WO2023006407A1 - Beschichtungsvorrichtung und beschichtungsverfahren - Google Patents

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WO2023006407A1
WO2023006407A1 PCT/EP2022/069440 EP2022069440W WO2023006407A1 WO 2023006407 A1 WO2023006407 A1 WO 2023006407A1 EP 2022069440 W EP2022069440 W EP 2022069440W WO 2023006407 A1 WO2023006407 A1 WO 2023006407A1
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carrier web
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roller
plastic material
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PCT/EP2022/069440
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Friedrich Kastner
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Collin Lab & Pilot Solutions Gmbh
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Definitions

  • the application relates to a coating device and a coating method. More precisely, the application relates to a coating device and method for applying plastic material to a carrier web in precise register.
  • a device and a method for applying polymer patches to a substrate are known from the prior art (EP 3493300 A1).
  • this prior art only describes the application in register at a single point on the substrate with a structured roller.
  • the object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a device and a method by means of which a user is able to carry out a simple and register-accurate coating of a carrier web.
  • register-accurate is understood to mean that, analogous to the nomenclature in printing, coated areas of a front and back of a medium to be coated or coated (e.g. carrier web) are/are applied congruently or with greater register.
  • the assignment of which areas are to be register-accurate to which areas is freely selectable. Partial areas can also be applied in register with one another (intersection of the areas).
  • a coating device for applying plastic material in register to a carrier web comprises a first coating roller and a downstream second coating roller.
  • the first coating roller has at least one first cavity, which can be filled with plastic material by means of at least one first nozzle.
  • the second coating roller has at least one second cavity, which can be filled with plastic material by means of at least one second nozzle.
  • a first scraper scrapes the first coating roll and a second scraper scrapes the second coating roll.
  • the first Coating roll cooperates with a first backing roll and the second coating roll cooperates with a second backing roll.
  • the second backing roll includes at least one backing cavity corresponding to the at least one first cavity.
  • the coating device comprises at least one carrier web positioning device.
  • the carrier web is the medium to be coated by the coating device and can be, for example, a continuous belt of foil.
  • the carrier web can comprise metal and/or plastic.
  • the carrier web can also be understood to mean individual sections of the medium which are sent individually through the coating device or are placed on a conveyor belt or are connected by connectors to form a belt.
  • the carrier web has a first carrier web side and a second carrier web side.
  • the second coating roller is downstream of the first coating roller, which means that the second coating roller is arranged downstream of the first coating roller in a processing direction of the coating device or in a direction of passage of the carrier web through the coating device.
  • the carrier web is conveyed through between the first coating roller and the first backing roller and then between the second coating roller and the second backing roller (processing direction).
  • the stripping device strips excess plastic material from the respective cavity.
  • the stripped material can be collected, optionally processed and used again to fill the cavity(ies).
  • the second counter-roller has at least one counter-cavity which corresponds to the first cavity, ie has at least essentially the same or a larger shape and essentially the same position as the first cavity. This means that during operation of the coating device, a first area of plastic material, which was applied to the carrier material through the at least one first cavity, is picked up by the second counter-roller or by the counter-cavity formed therein and is thus not deformed by the second counter-roller ( eg deformed or crushed).
  • the second carrier web side of the carrier web or of the carrier material can be coated with plastic material in a second area by the second coating roller by means of the at least one second cavity.
  • the two areas can be applied to the carrier web with register accuracy.
  • the two areas lying opposite one another on the two sides of the carrier web can only overlap in a partial area, as desired and/or required, or they can also lie exactly on top of one another.
  • the dimensioning of the at least one counter-cavity can correspond to that of the at least one first cavity, but can also be selected to be larger.
  • the dimensioning of the at least one counter-cavity depends on a large number of factors, e.g. the plastic material, the material of the carrier web, a throughput speed of the carrier web through the coating device, temperature, etc.
  • the carrier web positioning device is provided and suitable for positioning the location or position of the carrier web in the coating device with respect to at least one of the coating rollers and/or with respect to at least one of the counter rollers.
  • the carrier web positioning device can also be provided and suitable for positioning the location or position of at least one of the coating rollers and/or at least one of the counter rollers with respect to the carrier web.
  • thermoplastic material any type of thermoplastic material can be used as the plastic material. It is irrelevant whether the materials are unmodified, organic, or mineral-filled. However, the plastic material can also be highly filled plastic material, i.e. plastic material which has at least 50% by weight of solids or fillers.
