KR101628862B1 - 웨브 형태의 물질을 코팅하기 위한 장치 - Google Patents

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헤어베르트 올브리히 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 코팅 매체로 웨브-형태의 물질을 코팅하기 위한 장치(1)에 관한 것이다. 이 장치(1)는 코팅 매체를 전달하기 위해 측면 표면(5) 상에 함몰부를 가진 회전 전달 롤러(3), 코팅 챔버(12), 그리고 전달 롤러(3)의 이동 방향으로 코팅 챔버(12)의 상류에 위치한 다수의 보어(15, 15')를 가진 노즐 캐리어(14)를 포함한다. 코팅 매체는 프리 제트(free jet)로 상기 보어(15, 15')로부터 흘러나온다. 상기 장치(1)는 상이한 코팅 두께로 상기 웨브의 균등하고 재생산 가능한 코팅을 제공한다.

Description

웨브 형태의 물질을 코팅하기 위한 장치 {DEVICE FOR COATING WEB­SHAPED MATERIALS}
본 발명은 코팅 매체로 웨브 형태 물질을 코팅하기 위한 장치에 관한 것이다. 코팅 매체는 예를 들어 염료 또는 안료, 염료 또는 안료 분산물 또는 접착제와 같은 물질 덩어리(material masses)를 포함한다.
특히 프린팅 기계와 같은 현대의 코팅 장치들은 닫힌 챔버화된 닥터 시스템(closed chambered doctor systems)을 이용하는데, 왜냐하면 챔버화된 닥터 장치의 이용은 더 빠른 생산 속도로 전달 롤(rolls)의 균일한 컬러링(coloring)을 이루는 것을 가능하게 하기 때문이다. 이러한 장치는 유럽 특허출원 EP 1 825 922 A2호에서 도시된다. 이러한 공지된 장치로, 코팅 매체는 코팅 속도와 무관하게 웨브로 균일하게 인가될 수 있고, 이에 의해 코팅 덩어리에서 공기 함유물은 금지된다. 그러나 좋은 코팅 결과가 항상 재현 가능한 것은 아니다.
본 발명의 목적은 향상된 장치를 제공하는 것이고, 이는 다양한 상이한 인가 중량에서 웨브의 균일한 코팅을 확실히 그리고 재현 가능하게 보장한다.
이러한 목적은 청구항 제1항의 특징부를 가진 장치로 본 발명에 따라 얻어진다. 이러한 새로운 장치는 이전에 언급된 종래 기술에서 도시된 것과 같은 슬릿 노즐 대신에 다수의 구멍이 뚫린 홀을 갖고, 이러한 홀로부터 코팅 매체는 전달 롤의 방향으로 실제 코팅 챔버 이전에서 또는 앞에서 빠져나간다. 이러한 구멍이 뚫린 홀은 전달 롤의 전체 폭에 걸쳐 분포되도록 배열되고, 이에 의해 모든 구멍 뚫린 홀이 동일한 단면을 갖는다. 이러한 구멍 뚫린 홀은 금속 또는 플라스틱 블록에 제공되고, 이는 노즐 캐리어로서 작용하고 구멍뚫린 홀로서 구체화된 개별 노즐의 공통 장착 지지를 가능하게 한다. 표면 상에서 노즐 캐리어는 상부 플래토(plateau) 표면을 갖고, 이는 특히 평평하거나 또는 평면으로 구체화되고 수평으로 배향되며, 가능하다면 외부로 그리고 아래로 기울어지고, 이에 의해 외부로 흐르는 코팅 매체가 흘러나갈 수 있다. 모든 구멍 뚫린 홀은 이러한 플래토 표면에서 끝나고 전달 롤에 대해 동일한 공간 간격 및 동일한 높이를 갖는다. 바람직한 실시예에서, 구멍 뚫린 홀은 전달 롤의 폭에 걸쳐 라인으로 또는 열로 배열되고, 이에 의해 이러한 라인은 전달 롤의 축에 평행하게 된다. 단순한 제작의 이유로, 구멍 뚫린 홀에 대한 둥근 단면이 바람직하다. 구멍 뚫린 홀의 가장 유리한 지름은 코팅 매체에 의존한다. 코팅 매체가 점성이 클수록, 구멍 뚫린 홀은 더 큰 것이 선택된다. 1 내지 5mm의 지름이 가장 좋은 것으로 발견되었다. 더 작은 지름은 구멍 뚫린 홀이 쉽게 플러그되거나(plugged) 또는 블록되는(blocked) 결과를 유도한다. 더 큰 지름의 경우, 코팅 매체의 외부로 흐르는 형상은 예측 불가능하고 조정하기 더욱 어렵다. 노즐 캐리어에 배열된 구멍 뚫린 홀은 각각 동일한 공간 간격에 제공된다. 구멍 뚫린 홀의 지름 대 두 개의 구멍 뚫린 홀 사이의 공간 거리의 비율은 1:4 내지 1:20, 바람직하게는 1:7 내지 1:10의 비율로 유지되는 것이 유리하다. 유리한 실시예에서, 구멍 뚫린 홀에는 공통 공급장치로부터의 코팅 매체가 공급된다.
