘ mit dem pulverförmigen Materials 004; 004‘ versorgbar ist.
In dem im Zwickel über dem Spalt 104; 104‘ zwischen der ersten und zweiten Walze 102; 103; 102’; 103‘ ausgebildeten Vorlageraum 116; 116‘ ist eine gewisse Menge an pulverförmigem Material 004; 004‘ vorgehalten bzw. vorhaltbar, um in den Spalt 104, 104‘ gefördert und zu dem T rockenfilm 003, 003‘ verarbeitet zu werden. Der Vorlageraum 116; 116‘ ist einerseits durch die Mantelflächen der beiden Walzen 102; 103; 102; 103‘ und stirnseitig z. B. durch je eine Seitenbegrenzung 114, z. B. je ein Seitenschild 114, begrenzt, welche bzw. welches von der Seite her gegen die Walzenstirnseite anliegt oder bevorzugt im Zwickel der beiden Walzen 102; 103; 102‘; 103‘ mit deren Mantelflächen zur seitlichen Abdichtung des Vorlageraums 116; 116‘ zusammenwirkt. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind zwei mit den Mantelflächen zusammenwirkende und in achsparalleler Richtung stellbare Seitenschilder 114 vorgesehen, welche einen in der Breite variierbaren Vorlageraum 116; 116‘ für die Aufnahme der Pulvermischung 004; 004‘ ausbilden. Je nach gewünschter Breite und/oder axialer Lage des Trockenfilms 003; 003‘ kann der Vorlageraum 116; 116‘ dadurch auf mindestens einer, bevorzugt auf beiden Seiten in der Lage seiner Seitenbegrenzung 114 variiert werden bzw. variierbar sein.
Für eine kontrollierte Zufuhr des pulverförmigen Materials 004; 004‘ in den zwischen der ersten und der zweiten Walze ausgebildeten ersten Spalt 104; 104‘ bzw. den im Zwickel ausgebildeten Vorlageraum 116; 116‘ ist besonders bevorzugt eine Pulverzufuhrvorrichtung 200; 200‘, vorgesehen, durch welche dem Spalt 104; 104‘ bzw. dem über dem Spalt 104; 104‘ ausgebildeten Zwickel bzw. Vorlageraum 116; 116‘ ein definierter und/oder kontrollierbarer Strom Pulvermischung 004 - z. B. möglichst gleichmäßig über eine gesamte Zufuhrbreite zuführbar ist, die z. B. in etwa, d. h. mit z. B. einer maximalen Abweichung von z. B. bis zu ± 20 %, vorteilhaft bis zu ± 10 %, insbesondere bis - 10%, einer Arbeitsbreite des Auftragwerks 101 entspricht, d. h. derjenigen Breite, auf welcher dem Spalt 104 zur Bildung des Trockenfilms 003 pulverförmiges Material 004 aus dem Einfüll- und/oder Vorlageraum 116; 116‘ zugeführt wird bzw. zuführbar ist, und welche z. B. gerade einer lichten Weite des Vorlageraumes 116; 116‘ auf Höhe des Spalteinritts entspricht.
Die nachfolgende Ausführung für die Pulverzufuhrvorrichtung 200; 200‘ ist dabei auf die jeweils lediglich schematisch dargestellten Pulverzufuhrvorrichtung 200, 200‘ anzuwenden. Die Pulverzufuhrvorrichtung 200; 200‘ wird nachfolgend unter Verwendung jeweils lediglich des ungestrichenen Bezugszeichens beschrieben und dargestellt, ist jedoch bei gleichzeitig oder versetztem beidseitigem Auftrag entsprechend auf eine zweite derartige Pulverzufuhrvorrichtung 200‘ mit gestrichenen Bezugszeichen anzuwenden.
Die Pulverzufuhrvorrichtung 200 umfasst mindestens eine die Abgabemenge kontrollierende und/oder definierende Abgabeeinrichtung 201, durch welche ein kontrollierter Strom Materials 004 mittel- oder unmittelbar dem im Zwickel über dem Spalt 104 ausgebildeten Vorlageraum 116; 116‘ zuführbar ist.
Anstatt das pulverförmige Material 104 ausgangsseitig der Abgabeeinrichtung 201 unmittelbar in den Vorlageraum 116; 116‘ im Zwickel über dem Spalt 104, insbesondere dem Walzenspalt 104, abzugeben, ist das pulverförmige Material 004 jedoch ausgangsseitig mittel- oder unmittelbar an einen Schacht 202 abgebbar, welcher mit einer unteren Öffnung 208, z. B. Auslassöffnung 208, in den über dem Walzenspalt 104; 104‘ gebildeten Zwickel bzw. Vorlageraum 116; 116‘ - und insbesondere im Produktionsbetrieb - beispielsweise zumindest geringfügig in das die untere Öffnung 208 umgebende pulverförmige Material 004 eintaucht. Im Produktionsbetrieb, d. h. im Betrieb des Auftragswerks 101 unter Produktionsbedingungen, sind die Materialströme derart eingestellt, sodass das pulverförmige Material 004 im Schacht 202, z. B. Stauschacht 202, beabsichtigter Weise - z. B. über die gesamte oder zumindest einen Teil der Höhe - nach oben zurückstaut. Der Schacht 202 ist im Folgenden zur besseren Unterscheidbarkeit auch als Stauschacht 202 bezeichnet.