  • the device can have the advantage that a carrier web can be coated on both sides with at least two areas of plastic material in an accurate register, and this in an economical and quick and high-quality manner.
  • At least one inner surface of at least one of the cavities has a structure.
  • the structure can be, for example, the detachment or folding of the plastic material from the cavity influence.
  • a corresponding structure can also be given to the area of plastic material on the carrier web by the structure of the at least one inner surface of the cavity. This can be an advantage, since the structure can positively influence the properties of the product and/or the production process.
  • At least one inner surface of at least one of the cavities has a coating.
  • the coating can, for example, reduce or prevent detachment or adhesion of the plastic material or also influence the surface roughness of the plastic-coated area. This can be an advantage because the coating can positively influence the properties of the product and/or the production process.
  • An apparatus further comprises at least one area detection device.
  • the area detection device detects the position of an area of plastic material coated by the at least one first cavity on the first carrier web side. This can be advantageous since the position of the first coated area on the first side of the carrier web can be determined in this way.
  • the carrier web positioning device can be controlled based on the detected information so that the second area can be applied to the second carrier web side through the at least one second cavity in register with the first area. Furthermore, based on information from the area detection device, the carrier web positioning device can position the carrier web accordingly such that the at least one counter cavity coincides exactly or at least largely exactly with the first area and the first area is thus not damaged by the second counter roller. This can be advantageous because the quality of the product produced by the device can be increased.
  • a device also includes a thickness measurement with regard to a filling or the degree of filling of the at least one first cavity and/or the at least one second cavity.
  • the thickness measurement measures the filling of the at least one first and/or second cavity.
  • the carrier web positioning device comprises at least one of a displacement device of the first and/or second coating roller, or at least one carrier web moving device.
  • the displacement device can move the respective coating roller parallel to its axis of rotation, in particular in or against the processing direction.
  • the carrier web moving device can move the carrier web on its path through the device. This can be achieved, for example, by means of register rollers, rollers on bogies, or rotatable guide rollers, each of which acts on the carrier web. This can have the advantage that a suitable way of influencing the running of the carrier web through the machine can be selected for each carrier web material. In the case of thin foils, for example, it can be advantageous to adjust the coating roller(s) as this minimizes the mechanical impact on the carrier web.
  • the area detection device comprises at least one of a mechanical sensor, an optical sensor or a code on the first and/or second coating roller.
  • a mechanical sensor can be a limit switch or contact switch, for example.
  • An optical sensor can be a camera or a camera system, a backlight sensor, or a laser measurement system.
  • a code can be attached, for example, to the end face of at least one of the coating rollers. The coding can contain the angle of rotation and thus, if the shape of the coating roller is known, also the position of the cavity and thus of the coated area as information. This can be advantageous since the coated areas can be detected more precisely.
  • the area detection device detects the position of at least one edge of a first area of plastic material coated by the at least one first cavity on the first carrier web side of the carrier web and/or at least one edge of the carrier web.
  • a device comprises a dispenser unit for applying at least one film strip.
  • the strip of foil can be used to conduct electricity.
  • a dispenser unit can be arranged in front of the first pair of rollers, between the first and the second pair of rollers or also after the second pair of rollers.
  • the at least one film strip is applied from the dispenser unit along at least one edge of an area of plastic material coated by the at least one first cavity and/or the at least one second cavity onto the carrier web.
  • This can be advantageous because functionally high-quality products can be manufactured by means of the device.
  • the area detection device as well as the carrier web positioning device can be used for the exact positioning of a film strip along one of the edges.
  • a device further comprises at least one plasticizing unit, which is connected upstream of the at least one first nozzle and/or the at least one second nozzle.
  • the plasticizing unit may comprise at least one of an extruder, a melt pump or a piston accumulator. If the same plastic material is to be introduced into the cavities by means of the two nozzles, it may be sufficient to provide a single plasticizing unit for this purpose. Depending on the requirements and system size, it can but also be advantageous if each nozzle or each coating roller is assigned its own plasticizing unit. This can be advantageous in order to fill the cavities of the at least one first and at least one second coating roller with plastic.
  • the first and/or second stripping device comprises at least one of a doctor blade or a squeeze roller.