EP 1 825 922 A2에 따른 공지된 장치에서와 같이, 구멍 뚫린 홀로부터 외부로 코팅 매체의 방출은 각각 자유 흐름으로서 일어난다. 이에 의해 전달 롤의 균일한 코팅이 이루어지고, 구멍 뚫린 홀은 장치의 폭에 걸쳐 대응하는 유리한 공간 가격에 배열되고, 이에 의해 새겨진(engraved) 롤의 전체 폭은 코팅 매체로 웨팅된다. 매우 작은 치수의 자유 스트림은 새겨진 롤 상으로 충돌하고, 이에 의해 구멍 뚫린 홀로부터 밖으로 방출되는 각각의 자유 흐름의 코팅 매체의 질량의 대부분은 넘치거나 씻겨 내려가고 전달 롤의 함몰부를 채운다. 자유 스트림은 분할되고 그 일부는 롤로부터 멀리 직접 유동하며 유동하거나 또는 배수되는 동안 롤의 하몰부에서 그리고 둘레 표면 상에 존재하는 공기 또는 먼지를 붙잡는다. 흐름의 추가적인 부분은 밀봉 요소에 이르는 전달 롤에 의해 실행되고, 이 경우 밀봉 요소는 과도한 코팅 매체를 억제시키고 전달 롤의 둘레 표면으로부터 이를 타격하거나 또는 닦아낸다. 밀봉 요소의 앞의 이러한 구역에서, 코팅 매체는 축적되고 전달 롤의 전체 폭에 걸쳐 분포하게 된다. 바람직하게 코팅 매체의 더 많은 양이 전달 롤의 함몰부의 씻겨 내려감(flushing-out) 및 사전-채움을 위해 필요한 것보다 구멍이 뚤린 홀을 통해 방출 또는 방사된다. 이러한 관점에서, 코팅 매체의 초과 부분은 밀봉 요소에 이르도록 전달 롤을 운반되고, 균일하게 되는데, 왜냐하면 이러한 부분적 흐름은 전달 롤의 함몰부를 채우는데 필요한 것보다 여전히 크기 때문이고, 외부를 향한 방향에서 밀봉 요소로부터 멀리 유동하는 양의 힘을 받은 흐름을 일으키며, 이 경우 매체는 유동하거나 또는 흘러나갈 수 있다. 공지된 장치에 존재하지 않는 구멍 뚫린 홀 사이에 존재하는 자유 공간에 의해, 초과 매체는 방해 없이 유동해 나갈 수 없고, 그 결과 코팅 매체의 재생산 가능한 외부로의 유동을 유도하고 이에 의해 재생산 가능한 코팅 결과를 보장한다.
밀봉 요소 위에 또는 통해, 전달 롤의 사전에 채워진 함몰부는 코팅 챔버로 오고, 여기서 인가 중량은 공지된 방식으로 특히 압력 조건, 코팅 챔버에 존재하는 조건에 의해 결정된다.
본 발명의 추가적인 수단 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 도면을 참고로 하여 도시된다.
도 1a는 본 발명에 따른 코팅 장치의 원리의 스케치도이다.
도 1b는 도 1a에 따른 본 발명의 코팅 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 인가 장치의 원리를 나타내는 절단부의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 인가 장치의 원리를 나타내는 절단부의 상부 평면도이다.