Der Stauschacht 202 taucht mit seiner unteren Öffnung 208 auf einer Höhe in den Vorlageraum 116; 116‘ ein, die innerhalb des Zwickels liegt, d. h. unterhalb einer die Scheitellinien auf Höhe der halben Walzenballenlänge der beiden Walzen 102; 103 verbindenden Tangente, jedoch ohne den Vorlageraum über dem Spalt 04 durch seine Öffnung 208 und Wandung nach oben abzuschließen. Der Stauschacht 202 ist in anderen Worten also derart im Zwickel angeordnet und mit einer Breite ausgeführt, dass er im Bereich seines unteren Endes zwar im Zwickel, jedoch mit seiner parallel zum Spalt 004 verlaufenden unteren Seitenkante derart beabstandet zu den Mantelflächen der beiden Walzen 102; 103 angeordnet ist, sodass zwischen jeweiliger Mantelfläche und zugewandter Seitenkante auf Höher der Öffnung 208 in der Horizontalen betrachtet ein offener Querschnitt verbleibt, insbesondere ein offener Querschnitt, dessen Breite - auf Höher der Öffnung 208 in zur Walzenlänge senkrecht und horizontal verlaufender Richtung betrachtet - je Seite zumindest einem Zehntel, insbesondere zumindest einem Viertel des freien Fließquerschnittes in betrachteter Richtung entspricht und/oder mindestens 5, insbesondere mindestens 20 mm, aufweist. Hierdurch kann aus dem Stauschacht austretendes Material 004 je nach Staudruck - d. h. der Höhe der gestauten Materialsäule - seitlich in die nach oben offenen Bereiche seitlich des Schachtes 202 abfließen und - z. B. zumindest in unmittelbarer Nachbarschaft zum Stauschachtende - ggf. sogar auf ein über der Öffnung 208 liegendes Niveau ansteigen, sodass die im Schacht 202 aufgestaute Materialsäule direkt auf der im Vorlageraum 116; 116‘ vorliegenden Material 004 steht und/oder das die Öffnung 208 aufweisende untere Stauschachtende ggf. in das im Vorlageraum 116; 116‘ vorgehaltene Material 004 eintaucht. Direkt unterhalb des Stauschachtes 202 wirkt somit ein Staudruck, der wesentlich durch die - vorzugsweise kontrollierbare - Stauhöhe im Stauschacht 202 bestimmt ist. Im Gegensatz zu großvolumigen Pulvervorlagen mit Randbereichen, in denen z. B. kaum oder gar kein signifikanter Materialfluss stattfindet, in denen jedoch infolge einer größeren Schichtstärke die Gefahr eines Verbackens oder einer Brückenbildung besteht, kann hier durch den schmaleren Schachtquerschnitt mit z. B. kontrollierbarer Stauhöhe und einer ansonsten begrenzten Füllhöhe im Vorlageraum 116; 116‘ ein möglichst störungsarmer Pulverstrom in den Spalt 104 hinein erreicht werden.
Klarstellend sei angemerkt, dass es sich bei dem auch als Zwickel bezeichnenten Raum - wie auch in den Figuren ersichtlich - um einen Raum mit im Wesentlichen dreieck- oder keilförmigem Profil handelt, welcher auf zwei Seiten durch zwei konkav nach innen gewölbte Mantellinien bzw. -flächen - d. h. die Walzenmantelflächen - und oben durch eine gedachte, an beiden Walzen anliegende Tangente bzw. tangentiale Ebene begrenzt ist.
Der Stauschacht 202 kann bevorzug über eine zumindest ausgangsseitig vorliegende Zuführbreite durchgehend ausgeführt sein oder ggf. über die Zuführbreite hinweg durch mehrere sich unmittelbar einander anschließende oder beabstandet zueinander liegende Schachtabschnitte 202.x gebildet sein. Ein geteilt ausgebildeter Stauschacht 202 kann beispielsweise durch einen über die Breite reichenden Schacht gebildet sein, welcher durch Trennwände, z. B. Blechabschnitte in einander beabstandete Schachtabschnitte 202.x geteilt ist. Für den durchgehend oder geteilt ausgebildeten Stauschacht 202 wird im Folgenden der Singular mit der Maßgabe verwendet, dass die betreffende Lehre - wo nicht widersprüchlich oder nicht explizit unterschiedene wird - auf beide Ausgestaltungen entsprechend anzuwenden ist.
Bevorzugter Weise entspricht die Zuführbreite des Stauschachtes 202, d. h. die Gesamtbreite der durchgehenden oder unterbrochenen unteren Öffnung 208 des durchgehenden oder geteilten Schachtes 202, zumindest ausgangseitig nahezu, d. h. mit z. B. einer maximalen Abweichung von bis zu ± 20 %, vorteilhaft bis zu ± 10 %, insbesondere bis - 10%, einer Arbeitsbreite des Auftragwerks 101, d. h. derjenigen Breite, auf welcher dem Spalt 104 zur Bildung des Trockenfilms 003 pulverförmiges Material 004 aus dem Vorlageraum 116; 116‘ zugeführt wird bzw. zuführbar ist. Diese Arbeitsbreite ist z. B. durch die Lage der beiden den Vorlageraum 116; 116‘ seitlich begrenzenden Seitenschilde 114 definiert.
Die Abgabeeinrichtung 201 umfasst z. B. eine Bereitstellungseinrichtung 203, z. B. eine Material- bzw. Pulvervorlage 203, insbesondere ein Vorlagebehältnis 203 z. B. in Art eines Vorlagetrichters 203, sowie einen aus der Bereitstellungseinrichtung 203 mit dem Material 004 zu speisenden bzw. zu beaufschlagende und vorzugsweise bzgl. der Förderrate steuerbaren Linearförderer 204, der bevorzugt als - insbesondere elektromagnetisch betriebener oder betreibbarer - Vibrationsförderer 204 ausgebildet ist und/oder durch welchen pulverförmiges Material 004, 004‘ ausgangsseitig dosiert an den nachfolgenden Materialpfad, insbesondere mittel- oder unmittelbar an den Stauschacht 202, abgebbar ist. Vorzugsweise ist das Material 004 ausgangsseitig der Abgabeeinrichtung 201 bzw. des Linearförderers 204 auf einer Abgabebreite abgebbar, welche in etwa, d. h. mit z. B. einer maximalen Abweichung von bis zu ± 20 %, vorteilhaft bis zu ± 10 %, insbesondere bis - 10%, der Arbeitsbreite des Auftragwerks 101 entspricht.
Das Vorlagebehältnis 203 und der Vibrationsförderer 204 bilden zusammen vorzugsweise eine z. B. als Dosiergerät 201 mit Vibrationsantrieb 207 oder auch als Dosierrüttler 201 bezeichnete Abgabeeinrichtung 201 aus.