  • a doctor blade or a squeeze roller This can be advantageous because excess plastic material can be easily and reliably removed from the coating roller(s). It can be expedient to regulate the temperature of the stripping device(s) in order to promote clean stripping of the excess material on the roller.
  • temperature control of the stripping device can be understood to mean both heating and cooling.
  • the at least one first nozzle and/or the at least one second nozzle is/are adjustable.
  • the adjustability can relate to the size of the outlet cross section and/or to the shape of the outlet cross section of the nozzle. This can be advantageous, since such a filling can be influenced in a targeted manner in terms of quantity and/or speed of the cavity(ies).
  • a device also comprises at least one cleaning unit for cleaning the carrier web, the cleaning unit being provided and suitable for cleaning at least one side of the carrier web.
  • the cleaning can include at least one of mechanical, pneumatic, chemical or physical methods, such as brushes, and/or cleaning agents can be used.
  • a cleaning unit can advantageously be positioned in front of the first coating roller, seen in the processing direction. This can be an advantage because the carrier web can be optimally prepared for coating, which can have a positive effect on the quality of the resulting product.
  • a device further comprises at least one roughening unit for roughening the carrier web, wherein the Roughing unit provided and suitable for roughening at least one side of the carrier web.
  • the roughening can be done by at least one mechanical, chemical or physical process, such as using brushes, abrasive belts (possibly with suction), plasma, solvent misting or heated embossing rollers.
  • a roughening unit can be positioned upstream of the first coating roller, viewed in the processing direction. This can be an advantage because the carrier web can be optimally prepared for coating, which can have a positive effect on the quality of the resulting product.
  • a device further comprises at least one smoothing unit for smoothing the carrier web, the smoothing unit being provided and suitable for smoothing at least one side of the carrier web.
  • the smoothing can be done by at least one mechanical, chemical or physical method, such as by means of a stirrup beam, or by means of a tensioning device.
  • a smoothing unit can be positioned upstream of the first coating roller, viewed in the processing direction. This can be an advantage because the carrier web can be optimally prepared for coating, which can have a positive effect on the quality of the resulting product.
  • a device further comprises at least one processing unit for processing the carrier web, the processing unit being provided and suitable for processing at least one side and/or one edge of the carrier web.
  • the processing unit can, for example, process one or both edges of the carrier web or provide holes, beads, doublings, printing of position markings, printing of codes, attachment of conductive patches, edge trimming with fixed blades or rotary knives on the carrier web.
  • a processing unit can advantageously be positioned upstream of the first coating roller, viewed in the processing direction. Alternatively or additionally, a processing unit can also be arranged between the two pairs of rollers or also after the second coating roller. This can be advantageous since the functionality of the products that can be produced by the device can be increased in this way.
  • the at least one plasticizing unit is preceded by a mixer.
  • the mixer can be, for example, a twin or multi-screw extruder.
  • the mixer or the mixing unit can be designed in the form of a single or multiple screw extruder and can also be used directly as a plasticizing unit.
  • static mixers according to the prior art into the melt stream in or after the plasticizing unit. This can have the advantage that the plasticizing unit can be provided with a homogeneous plastic mixture.
  • the at least one plasticizing unit can be controlled via throughput control. This can have the advantage that the cavity(ies) can be filled with plastic material in a defined or controlled manner.
  • a feed block is connected between the at least one plasticizing unit and the at least one first nozzle and/or the at least one second nozzle.
  • the at least one first nozzle and/or the at least one second nozzle are each designed as an application unit comprising a plurality of nozzles, with the plurality of nozzles applying the plastic material one after the other or next to one another or overlapping onto the first coating roller and/or apply to the second coating roller.
  • the application unit on the first and/or second coating roller consists of more than one nozzle and thus enables the application of successive, adjacent or overlapping plastic webs. This can be an advantage because filling of the cavity(ies) can be better controlled in this way.
  • the person skilled in the art is basically familiar with the technology of coextrusion by means of an application unit from the prior art.
  • the first and/or second nozzles are provided and suitable for introducing different plastic materials into the cavity. This can be advantageous since the areas coated by the cavity can thus comprise a number of plastic materials.
  • the at least one first and/or the at least one second cavity can have different levels and at least one nozzle and at least one stripping unit can be assigned to each level.
  • a first level of the cavity can thus be filled with a plastic material and stripped off before a second level is filled with a possibly different plastic material and stripped off. Consequently, by means of a single cavity in a single coating process, a multi-layer area can be applied to the carrier web in one operation.