*도면 부호들
1 장치 2 밀봉 요소
3 전달 롤 4 전달 롤의 축
5 전달 롤의 둘레 표면 6, 6' 매체
7, 7' 자유 흐름 8 부분 흐름
9, 9' 부분 흐름 10 인가 장치
11, 11' 자유 공간 12 코팅 챔버
13 닥터 블레이드 14 노즐 캐리어
141 플래토 표면 142 밀봉 요소를 위한 리시버
15, 15' 구멍 뚫린 홀 151 출구 개구
17 배수 챔버
B1 노즐 캐리어의 부분 폭 B2 노즐 캐리어의 부분 폭
D 구멍 뚫린 홀의 지름 L 구멍 뚫린 홀의 공간 간격
도면의 도 1은 본 발명의 코팅 장치(1)의 원리의 스케치를 도시하고, 이는 코팅 매체(6, 6')로 이동하는 웨브를 코팅하도록 작용한다. 이러한 코팅 장치(1)는 도시되지 아니한 카운터 롤을 포함하고, 이는 인가 헤드(10)에 대향하여 놓이도록 제공되며 이는 도시되지 아니하였다. 도시되지 않은 연속적으로 작동하는 웨브는 이러한 카운터 롤 및 전달 롤(3) 사이를 통해 작동하고, 이에 의해 코팅 매체(6, 6')를 취한다(take up). 코팅 매체(6, 6')의 수송을 위해, 전달 롤(3)은 그 둘레 표면(5)에 함몰부를 갖고, 이는 도면에서는 도시되지 않는다. 예를 들면 이는 다양한 상이한 새겨짐일 수 있다.
웨브와의 접촉 이후, 이러한 함몰부는 부분적으로 비워질 수 있지만 코팅 매체의 잔여물 또는 나머지를 여전히 포함할 수 있다. 전달 롤(3)의 회전 때문에, 함몰부에 포함된 공기와 함께 코팅 매체의 나머지는 인가 장치(10)의 코팅 챔버(12) 안으로 유입될 것이다. 그러나, 이는 전달 롤(3)의 둘레 표면(7)에 대해 밀봉식으로 놓인 밀봉 요소(2)에 의해 부분적으로 금지되는데, 왜냐하면 이러한 밀봉 요소(2)는 새겨진 롤(3) 및 코팅 챔버(12) 사이의 갭을 폐쇄하기 때문이다. 전달 롤(3)은 움직임을 수행하기 때문에, 밀봉은 결코 완전하지 않을 수 있다. 공기는 새겨진 그루브를 통해 코팅 챔버(12) 안으로 운반될 수 있다. 이는 구멍 뚫린 홀(15, 15')로부터 밖으로 유동하는 코팅 매체(6)의 흐름에 의해 금지된다. 이러한 코팅 매체(6)는 전달 롤(3)의 함몰부와 전달 롤(3) 및 밀봉 요소(2) 사이의 전체 갭을 채운다. 이러한 프로세스는 이후에 설명된다. 코팅 챔버(12) 이전에 사전에 채워진 전달 롤(3)의 함몰부는 코팅 챔버(12) 안으로 밀봉 요소(2)를 통과하고, 이 경우 코팅 매체(6')로의 완전한 채움이 얻어지며 인가 중량은 거기서 선택된 초과 압력에 의해 조정된다. 코팅 챔버(12)의 출구에서, 초과의 코팅 매체(6')는 공지된 방식으로 닥터 블레이드(doctor blade; 13)에 의해 벗겨지거나 또는 타격된다.
구멍 뚫린 홀(15, 15')의 출구 개구(151)로부터 방출된 코팅 매체(6)는 자유 흐름(7, 7')으로서 유동하고, 둘레 표면(5) 상의 그리고 전달 롤(3)의 함몰부에서 새로운 코팅 매체(6)를 씻어내버린다. 코팅 매체(6)의 제 1 부분 흐름(8)은 전달 롤(3)의 함몰부에 존재하는 오래된 코팅 수단과 혼합되고, 씻어내리거나 또는 씻는다. 또한, 전달 롤(3)의 둘레 표면(5)으로부터 가능하게 존재하는 먼지를 씻거나 또는 씻어내버리고 침투하는 공기를 붙잡는다. 이러한 부분적인 흐름(8)은 예를 들면 배수 챔버(17)에서 직접 밖으로 안내된다. 제 2 부분 흐름(9)은 밀봉 요소(2)에 까지 전달 롤(3)에 의해 비말동반되고 운반되며, 거기서 균일화되는데, 왜냐하면 이러한 부분적 흐름(9)은 여전히 크고 예를 들어 전달 롤(3)의 새겨짐과 같은 함몰부의 사전-채움에 필요한 것보다 더 많은 코팅량을 운반하기 때문이다. 이에 의해 이후 역으로-배향된 양의 힘을 받은 유동 또는 흐름이 일어나고, 이는 유사하게 배수 챔버(17)에서 끝난다. 도 3에서 가장 잘 볼 수 있는 것처럼, 이러한 귀환-유동 힘을 받는 흐름(9)은 자유 공간(11, 11')이 두 개의 구멍 뚫린 홀(15, 15') 사이에 존재하는 점을 가능하게 하고, 이 경우 귀환-유동 부분 흐름(9)은 장애 없이 유동되거나 또는 배수되기 위한 충분한 공간을 찾는다. 이러한 귀환 유동 가능성은 공지된 장치에서는 제공되지 않는데, 이에 의해 귀환 유동은 방해 또는 금지되고 재현 불가능하다.