Der durch einen Vibrationsförderer 204 gebildete Linearförderer 204 umfasst z. B. eine Rüttel- bzw. Vibrationsrinne 206 mit beispielsweise einem Vibrationstisch 206 und Seitenführungen 219 zur seitlichen Begrenzung des Förderstromes sowie ein diese bzw. diesen antreibendes Antriebsmittel 207, insbesondere einen diesen antreibenden, insbesondere elektromagnetisch angeregten, Rüttel- oder Vibrationsantrieb 207, wobei die Begriffe Rüttel- oder Vibrationsantrieb 207 hier einander gleichbedeutend verstanden werden als eine eine Rüttel- oder Vibrationseinrichtung antreibende Antriebeinrichtung. Dabei ist der Vibrationsantrieb 207 bzw. eine diesen Vibrationsantrieb 207 steuernde Steuerung vorzugsweise in der Vibrationsfrequenz und/oder -amplitude variierbar und/oder der Vibrationstisch hinsichtlich seines in Förderrichtung TP betrachteten Gefälles manuell oder mittels eines Antriebsmittels 211 , z. B. Stellantriebes 211 , einstellbar. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist zumindest die ausgangsseitige Abgabebreite, bevorzugt jedoch die zur Förderung wirksame Förderbreite, d. h. die Breite des Förderstromes auf dem Vibrationsförderer einstellbar, beispielsweise indem die Seitenführungen 219 quer zur Förderrichtung TP über zumindest einen Stellbereich hinweg - z. B. manuell oder über Antriebsmittel - in axialer Richtung stellbar sind.
Stattdessen oder vorteilhaft zusätzlich hierzu ist in einer vorteilhaften Ausführungsform bzw. Weiterbildung eine Aufgabebreite der Bereitstellungseinrichtung 203, d. h. die Breite, auf welcher dem Vibrationsförderer 204 von der Bereitstellungseinrichtung 203 das Material 004 aufgegeben wird bzw. werden kann, einstellbar, z. B. indem integrierte, jedoch hier nicht dargestellte Seitenschilde im Auslassbereich über zumindest einen Stellbereich hinweg - z. B. manuell oder über Antriebsmittel - in axialer Richtung seitlich stellbar sind. Die - ggf. entsprechend eingestellte - Aufgabebreite entspricht bevorzugter Weise in etwa, d. h. mit z. B. einer maximalen Abweichung von bis zu ± 20 %, vorteilhaft bis zu ± 10 %, insbesondere bis - 10%, der Förderbreite und/oder der Abgabebreite des Linearförderers 204 und/oder der Arbeitsbreite des Auftragwerks 101 entspricht.
Der mit seinem Auslass bzw. der Auslassöffnung 208 in den Zwickel bzw. den in diesem ausgebildeten Vorlageraum 116; 116‘ eintauchende Stauschacht 202 ist betriebsmäßig, d. h. während eines stationären Produktionsbetriebes, gestellfest, d. h. beispielsweise ortsfest an oder verbunden mit einem Gestell der Pulverzufuhrvorrichtung 200, angeordnet, jedoch vorzugsweise in der vertikalen Lage der Auslassöffnung 208 justierbar und/oder verstellbar. Dabei kann der Stauschacht 202 im Hinblick auf die vertikale Lage seiner Auslassöffnung 208 beispielsweise manuell oder durch ein Antriebsmittel 212, z. B. einen Stellantrieb 212, fernbetätigt verstellbar sein, um z. B. mit einer Variation der vertikalen Lage ein Füllniveau im Zwickel bzw. Vorlageraum 116; 116‘ und damit über Variation des wirksamen Druckes eine Förderrate in den Spalt 104 hinein zu variieren.
Grundsätzlich kann der Stauschacht 202 mit einer oberen Öffnung 209 direkt unter einem abgabeseitigen Ende der Abgabeeinrichtung 201 derart vorgesehen sein bzw. unter diesem derart münden, sodass die Abgabeeinrichtung 201 abgabeseitig verlassendes pulverförmiges Material 004 unmittelbar in die obere Öffnung 209, z. B. Eintrittsöffnung 209, abgegeben wird bzw. werden kann. Ein derart angeordneter und/oder ausgeführter Stauschacht 202 kann grundsätzlich in entsprechender Position am ausgangsseitigen Ende des Linearförderers 204 mit diesem verbunden und/oder von diesem getragen sein.
Vorzugsweise sind - nicht nur aber insbesondere in Verbindung mit der Ausführung des Linearförderer 204 als Vibrationsförderer 204 - der Linearförderer 204 bzw. das abgabeseitigen Ende der Abgabeeinrichtung 201 und das die obere Öffnung 209 umfassende obere Ende des Stauschachtes 202 jedoch nicht starr miteinander verbunden, sondern z. B. schwingungstechnisch voneinander entkoppelt oder zumindest gedämpft bzw. schwingungsisoliert. Dabei können das abgabeseitige Ende der Abgabeeinrichtung 201 und das die obere Öffnung 209 aufweisende Ende des Stauschachtes 202 grundsätzlich unverbunden oder vorzugsweise schwingungsisoliert, z. B. elastisch, miteinander verbunden sein. Eine derartig entkoppelte oder zumindest schwingungsisolierte Verbindung 216 ist vorzugsweise derart vorgesehen, dass sie den Fallweg zwischen dem abgabeseitigen Ende der Abgabeeinrichtung 201 und dem Eintritt in die obere Öffnung 209 des Stauschachtes 202 fortsetzt und - z. B. gegen einen Austritt pulverförmigen Materials 004 - umschließt und/oder nach außen abdichtet.
Eine solche Verbindung 216 kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass ein im Bereich des abgabeseitigen Endes der Abgabeeinrichtung 201 nach unten führender Schachtabschnitt 217 vorgesehen ist, der mit einem Bereich seines unteren Endes im Bereich des oberen Endes des Stauschachtes 202 aufgenommen ist, wobei der Schachtabschnitt 217 in vertikaler Richtung betrachtet mit dem Stauschacht 202 überlappt, jedoch zwecks schwingungstechnischer Entkopplung nicht oder lediglich über eine schwingungsisolierende Dichtung in Berührkontakt zu diesem steht.