  • the object of the invention is also achieved by a coating method for coating a carrier web with plastic material.
  • At least one first cavity of a first coating roller is filled with plastic material by means of at least one first nozzle.
  • the at least one first cavity is then stripped off.
  • the plastic material is applied to a first carrier web side in a first coated area.
  • at least one second cavity of a second coating roller is filled with plastic material by means of at least one second nozzle, with the at least one second cavity being stripped off.
  • the plastic material is applied to a second carrier web side in a second coated area.
  • a second counter-roller is controlled in such a way that at least one counter-cavity of the second counter-roller receives the first coated area when the plastic material is applied to the second carrier web side.
  • 3 shows a roughly schematic coating device in plan view.
  • FIG. 1 shows a roughly schematic coating device 10 in a side view or represents a process sequence or a process flow diagram of a coating process for coating a carrier web 11 with plastic material.
  • the coating device 10 is provided for the register-accurate application of plastic material to a carrier web 11, in particular to a first carrier web side 11a of the carrier web 11 and/or to a second carrier web side 11b of the carrier web 11.
  • the coating device 10 comprises a first coating roller 20 and a second coating roller 30 downstream of the first coating roller 20.
  • Terms such as “downstream”, “subsequently” or “then” refer to the processing direction or process flow direction of the coating device 10.
  • the carrier web 11 is introduced into the coating device following the processing direction and guided through it. The direction of processing is from right to left in the flow chart shown in FIG. 1 and is indicated by an arrow for better understanding.
  • the first coating roller 20 has at least one first cavity 21 and can be filled with a plasticized plastic material by means of at least one first nozzle 22 .
  • the second coating roller 30 has at least one second cavity 31 and can be filled with a plasticized plastic material by means of at least one second nozzle 32 .
  • a first stripping device 23 strips the first coating roller 20 and a second stripping device 33 strips the second coating roller 30 .
  • the first coating roller 20 interacts with a first counter-roller 40 , the carrier web 11 being guided through between the first coating roller 20 and the first counter-roller 40 .
  • the first carrier web side 11a or, in the example shown, the upper side of the carrier web 11 is the first Coating roller 20 facing.
  • the first carrier web side 11a of the carrier web 11 is thus coated by means of the first coating roller 20 .
  • the second coating roller 30 interacts with a second backing roller 50 , the carrier web 11 being guided through between the second coating roller 30 and the second backing roller 50 .
  • the second carrier web side 11b or, in the example shown, the underside of the carrier web 11 faces the second coating roller 30 .
  • the second carrier web side 11b of the carrier web 11 is thus coated by means of the second coating roller 30 .
  • the second counter-roller 50 comprises at least one counter-cavity 51, which corresponds to at least one counter-cavity 51 of the at least one first cavity 21.
  • the coating device 10 comprises at least one carrier web positioning device 60.
  • the coating device 10 shown in FIG. 1 can be used in a coating process for coating a carrier web 11 with plastic material.
  • a carrier web 11 is guided through a coating device 10 and is preferably at least partially coated on both sides.
  • the method initially provides for at least one first cavity 21 of a first coating roller 20 to be filled with a plastic material by means of at least one first nozzle 22 .
  • the at least one first cavity 21 is stripped off by means of a first stripping device 23 .
  • the plastic material is applied to a first carrier web side 11a of the carrier web 11 by a rotational movement of the first coating roller 20, so that a first coated region 29 is produced.
  • At least one second cavity 31 of a subsequent, second coating roller 30 is then filled with plastic material by means of at least one second nozzle 32 .
  • This second cavity 31 is also stripped off by means of a second stripping device 33 .
  • the plastic material is applied to a second carrier web side 11b of the carrier web 11 by a rotational movement of the second coating roller 30, so that a second coated region 39 is produced.
  • a second counter-roller 50 which interacts with the second coating roller 30, is controlled in such a way that at least one Counter-cavity 51 of the second counter-roller 50 during the application of the plastic material to the second carrier web side 11b, the at least one counter-cavity 51 receiving the first coated area 29 .