구멍 뚫린 홀(15, 15')의 출구 개구(151)는 노즐 캐리어의 플래토 표면(141)의 높이에 있고, 모두는 전달 롤(3)의 둘레 표면(7)에 대해 동일한 공간 간격을 가지며, 이에 의해 동등하게 구성된 구멍 뚫린 홀(15, 15')에 의해, 구멍 뚫린 홀(15, 15')로부터 방출된 자유 흐름(7, 7')은 동일한 유동 또는 흐름 프로파일을 나타낸다.
도 1b에서 특히 볼 수 있는 것처럼, 구멍 뚫린 홀(15, 15')은 전달 롤(3)의 축(4)에 평행한 라인을 따라 동등한 공간 간격에서 제공된다. 이러한 구멍 뚫린 홀(15, 15')은 도 1에서 또한 볼 수 있는 것처럼 노즐 캐리어(14)에서 수직으로 배열된다. 이러한 구멍 뚫린 홀(15)은 전달 롤(3)의 움직임 방향에 대해 역으로 또는 대항하여 기울어지거나 또는 경사지도록 구체화될 수 있다. 수직의 실시예가 바람직한데, 왜냐하면 큰 치수의 노즐 캐리어(14)가 기울어진 또는 경사진 구멍 뚫린 홀을 가진 단단한 배열에 대해 제공되어야 하고, 이러한 노즐 캐리어(14)는 구멍 뚫린 홀 및 밀봉 요소(2) 사이의 폭(B1)과 비교하여 플래토 표면(141)에 대해 충분한 폭(B2)을 가져야 한다. 유리한 방식으로, 밀봉 요소(2)는 노즐 캐리어(14)의 수용 공간(142)에 제공된다. 노즐 캐리어(14)는 플라스틱 또는 금속으로 제작될 수 있다.
이 예시적 실시예에서, 구멍 뚫린 홀(15, 15')은 공통 공급장치로부터 공급된다. 이러한 공통 공급장치는 인가 장치(10) 내에 제공될 수 있거나, 또는 인가 장치(10)의 외부에 배열된 분배 챔버가 이용된다. 파이프라인 및 호스의 형태의 개별적인 공급장치들이 가능할 수도 있다. 이러한 실시예는 제안되고 도시된 실시예이 비해 더욱 복잡하거나 또는 가격이 비싸다. 이러한 구멍 뚫린 홀(15, 15')은 둥근 단면을 갖는다. 이는 생산 기술에 대해 가장 간단한 해법이다. 구멍 뚫린 홀(15)은 2mm의 지름을 갖는다. 이 예에서 구멍 뚫린 홀(15, 15')의 공간 간격(L)은 14mm이고, 이에 의해 구멍 뚫린 홀(15, 15')의 지름(D) 대 구멍 뚫린 홀(15, 15') 사이의 공간 간격(L)의 비는 1:7이 된다.
구멍 뚫린 홀(15, 15')의 작은 지름(D)에 의해, 자유 흐름(7, 7')이 얻어지고, 이는 방해받지 않은 흐름 유동과 함께 약간 팬되는(fanned) 코어 흐름을 갖는다. 구멍 뚫린 홀(15, 15')의 지름(D) 대 구멍 뚫린 홀(15, 15') 사이의 공간 간격(L)의 비가 1:4 mm 보다 작다면, 이후 위험이 존재하고, 자유 흐름(7)의 방해받지 않고 밖으로 유동하는 흐름 유동은 자유 흐름(7')에 의해 영향받을 것이다. 반대로, 구멍 뚫린 홀(15, 15')의 지름(D) 대 구멍 뚫린 홀(15, 15') 사이의 공간 간격(L)의 비가 너무 크게, 명목상으로 1:20보다 크게 선택된다면, 이후 밀봉 오르간(seal organ; 20)까지 비말동반되거나 또는 운반되는 부분적 흐름(9, 9')은 새겨진 롤(3)의 폭에 걸쳐 균일하게 코팅 매체를 분포시키거나 또는 코팅 매체의 실질적으로 더 많은 양으로 작동되어야 한다.