In einer hier bevorzugten Ausführung ist ein unteres Ende eines im Bereich des abgabeseitigen Endes der Abgabeeinrichtung 201 nach unten führenden Schachtabschnittes 217 jedoch in vertikaler Richtung zum oberen Ende des Stauschachtes 202 beabstandet, jedoch über eine in obigem Sinne den Fallweg fortsetzende und rundherum abschließende Verbindung 216 mit dem Stauschacht 202 schwingungsisoliert verbunden. Eine solche ist beispielsweise durch eine den Fallweg seitlich begrenzende und elastisch verformbare Wandung 216, z. B. in Art einer elastisch verformbaren Manschette 216, insbesondere Gummimanschette 216, gebildet. Grundsätzlich kann die Wandung 216 auch durch eine in anderer Weise die Schwingungen bzw. Vibrationen aufnehmenden bzw. schluckenden Ausführung ausgestaltet sein, beispielsweise durch einen z. B. in Längsrichtung und/oder in Radialrichtung elastisch verformbaren Faltenbalg mit z. B. umlaufenden oder in Fallrichtung verlaufenden Falten, eine anderweitige, gewebeartige flexible Wandung. In einer Alternative zu einer schwingungsisolierenden Wandung 216 kann auch eine berührungslose Steckverbindung zwischen den beiden Schächten 216; 217 mit z. B. einem geringen Spaltmaß, z. B. kleiner 10 mm, vorgesehen sein, wobei der Spalt beispielsweise durch nachgiebiges und/oder kompressibles Dichtungsmaterial, z. B. ein poröses Schaummaterial, rundherum angedichtet ist. Durch eine derartige Wandung 216 bzw. durch eine o. g. Wandung 26 oder Dichtung ausgebildete Verbindung 216 ist eine Abdichtung des Fallweges zwischen Abgabeeinrichtung 201 und Schacht 202 bei gleichzeitig schwingungstechnischer Entkopplung bzw. zumindest Isolierung gegeben. Zusätzlich ist für den Fall, dass der Stauschacht 202 bezüglich der vertikalen Lage seiner Austrittsöffnung stellbar ist, ist durch die Elastizität eine vertikale Relativbewegung - zumindest innerhalb eines gewünschten Stellbereichs - ermöglicht.
Bevorzugter Weise ist bzw. wird im Produktionsbetrieb der gesamte Zufuhrschacht 202, 216, 217 bis oben hin gefüllt gehalten, sodass ein konstanter und über die Breite hinweg ein selber Staudruck vorliegt.
In bevorzugter Ausführung des Linearförderers 204 als Vibrationsförderer 204 ist der nach unten führende Schachtabschnitt 217 ausgangsseitig des Vibrationstisches 206 direkt an dessen Vorderkante 223 mit nach oben offener Öffnung 218, z. B. Schachtöffnung 218, oder unter einem an der Vorderkante 223 ausgebildeten und über die Abgabebreite reichende schlitzartige Öffnung 218 im vorderen Bereich des Vibrationstisches 206 angeordnet und mit diesem - z. B. starr aber ggf. lösbar - verbunden. Indem der Schachtabschnitt 217 Teil des Vibrationstisches 206 oder mit diesem starr verbunden ist, ist dieser im Betrieb ebenfalls vibrationsangetrieben.
Der Stauschacht 202 und/oder der ausgangsseitige Schachtabschnitt 217 können in vertikaler Richtung betrachtet einen konstanten lichten Querschnitt aufweisen oder in einer vorteilhaften Ausführung auf zumindest einem Teil oder ihrer gesamten vertikalen Länge einen sich nach unten hin - in Projektion auf eine senkrecht zur Walzenachse z. B. der zweiten Walze 103 liegenden Schnittebene - stetig, z. B. konisch, vergrößernden lichten Querschnitt aufweisen. Eine solche Ausführung wirkt zusätzlich einem Verbacken des Materials 004 oder einer Brückenbildung entgegen.
Der Stauschacht 202 mit dem Schachtabschnitt 217 und dem ggf. dazwischenliegenden Wandabschnitt 216 bilden zusammen beispielsweise einen Zufuhrschacht 202, 216, 217 aus, welcher eingangsseitig - insbesondere auf seiner gesamten Breite, die bevorzugt in etwa, d. h. mit z. B. einer maximalen Abweichung von bis zu ± 20 %, vorteilhaft bis zu ± 10 %, insbesondere bis - 10%, einer Arbeitsbreite des Auftragwerks 101 entspricht - durch den Linearförderer 204, insbesondere Vibrationsförderer 204, mit dem pulverförmigen Material 004 befüllt wird bzw. werden kann und ausgangsseitig - insbesondere auf seiner gesamten Breite, die bevorzugt in etwa, d. h. mit z. B. einer maximalen Abweichung von bis zu ± 20 %, vorteilhaft bis zu ± 10 %, insbesondere bis - 10%, einer Arbeitsbreite des Auftragwerks 101 entspricht - den im Zwickel über dem Spalt 104 ausgebildeten Vorlageraum 116; 116‘ speist bzw. speisen kann.