  • At least one inner surface of at least one of the cavities 21, 31, 51 can have a structure. 1 shows that the first coated area 29 and the second coated area 39 have a structure due to the structures of the cavities 21 , 31 , 51 . It is also possible for at least one inner surface of at least one of the cavities 21, 31, 51 to have a coating so that the plastic material that is received in the cavities 21, 31, 51 and is to be dispensed does not adhere to the cavities 21, 31, 51.
  • the coating device 10 can furthermore be embodied with at least one area detection device 61 which detects the position of an area 29 of plastic material coated first by the at least one first cavity 21 .
  • the coating device 10 can also comprehensively comprise a thickness measurement—not shown in the figure—which measures a filling of the at least one first cavity 21 and/or the at least one second cavity 31 .
  • a thickness measurement can be implemented as a component of the area detection device 61 .
  • a thickness measurement can also be implemented in the respective cavity 21 , 31 or in the vicinity of the respective cavity 21 , 31 .
  • the carrier web positioning device 60 can comprise at least one displacement device 62 for displacing the first and/or second coating roller 20, 30, and/or at least one carrier web moving device 63 for moving the carrier web 11.
  • the area detection device 61 can include a mechanical sensor, an optical sensor, and/or a code on the first and/or on the second coating roller 20, 30.
  • the area detection device 61 can detect the position of at least one edge of the first coated area 29 and/or at least one edge of the carrier web 11 .
  • the coating device 10 can include a dispenser unit (not shown in the figure) because it is known in principle to those skilled in the art, for the application of at least one strip of film.
  • the dispenser unit can be arranged at the beginning of the coating device 10, ie before the first pair of rollers 20, 40, between the pairs of rollers 20, 40 or 30, 50 or after the second pair of rollers 30, 50.
  • the at least one film strip can be applied to the carrier web 11 by the dispenser unit along at least one edge of the first and/or second coated region 29, 39.
  • the coating device 10 comprises at least one plasticizing unit (not shown in the figure because it is known in principle to those skilled in the art), which is connected upstream of the at least one first nozzle 22 and/or the at least one second nozzle 32 .
  • the at least one plasticizing unit can be preceded by a mixer, which is also not shown in the figures. It can also be the case that the at least one plasticizing unit is controlled via a throughput control—likewise not shown in the figure.
  • a feed block can also be connected between the at least one plasticizing unit and the at least one first nozzle 22 and/or the at least one second nozzle 32 . The feed block is also not shown in FIG. 1 because it is well known to those skilled in the art.
  • the first and/or the second stripping device 23, 33 can comprise at least one doctor blade and/or one squeezing roller. It may also be that the at least one first nozzle 22 and/or the at least one second nozzle 32 is adjustable.
  • the coating device 10 can comprise at least one cleaning unit 67 for cleaning the carrier web 11, the cleaning unit 67 being provided and suitable for cleaning at least one side 11a, 11b of the carrier web 11. Furthermore, the coating device 10 can comprise at least one roughening unit 68 for roughening the carrier web 11, the roughening unit 68 being provided and suitable for roughening at least one side 11a, 11b of the carrier web 11. Furthermore, the coating device 10 can have at least one smoothing unit 69 for smoothing the carrier web 11, the smoothing unit 69 being provided and suitable for smoothing at least one side 11a, 11b of the carrier web 11. Furthermore, the coating device 10 can have at least one Include processing unit 70 for processing the carrier web 11, the processing unit 70 being provided and suitable for processing at least one side 11a, 11b and/or an edge of the carrier web 11.
  • the cleaning unit 67, the roughening unit 68, the smoothing unit 69 and the processing unit 70 are shown in FIG. 1 as a common unit.
  • the units can also be expedient or necessary for the units to be arranged individually or independently of one another at the most suitable positions in the coating device 10 in each case.
  • the at least one first nozzle 22 and/or the at least one second nozzle 32 can each be designed as an application unit comprising a plurality of nozzles.
  • the plurality of nozzles can apply the plastic material to the first coating roller 20 and/or to the second coating roller 30 in succession or next to one another or in an overlapping manner.
  • first 22 and/or second nozzles 32 can be provided and suitable for introducing different plastic materials into the cavity 21, 31.
  • the at least one first cavity 21 can have different levels 21a, 21b, wherein each level 21a, 21b can be assigned at least one nozzle and at least one stripping unit.
  • a first level 21a of the cavity 21 can thus be filled with a plastic material and stripped off before a second level 21b is filled with a possibly different plastic material and stripped off.