전달 롤(3)의 사전에 채워진 함몰부는 코팅 챔버(12) 안으로 밀봉 요소(2)를 통해 도달하고, 이 경우 코팅 매체(6')로의 완전한 채움이 일어나며, 인가 중량은 선택된 초과 압력에 의해 조정된다. 코팅 챔버(12)의 출구에서, 초과의 코팅 매체(6')는 공지된 방식으로 닥터 블레이드(13)에 의해 타격 또는 벗겨진다.
본 발명은 예시적 실시예에 제한되는 것은 아니다.

Claims (14)

  1. 코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질(web-shpaed materials)을 코팅하기 위한 장치로서,
    상기 코팅 매체(6)의 전달을 위해 둘레 표면(5) 상에 함몰부를 포함한 회전 전달 롤(3); 및 코팅 매체(6, 6')로 상기 전달 롤(3)의 함몰부를 채우기 위한 인가 장치(10)를 포함하고,
    상기 인가 장치(10)는 상기 코팅 매체(6')를 위한 코팅 챔버(12)를 포함하고, 상기 코팅 챔버(12)는 자유 외부 측면이 상기 전달 롤(3)의 둘레 표면(5)에 접경하고,
    상기 둘레 표면(5) 및 상기 코팅 챔버(12) 사이의 상기 전달 롤(3)의 이동 방향으로의 후방 갭은 상기 전달 롤(3)의 둘레 표면(5) 상에 밀봉식으로 위치한 닥터 블레이드(doctor blade; 13)에 접경하고,
    상기 둘레 표면(5) 및 상기 코팅 챔버(12) 사이의 상기 전달 롤(3)의 이동 방향으로의 전방 갭은 밀봉 요소(2)에 접경하며,
    상기 전달 롤(3)은 상기 전달 롤(3)의 이동 방향으로 상기 밀봉 요소(2) 앞에서 코팅 매체(6)와 부딪치고,
    상기 코팅 매체(6)는 상기 전달 롤(3)의 폭에 걸쳐 분포하도록 배열된 다수의 구멍 뚫린 홀(15, 15')로부터 밖으로 흐르며 모든 구멍 뚫린 홀(15, 15')이 동일한 단면을 갖는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 홀(15, 15')이 상기 인가 장치(10)에서 공통 장착 지지부에 제공되는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 홀(15, 15')의 출구 개구(151)들은 동일 높이로 제공되는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 홀(15, 15')의 출구 개구(151)들은 상기 전달 롤(3)의 축에 평행한 라인으로 배열되는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 밀봉 요소(2)를 위한 리시버(receiver; 142)가 노즐 캐리어(14)에 제공되는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 홀(15, 15')이 지름(D)을 갖는 둥근 단면을 가지는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    두 개의 인접하는 구멍 뚫린 홀(15, 15') 사이에 각각 동일한 공간 간격(L)이 존재하는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 홀(15, 15')이 지름(D)을 갖는 둥근 단면을 가지고
    두 개의 인접하는 구멍 뚫린 홀(15, 15') 사이에 각각 동일한 공간 간격(L)이 존재하고
    상기 지름(D) 대 상기 공간 간격(L)의 비율은 1:4 내지 1:20인 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 홀(15, 15')이 노즐 캐리어(14)에 수직으로 배열되어 상기 코팅 매체(6)가 상기 전달 롤(3)에 대해 수직으로 방출되는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 홀(15, 15')이 노즐 캐리어(14)에 경사지게 배열되어 상기 코팅 매체(6)가 상기 전달 롤(3)의 이동 방향을 거스르게 방출되는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍 뚫린 홀(15, 15')로부터 상기 코팅 매체(6)의 방출이 각각 자유 흐름(7, 7')으로서 일어나는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    각각의 자유 흐름(7, 7')의 코팅 매체(6)의 양의 적어도 가장 많은 부분이 상기 전달 롤(3)의 함몰부의 사전-채움을 위해 작용하는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 자유 흐름(7, 7')에 의해, 상기 함몰부의 사전-채움을 위해 필요한 것보다 더 많은 코팅 매체(6)의 양이 방출되고,
    상기 코팅 매체(6)의 초과량이 부분 흐름(8)으로서 직접 배수되어 나가며 부분 흐름(9, 9')으로서 상기 밀봉 요소(2)의 방향으로 편향되는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    직접 배수되어 나가는 부분 흐름(8)에 의해 공기 및 존재하는 먼지가 동시에 방출되는 것을 특징으로 하는,
    코팅 매체(6)로 웨브-형태 물질을 코팅하기 위한 장치.
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