Dabei kann der Zufuhrschacht 202, 216, 217 grundsätzlich einteilig, durch lediglich den o. g. Stauschacht 202 ausgebildet sein und mit dem unteren Ende des, insbesondere gestellfest angeordneten Stauschachtes 202 in den Vorlageraum 116; 116‘ eintauchen oder bevorzugt in oben dargelegter Weise mehrteilig, z. B. mit mindestens einem betriebsmäßig gestelltesten, d. h.im Betrieb starr mit einem Gestell der Abgabeeinrichtung
201 und/oder des Auftragwerks 101; 10T verbundenen, und vorzugsweise in den Vorlageraum 116; 116‘ eintauchenden Stauschacht 202 und insbesondere einem mit dem Linearförderer 204 starr verbundenen, insbesondere mitvibrierenden Schachtabschnitt 217 und einer zwischen Linearförderer 204 oder Schachtabschnitt 217 und Stauschacht
202 schwingungsisoliert oder schwingungsisolierend angeordneten, und den Fallweg fortsetzenden Wandung bzw. Manschette 216. Der betriebsmäßig gestellteste Schacht 202 und damit die Ausgangsöffnung 208 kann in einer vorteilhaften Weiterbildung manuell oder durch ein Antriebsmittel 212 in seiner vertikalen Lage variierbar sein. Im Betrieb ist bzw. wird der ein- oder bevorzugt mehrteilige Zufuhrschacht 202, 216, 217 vorzugsweise vollständig bis zur ausgangsseitigen Vorderkante 223 des Linearförderers 204 oder ggf. sogar geringfügig darüber hinaus gefüllt und durch nachgefördertes Material 004 auf diesem Füllniveau gehalten. Damit ist über die Breite hinweg ein konstantes Niveau und damit eine gleichmäßige Versorgung des Vorlageraumes 116; 116‘ gewährleistet. Häuft sich Material 004 über der oberen Öffnung des Zufuhrschachtes 202, 216, 217 oder im Bereich der der Öffnung in den Zufuhrschacht 202, 216, 217 direkt vorgeordneten Vorderkante 223 des Linearförderers 204 an, so wird der Förderstrom durch Aufgreifen einer geeigneten Maßnahme, beispielsweise über einen unten näher erläuterten Regelkreis R12; R14; R15, z. B. vermindert, fällt das Niveau im Zufuhrschacht 202, 216, 217 oder im Bereich der dem Zufuhrschacht 202, 216, 217 direkt vorgeordneten Vorderkante 223 des Linearförderers 204, so wird der Förderstrom durch Aufgreifen einer geeigneten Maßnahme, beispielsweise über einen unten näher erläuterten Regelkreis R12; R14; R15, z. B. erhöht.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der als Vorlagebehältnis 203 ausgebildeten Bereitstellungseinrichtung 203 ist diese insgesamt oder zumindest mit einem unteren Bereich in vertikaler Richtung verlagerbar und bevorzugt durch ein Antriebsmittel 214, z. B. einen Stellantrieb 214, in ihrer vertikalen Lage stellbar. Hierdurch lässt sich der Austrittsspalt zwischen Bereitstellungseinrichtung 203 und Vibrationstisch bzw. Vibrationsrinne 206 - und damit die Spaltbreite für das Ausfließen des Materials 004 - variieren. Unabhängig hiervon oder zusätzlich hierzu kann die als Vorlagebehältnis 203 ausgebildeten Bereitstellungseinrichtung 203 einen Vibrationsantrieb umfassen, welcher beispielsweise zumindest einen Teil des den Vorlageraum im Vorlagebehältnis begrenzende Wandung zu Vibrationen anregt.
Stattdessen oder zusätzlich hierzu kann in einer vorteilhaften Ausführung der als Vorlagebehältnis 203 ausgebildeten Bereitstellungseinrichtung 203 im lichten Fließquerschnitt für das Material 004 eine Rütteleinrichtung 221 mit einer lediglich bereichsweise durchlässigen Struktur, z. B. ein Rüttelsieb 221 , oder - in gröberer Ausführung - ein Rüttelgitter 221 vorgesehen sein, welches durch Antriebsmittel 222, z. B. einen Rüttelantrieb 222, in einer Richtung quer zur Fließrichtung rüttelnd antreibbar, insbesondere rüttelbar ist. Hierdurch kann ein Setzen des Materials 004 vermieden oder zumindest vermindert oder bereits gesetzten Material 004 wieder gelockert werden. Ein derartiges Rüttelsieb 221 ist z. B. in den Figuren lediglich schematisch dargestellt und kann über abgedichtete Schlitze durch ein oder mehrere Wände des Vorlagebehältnisses 203 nach außen durchgeführt und von außen angetrieben sein oder aber völlig im Innern der Bereitstellungseinrichtung 203 liegen und gänzlich im des Fallweg des Materials 004 angeordnet sein. Stattdessen oder zusätzlich hierzu kann ein nicht dargestellter Vibrationsantrieb vorgesehen sein, durch welchen zumindest eine Wandung der Bereitstellungseinrichtung 203 in Vibrationen versetzt werden kann um durch Übertragung auf das Material 004 Setzungen zu vermeiden oder bereits gesetztes Material 004 wieder zu lockern.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist zumindest eine Sensorik mit wenigstens einem - bevorzugt berührungslos arbeitenden - Sensor 213 vorgesehen, welche bzw. welcher beispielsweise eine Information zu einem Füllstand des Materials 004 im Fallweg des - durch z. B. den Schachtabschnitt 217, den Stauschacht 202 und ggf. die dazwischenliegende Wandung 216 gebildeten - Zufuhrschachtes 202, 217, 216 oder in einem Bereich der ausgangsseitigen Vorderkante 223 der Vibrationsrinne 206 aufliegenden oder angehäuften Materials 004 liefert, der insbesondere - in Flussrichtung des Materials 004; 004‘ gesehen - direkt vor, z. B. um höchstens 20 mm beabstandet zur Vorderkante 223 liegt. Der mindestens eine oder jeweilige Sensor 213 ist also bevorzugt von oben auf die Eintrittsöffnung in den Zufuhrschacht 202, 217, 216 oder in obigen Sinne stromaufwärts betrachtet auf eine Stelle der Vibrationsrinne 206 direkt davor gerichtet. Dabei soll unter der Vorderkante 223 auch die stromaufwärtige Kante einer eine in den Zufuhrschacht 202, 217, 216 führenden Öffnung verstanden werden, da diese bzgl. der Materialabgabe in den Zufuhrschachtes 202, 217, 216 die wirksame Vorderkante 223 der Vibrationsrinne darstellt.