  • the second level 21b is filled first and then the first level 21a. Simultaneous filling of levels 21a, 21b is also conceivable.
  • the second coating roller 30 or its cavity 31 can also be designed with several levels.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the coating device, which may be independent of itself, with the same reference numbers as in the previous FIG. 1 being used for the same parts.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the coating device, which may be independent of itself, with the same reference numbers as in the previous FIG. 1 being used for the same parts.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the coating device, which may be independent of itself, with the same reference numbers as in the previous FIG. 1 being used for the same parts.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the coating device, which may be independent of itself, with the same reference numbers as in the previous FIG. 1 being used for the same parts.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the coating device, which may be independent of itself, with the same reference numbers as in the previous FIG. 1 being used for the same parts.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the coating device, which may be independent of itself, with the same reference numbers as in the previous FIG. 1 being used for the same parts.
  • FIG. 3 shows a further embodiment
  • FIG. 3 shows a rough schematic representation of a coating device 10 in a plan view.
  • the nozzles and wiping devices are not shown in FIG. 3, for example.
  • the first cavity 21 of the first coating roller 20 is formed centrally in the roller.
  • the first counter-roller 40 which is arranged under the first coating roller 20, cannot be seen.
  • a first coated area 29 is applied to the first carrier web side 11a, or to the upper side of the carrier web 11 .
  • the dimension of the area 29 corresponds to that of the first cavity 21 .
  • the carrier web 11 is guided through a second pair of rollers, specifically through a second counter-roller 50 and through a second coating roller 30 .
  • the second counter-roller 50 which acts in the same way as the first coating roller 20 on the first carrier web side 11a or on the top side of the carrier web 11 shown, has a counter-cavity 51 which corresponds to the first cavity 21, i.e. at least in size and shape with it is almost identical. It is also possible that the counter-cavity 51 is larger than the first cavity 21.
  • the first coated area 29 consequently remains undamaged or unaffected by the counter-roller 50 because it is received by the counter-cavity 51 in an exact or precisely positioned manner becomes.
  • a second coated region 39 is applied to the second carrier web side 11b or to the underside of the carrier web 11 by means of the second coating roller 30 , which has a second cavity 31 .
  • the second coated area 39 is offset in two axes relative to the first coated area 29 . It goes without saying that the exact arrangement of the areas 29, 39 corresponds to the discretion of the person skilled in the art or the specific requirements of the product to be produced.
  • a carrier web positioning device 60 is sketched in FIG. 3, which can be operated by means of a motor.
  • the carrier web positioning device 60 is arranged on the second pair of rollers, in particular on the second coating roller 30 .
  • the carrier web positioning device 60 can also be coupled to both pairs of rollers, or it can also be the case that a further carrier web positioning device 60 is formed, which is arranged on the first pair of rollers.
  • the carrier web positioning device 60 can be designed with a displacement device 62 for displacing the second coating roller 30 .
  • the carrier web positioning device 60 can also be configured with a carrier web moving device 63 for moving the carrier web 11 .
  • FIG. 3 also shows that an area detection device 61 can be formed, which is provided for detecting the first coated area 29 on the first carrier web side 11a.
  • the area detection device 61 is coupled to the drive of the carrier web positioning device 60 or is supplied with energy by it.
  • the area detection device 61 can be formed with a camera and with a limit switch, for example.
  • All information on value ranges in the present description is to be understood in such a way that it also includes any and all sub-ranges, e.g. the information 1 to 10 is to be understood in such a way that all sub-ranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, are also included , i.e. all subranges start with a lower limit of 1 or greater and end with an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.
  • carrier web a first carrier web side b second carrier web side first coating roller first cavity a first level b second level first nozzle first wiper device first coated area second coating roller second cavity second nozzle second wiper device second coated area first counter-roller second counter-roller counter-cavity

Landscapes

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  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung (10) zum registergenauen Aufbringen von Kunststoffmaterial auf eine Trägerbahn (11), sowie ein Beschichtungsverfahren zur Beschichtung einer Trägerbahn (11) mit Kunststoffmaterial. Die Beschichtungsvorrichtung (10) umfasst eine erste Beschichtungswalze (20) und eine nachgeschaltete zweite Beschichtungswalze (30), wobei die erste Beschichtungswalze (20) zumindest eine erste Kavität (21) aufweist und vermittels zumindest einer ersten Düse (22) mit Kunststoffmaterial befüllbar ist, und wobei die zweite Beschichtungswalze (30) zumindest eine zweite Kavität (31) aufweist und vermittels zumindest einer zweiten Düse (32) mit Kunststoffmaterial befüllbar ist. Eine erste Abstreifeinrichtung (23) streift die erste Beschichtungswalze (20) ab und eine zweite Abstreifeinrichtung (33) streift die zweite Beschichtungswalze (30) ab. Die erste Beschichtungswalze (20) wirkt mit einer ersten Gegenwalze (40) zusammen und beschichtet eine erste Trägerbahnseite (11a) und die zweite Beschichtungswalze (30) wirkt mit einer zweiten Gegenwalze (50) zusammen und beschichtet eine zweite Trägerbahnseite (11b). Die zweite Gegenwalze (50) umfasst dabei zumindest eine Gegenkavität (51) entsprechend der zumindest einen ersten Kavität (21). Zudem umfasst die Beschichtungsvorrichtung (10) zumindest eine Trägerbahnpositioniereinrichtung (60).

Description

Titel: Beschichtungsvorrichtung und Beschichtungsverfahren
Die Anmeldung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung und ein Beschichtungsverfahren. Genauer betrifft die Anmeldung eine Beschichtungsvorrichtung und -verfahren zum registergenauen Aufbringen von Kunststoffmaterial auf eine Trägerbahn.
Aus dem Stand der Technik (EP 3493300 A1 ) ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von Polymerpatches auf ein Substrat bekannt. Dieser Stand der Technik beschreibt jedoch lediglich den registergenauen Auftrag an einer einzigen Stelle des Substrats mit einer strukturierten Walze.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, eine einfache und registergenaue Beschichtung einer Trägerbahn vorzunehmen. Unter registergenau wird im Umfang dieser Anmeldung verstanden, dass analog zur Nomenklatur im Druckwesen beschichtete Bereiche einer Vorderseite und Rückseite eines zu beschichtenden bzw. beschichteten Mediums (z.B. Trägerbahn) deckungsgleich bzw. passergenauer aufgebracht werden/sind. Die Zuordnung welche Bereiche zu welchen Bereichen registergenau sein sollen, ist frei wählbar. Es können auch Teilbereiche zueinander registergenau aufgebracht werden (Schnittmenge der Bereiche).
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Beschichtungsvorrichtung zum registergenauen Aufbringen von Kunststoffmaterial auf eine Trägerbahn eine erste Beschichtungswalze und eine nachgeschaltete zweite Beschichtungswalze. Die erste Beschichtungswalze weist zumindest eine erste Kavität auf, welche vermittels zumindest einer ersten Düse mit Kunststoffmaterial befüllbar ist. Die zweite Beschichtungswalze weist zumindest eine zweite Kavität auf, welche vermittels zumindest einer zweiten Düse mit Kunststoffmaterial befüllbar ist. Eine erste Abstreifeinrichtung streift die erste Beschichtungswalze ab und eine zweite Abstreifeinrichtung streift die zweite Beschichtungswalze ab. Die erste Beschichtungswalze wirkt mit einer ersten Gegenwalze zusammen und die zweite Beschichtungswalze wirkt mit einer zweiten Gegenwalze zusammen. Die zweite Gegenwalze umfasst zumindest eine Gegenkavität entsprechend der zumindest einen ersten Kavität. Weiterhin umfasst die Beschichtungsvorrichtung zumindest eine Trägerbahnpositioniereinrichtung.
Die Trägerbahn ist das durch die Beschichtungsvorrichtung zu beschichtende Medium und kann z.B. ein Endlosband einer Folie sein. Die Trägerbahn kann Metall und/oder Kunststoff umfassen. Weiterhin kann unter der Trägerbahn auch einzelne Abschnitte des Mediums verstanden werden, welche einzeln durch die Beschichtungsvorrichtung geschickt werden oder auf einem Förderband aufgelegt werden oder durch Verbinder zu einem Band verbunden werden. Die Trägerbahn weist eine erste Trägerbahnseite und eine zweite Trägerbahnseite auf.