Diese Sensorik beruht beispielsweise auf einem berührungslosen Messprinzip z. B. unter Verwendung bevorzugt von Schallwellen oder elektromagnetischer Strahlung, insbesondere auf Ultraschall basierend mit einem oder mehreren als Ultraschallsensoren 213 ausgebildeten Sensoren 213. Bevorzugter Weise bildet sie mit einer über eine Signalverbindung S1 verbundenen Steuer- und/oder Regeleinrichtung 224, insbesondere mit einer von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 224 umfassten Regelungslogik oder elektronischen Regelungsschaltung, und mit einem Antriebsmittel 207; 211; 217, durch welches eine Förderrate der Abgabeeinrichtung 201 variierbar ist und/oder einem o. g. Antriebsmittel 212, durch welches eine vertikale Lage des Schachtes 202 bzw. dessen Auslassöffnung 208 stellbar ist, über eine jeweilige Signalverbindung S2; S4; S5 bzw. S3 einen Regelkreis R12; R14; R15 bzw. R13 aus.
Die Sensoren 213 sind vorzugsweise an einer nicht dargestellten Traverse angeordnet, die in vorteilhafter Weiterbildung in Förderrichtung des Linearförderers 204 betrachtet ihrer Lage variierbar, d. h. zumindest zwischen einer ersten Lage, in welcher sie über oder näher an der in den Schacht führenden Öffnung ist, und einer zweiten Lag, in welcher sie in horizontaler Richtung betrachtet weiter stromaufwärts, z. B. weiter entfernt von der Flucht der in den Schacht führenden Öffnung ist.
Die Sensorik kann dabei einen oder bevorzugt axial nebeneinander mehrere Sensoren 213, z. B. mindestens oder genau drei, z. B. drei bis neun, Sensoren 213 aufweisen. Für den Fall mehrerer Sensoren 213 kann der o. g. Füllstand über die Breite an mehreren, z. B. drei Stellen überwacht werden um bei Über- und/oder Unterschreitung eines Maximal- bzw. Mindestfüllstandes z. B. zumindest eine Warnmeldung auszugeben. Stattdessen oder zusätzlich hierzu kann für den Fall mehrerer Sensoren 213 beispielsweise eine Regelung des Füllstandes unter Verwendung eines aus den einzelnen Ergebnissen der Sensoren 213 über eine feste Regel gebildeten Wertes, z. B. Mittelwertes, über einen o. g. R12; R14; R15 bzw. R13 vorgesehen sein.
Ein besonders vorteilhafter Regelkreis R12 umfasst eine o. g., die Schichtdicke bzw. den Füllstand erfassende Sensorik mit dem mindestens einen Sensor 213 zur Erfassung einer Information zum o. g. Füllstand an pulverförmigem Material 004; 004‘ im Schacht 217, 202, 216 oder im Bereich der Vorderkante 223. In einem solchen Regelkreis R12 ist z. B. der die Information zum Füllstand liefernde Sensor 213 signaltechnisch mit einer von einer o. g. Steuer- und/oder Regeleinrichtung 224 umfassten Regelungslogik oder -Schaltung verbunden, die ihrerseits zur Variation der Förder- und/oder Abgaberate pulverförmigen Materials 004, 004‘ in Signalverbindung S2 mit den Steuerungsmitteln des den Vibrationsantrieb 207 antreibenden Antriebsmittel 207 steht. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der die Information zum Füllstand liefernde Sensor 213 signaltechnisch über eine von o. g. Steuer- und/oder Regeleinrichtung 224 umfasste Regelungslogik oder -Schaltung in einem Regelkreis R14 zur Variation der Förder- und/oder Abgaberate pulverförmigen Materials 004, 004‘ in Signalverbindung S4 mit den Steuerungsmitteln des die vertikale Lage des Vorlagebehältnisses 203 variierenden Antriebsmittel 214 und/oder in einem Regelkreis R15 in Signalverbindung S5 mit den Steuerungsmitteln des die Neigung der Vibrationsrinne 206 variierenden Antriebsmittel 211 stehen.
Der von der o. g. Steuer- und/oder Regeleinrichtung 224 umfassten Regelungslogik oder -Schaltung kann auch eine die Maschinengeschwindigkeit repräsentierende Größe V zuleitbar sein, welche beispielsweise im Regelalgorithmus in der Weise Eingang finden kann, dass z. B. ein Sollwert oder Sollbereich für den Füllstand entsprechend eines hinterlegten Zusammenhangs zwischen Maschinengeschwindigkeit und Sollwert bzw. -bereich variiert wird bzw. variierbar ist.
Bezugszeichenliste
001 Produkt, Endprodukt, Elekrodeneinheit, Elektrode, Produktabschnitt
002 Produkt, Zwischenprodukt, Produktstrang, Elektrodenstrang
003 Materialschicht, Aktivmaterialschicht, Trockenfilm, Pulververbundstofffilm
003‘ Materialschicht, Aktivmaterialschicht, Trockenfilm, Pulververbundstofffilm
004 Material, pulverförmig, Pulvermischung (insbes. trocken)
004‘ Material, pulverförmig, Pulvermischung (insbes. trocken)
005 -
006 Trägersubstrat
007 Verbindungsunterstützendes oder -bewirkendes Mittel, Primer, Binder, Klebemittel
007‘ Verbindungsunterstützendes oder -bewirkendes Mittel, Primer, Binder, Klebemittel
100 Beschichtungsvorrichtung
101 Auftragwerk, erstes
10T Auftragwerk, zweites
102 Walze, erste, Dosierwalze
102‘ Walze, erste, Dosierwalze
103 Walze, zweite, Laminierwalze, Gegendruckwalze
103‘ Walze, zweite, Laminierwalze, Gegendruckwalze
104 Spalt, erster, Filmbildungsspalt, Dosierspalt, Walzenspalt, Nipp
104‘ Spalt, erster, Filmbildungsspalt, Dosierspalt, Walzenspalt, Nipp
105 -
106 Walze, Gegendruckwalze
106‘ Walze, Gegendruckwalze
107 Spalt, zweiter, Auftragspalt, Laminierspalt
107‘ Spalt, zweiter, Auftragspalt, Laminierspalt
108 Gestell
108.1 Teilgestell .2 Teilgestell .3 Teilgestell .4 Teilgestell Anschlagmittel, Anschlag - Antriebsmittel, positionsgesteuert, Motor, lagesteuer- und/oder -regelbar, Servomotor, servohydraulischer Antrieb Antriebsmittel, positionsgesteuert, Motor, lagesteuer- und/oder -regelbar, Servomotor, servohydraulischer Antrieb Antriebsmittel, kraftgesteuert, Zylinder-Kolben-System, Motor, drehmomentsteuer- und/oder -regelbar, Hydraulikzylinder ‘ Antriebsmittel, kraftgesteuert, Zylinder-Kolben-System, Motor, drehmomentsteuer- und/oder -regelbar, Hydraulikzylinder Stell- und/oder Antriebsmittel, Stellantrieb Seitenbegrenzung, Seitenschild - Vorlageraum ‘ Vorlageraum Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials, Pulverzufuhrvorrichtung ‘ Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials, Pulverzufuhrvorrichtung Abgabeeinrichtung, Dosiergerät, Dosierrüttler Schacht, Stauschacht .x Schachtabschnitt Bereitstellungseinrichtung, Material- bzw. Pulvervorlage, Vorlagebehältnis, Vorlagetrichter Linearförderer, Vibrationsförderer - Rüttelrinne, Vibrationsrinne, Vibrationstisch 207 Antriebsmittel, Rüttelantrieb, Vibrationsantrieb (204)
208 Öffnung, Auslassöffnung
209 Öffnung, Eintrittsöffnung
210
211 Antriebsmittel, Stellantrieb (206)
212 Antriebsmittel, Stellantrieb (202)
213 Sensor, Ultraschallsensor
214 Antriebsmittel, Stellantrieb (203)
215
216 Verbindung, Wandung, Manschette, Gummimanschette
217 Schachtabschnitt
218 Öffnung
219 Seitenführung
220
221 Rütteleinrichtung, Rüttelsieb, Rüttelgitter
222 Antriebsmittel, Rüttelantrieb
223 Vorderkante
224 Steuer- und/oder Regeleinrichtung b003 Breite b006 Breite d003 Dicke d003‘ Dicke d006 Dicke
R12 Regelkreis
R13 Regelkreis
R14 Regelkreis
R15 Regelkreis 51 Signalverbindung
52 Signalverbindung
53 Signalverbindung
54 Signalverbindung
55 Signalverbindung
Ts Transportrichtung (006)
TP Förderrichtung (004; 004‘)
V Maschinengeschwindigkeit repräsentierende Größe

Claims

Ansprüche
1. Auftragwerk (101 ) mit einer Pulverzufuhrvorrichtung (200) zur Zufuhr eines pulverförmigen Materials (004), wobei das Auftragwerk (101) eine erste Walze (102) und eine mit der ersten Walze (102) einen Spalt (104) ausbildende zweite Walze (103‘) umfasst, wobei im Bereich des Zwickels oberhalb des Spaltes (104) ein Vorlageraum (116) mit einer sich in axialer Richtung der zweiten Walze (103; 103‘) erstreckenden Breite ausgebildet ist, wobei oberhalb des Spaltes (104; 104‘) ein Schacht (202) vorgesehen ist, in welchen über einen von einer Abgabeeinrichtung
(201) umfassten Linearförderer (204) pulverförmiges Material (004; 004‘) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, ein oberes Ende des Schachtes (202) und ein darüber liegendes ausgangsseitiges Ende des Linearförderers (204) oder eines an diesem angeordneten, nach unten führenden Kanalabschnittes (219) über eine den Fallweg rundherum abschließende Verbindung (216) schwingungsisoliert miteinander verbunden sind.
2. Auftragwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein oberes Ende des Schachtes (202) und ein darüber oder auf einem höheren Niveau liegendes ausgangsseitiges Ende des Linearförderers (204) oder eines an diesem angeordneten, nach unten führenden Schachtabschnittes (217) über eine den Fallweg für das Material (004) fortsetzende und rundherum abschließende Wandung (216) schwingungsisoliert miteinander verbunden sind.
3. Auftragwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht
(202) mit einer unteren Öffnung (208) in den über dem Walzenspalt (104; 104‘) im Zwickel ausgebildeten Vorlageraum (116) derart eintaucht und beabstandet zu den Mantelflächen der beiden Walzen (102; 103) angeordnet ist, dass die Öffnung (208) unterhalb einer die Scheitellinien der beiden Walzen (102; 103) verbindenden Tangente liegt und zwischen der jeweiligen Mantelfläche der beiden Walzen (102; 103) und dem unteren Ende des Schachtes (202) auf Höhe der Öffnung (208) in der Horizontalen betrachtet ein nach oben offener, d. h. nicht durch den Schacht (202) abgedeckter Querschnitt verbleibt.
4. Auftragwerk nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearförderer (204) als Vibrationsförderer (204) ausgebildet ist.
5. Auftragwerk nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearförderer (204) ausgangsseitig über eine Abgabebreite reicht, die in etwa, d. h. mit einer maximalen Abweichung von bis zu ± 20 %, der Arbeitsbreite des Auftragwerks (101) entspricht.
6. Auftragwerk nach Anspruch 1 , 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende des Schachtes (202) und ein darüber oder auf einem höheren Niveau liegendes ausgangsseitiges Ende des Linearförderers (204) oder des an diesem angeordneten, nach unten führenden Schachtabschnittes (217) über eine den Fallweg rundherum seitlich begrenzende und elastisch verformbare Wandung (216) verbunden sind.
7. Auftragwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ende des Schachtes (202) und der nach unten führende Schachtabschnitt (217) miteinander über eine Gummimanschette (216) miteinander verbunden sind.
8. Auftragwerk nach Anspruch 1 , 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht (202) betriebsmäßig gestellfest, d. h.im Betrieb starr mit einem Gestell der Abgabeeinrichtung (201) und/oder des Auftragwerks (101 ; 101 ‘) verbundenen, in der Abgabeeinrichtung (201) und/oder im Auftragwerk (101; 10T) angeordnet ist.
9. Auftragwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der betriebsmäßig gestellfeste Schacht (202) manuell oder durch ein Antriebsmittel (212) in seiner vertikalen Lage variierbar im Gestell der Abgabeeinrichtung (201) und/oder des Auftragwerks (101; 10T) gelagert ist.
10. Auftragwerk nach Anspruch 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorik mit wenigstens einem Sensor (213) vorgesehen ist, welcher von oben auf die Eintrittsöffnung in den Zufuhrschacht (202, 217, 216) oder auf eine Stelle der Vibrationsrinne (206) direkt vor dem Eintritt in den Zufuhrschacht (202, 217, 216) gerichtet ist und/oder welcher eine Information zu einer Schichtdicke des in einem einer ausgangsseitigen Kante des Linearförderers (204) direkt vorgeordneten Bereich aufliegenden Materials (004) oder zu einem Füllstand im Fallweg des durch den Schacht (202) gebildeten oder den Schacht (202) umfassenden Zufuhrkanals (202, 216, 207) liefert.
11. Auftragwerk nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die den mindestens einen Sensor (213) umfassende Sensorik zusammen mit einer über eine Signalverbindung (S1) verbundenen Regelungslogik oder elektronischen Regelungsschaltung und mit dem Antriebsmittel (212), durch welches die vertikale Lage des Schachtes (202) variierbar ist, einen Regelkreis (R13) zur Einhaltung eines gewünschten Niveaus für die Schichtdicke vor dem Zufuhrschacht (202, 217, 216) oder den Füllstand im Zufuhrschacht (202, 217, 216) ausbildet.
12. Auftragwerk nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die den mindestens einen Sensor (213) umfassende Sensorik zusammen mit einer über eine Signalverbindung (S1) verbundenen Regelungslogik oder elektronischen Regelungsschaltung und mit einem Antriebsmittel (207; 211; 217) durch welches eine Förderrate der Abgabeeinrichtung (201) variierbar ist, einen Regelkreis (R12; R14; R15 bzw. R13) zur Einhaltung eines gewünschten Niveaus für die Schichtdicke bzw. den Füllstand ausbildet.
13. Auftragwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als die Förderrate der Abgabeeinrichtung (201) variierendes Antriebsmittel (207; 211 ; 217) ein Vibrationsantrieb (207) des als Vibrationsförderer (204) ausgebildeten Linearförderers (204) Teil des Regelkreises (R12) zur Einhaltung eines gewünschten Niveaus für die Schichtdicke bzw. den Füllstand ist.
14. Auftragwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationsantrieb (207) über den Regelkreis (R12) in Abhängigkeit von einem durch die Sensorik gelieferten Ergebnis hinsichtlich des Hubes der Vibrationsbewegung und/oder hinsichtlich der Vibrationsfrequenz variierbar ist.
15. Auftragwerk nach Anspruch 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht (202) in vertikaler Richtung betrachtet auf zumindest einem Teil oder seiner gesamten vertikalen Länge in Projektion auf eine senkrecht zur Walzenachse der zweiten Walze (103) liegenden Schnittebene betrachtet stetig vergrößernden lichten Querschnitt aufweist.
16. Auftragwerk nach Anspruch 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeeinrichtung (201) ein Vorlagebehältnis (203) umfasst, in welchem dem Spalt (104) zuzuführendes Material (004) vorhaltbar und dem Linearförderer (204) eingangsseitig aufgebbar ist.
17. Auftragwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorlagebehältnis (203) im lichten Fließquerschnitt für das Material (004) eine Rütteleinrichtung (221) mit einer lediglich bereichsweise durchlässigen Struktur umfasst, welches durch Antriebsmittel (222) in einer Richtung quer zur Fließrichtung des Materials (004) rüttelbar ist.
18. Auftragwerk nach Anspruch 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht (202) betriebsmäßig gestellfest angeordnet, jedoch im Hinblick auf die vertikale Lage der Auslassöffnung (208) justierbar und/oder verstellbar ist.
19. Beschichtungsvorrichtung (100) zum Trockenbeschichten eines Trägersubstrates (006) mit einem Trockenfilm (003; 003‘) mit wenigstens einem Auftragwerk (101; 10T), durch welches pulverförmiges Material (004; 004‘) zunächst unter Anwendung einer Presskraft zu einem Trockenfilm (003; 003‘) verarbeitbar ist und nachfolgend dieser Trockenfilm (003; 003‘) auf eine erste Seite des Trägersubstrates (006) aufgebringbar ist, gekennzeichnet durch die Ausführung des Auftragwerkes (101; 10T) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die zweite Walze (103; 103‘) oder eine mit der zweiten Walze (103; 103‘) unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze (103;
103‘) wirksame Walze (103; 103) im Nip (104; 104‘) zwischen ihrer Mantelfläche mit der Mantelfläche einer als Gegendruckwalze (106; 103‘) wirksamen Walze (106;
103‘) einen zweiten Spalt (107; 107‘) bildet, durch welchen das Trägersubstrat (006) führbar und dabei mit dem über den ersten Spalt (104; 104‘) gebildeten Trockenfilm (003; 003‘) beaufschlagbar ist.
20. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch ein zweites Auftragwerk (10T; 100) in Ausführung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, in welches pulverförmiges Material (004‘;004) über eine weitere Pulverzufuhrvorrichtung (700‘; 700) einführbar, in diesem zu einem zweiten Trockenfilm (003‘; 003) verarbeitbar und nachfolgend dieser zweite Trockenfilm (003‘; 003) auf die andere, zweite Seite des Trägersubstrates (006) aufgebringbar ist, und dass im zweiten Auftragwerk (10T; 100) ebenfalls eine erste Walze (102‘; 102) und eine zweite Walze (103‘; 103) derart vorgesehen sind, dass die zweiten Walzen (103‘; 103) der beiden Auftragwerke (101 ; 10T) miteinander einen Auftragspalt (107; 107‘) ausbilden, durch welchen das Trägersubstrat (006) führbar und dabei gleichzeitig beidseitig mit dem über den jeweiligen ersten Spalt (104; 104‘) gebildeten Trockenfilm (003; 003‘) beaufschlagbar ist.
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