Die zweite Beschichtungswalze ist der ersten Beschichtungswalze nachgeschalten, das bedeutet in einer Verarbeitungsrichtung der Beschichtungsvorrichtung bzw. in einer Durchlaufrichtung der Trägerbahn durch die Beschichtungsvorrichtung ist die zweite Beschichtungswalze flussabwärts der ersten Beschichtungswalze angeordnet. Die Trägerbahn wird im Betrieb der Beschichtungsvorrichtung zwischen der ersten Beschichtungswalze und der ersten Gegenwalze und dann zwischen der zweiten Beschichtungswalze und der zweiten Gegenwalze hindurchgefördert (Verarbeitungsrichtung).
Die Abstreifeinrichtung streift überschüssiges Kunststoffmaterial von der jeweiligen Kavität ab. Das abgestreifte Material kann aufgefangen, optional aufbereitet und wieder zur Füllung der Kavität(en) verwendet werden.
Die zweite Gegenwalze weist zumindest eine Gegenkavität auf, welche der ersten Kavität entspricht, also zumindest im Wesentlichen dieselbe oder eine größerer Form und im Wesentlichen dieselbe Position aufweist, wie die erste Kavität. Das bedeutet, dass im Betrieb der Beschichtungsvorrichtung ein erster Bereich von Kunststoffmaterial, der durch die zumindest eine erste Kavität auf das Trägermaterial aufgebracht wurde, durch die zweite Gegenwalze bzw. durch die darin ausgebildete Gegenkavität aufgenommen und so nicht durch die zweite Gegenwalze außer Form gebracht (z.B. deformiert oder gequetscht) werden kann. Durch die zumindest eine Gegenkavität kann die zweite Trägerbahnseite der Trägerbahn bzw. des Trägermaterials durch die zweite Beschichtungswalze vermittels der zumindest einen zweiten Kavität in einem zweiten Bereich mit Kunststoffmaterial beschichtet werden. Weiterhin können so die beiden Bereiche registergenau auf die Trägerbahn aufgebracht werden. Die beiden einander auf den beiden Trägerbahnseiten gegenüberliegenden Bereiche können sich wie gewünscht und/oder benötigt nur in einem Teilbereich überlappen, oder auch exakt übereinander liegen. Die zumindest eine Gegenkavität kann in ihrer Dimensionierung der zumindest einen ersten Kavität entsprechen, kann allerdings auch größer gewählt werden. Die Dimensionierung der zumindest einen Gegenkavität hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, z.B. dem Kunststoffmaterial, dem Material der Trägerbahn, einer Durchlaufgeschwindigkeit der Trägerbahn durch die Beschichtungsvorrichtung, Temperatur, etc.
Die Trägerbahnpositioniereinrichtung ist dazu vorgesehen und geeignet die Lage bzw. Position der Trägerbahn in der Beschichtungsvorrichtung bezüglich zumindest einer der Beschichtungswalzen und/oder bezüglich zumindest einer der Gegenwalzen zu positionieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Trägerbahnpositioniereinrichtung auch dazu vorgesehen und geeignet sein, die Lage bzw. Position zumindest einer der Beschichtungswalzen und/oder zumindest einer der Gegenwalzen bezüglich der Trägerbahn zu positionieren.
Als Kunststoffmaterial kann jede Art von thermoplastischem Kunststoff herangezogen werden. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um unmodifizierte Materialien, organisch, oder mineralisch gefüllte Materialien handelt. Das Kunststoffmaterial kann jedoch auch hochgefülltes Kunststoffmaterial sein, d.h. Kunststoffmaterial, welches mind. 50 Gew.% an Feststoffen bzw. Füllstoffen aufweist.
Die Vorrichtung kann den Vorteil haben, dass eine Trägerbahn beidseitig registergenau mit zumindest zwei Bereichen von Kunststoffmaterial beschichtet werden kann, und dies auf wirtschaftliche und schnelle und qualitativ hochwertige Weise.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist zumindest eine Innenfläche zumindest einer der Kavitäten eine Struktur auf. Die Struktur kann z.B. das Ablösen oder Flalten des Kunststoffmaterials von der Kavität beeinflussen. Auch kann dem Bereich von Kunststoffmaterial auf der Trägerbahn durch die Struktur der zumindest einen Innenfläche der Kavität, eine entsprechende Struktur gegeben werden. Dies kann von Vorteil sein, da durch die Struktur Eigenschaften des Produkts und/oder Produktionsprozesses positiv beeinflusst werden können.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist zumindest eine Innenfläche zumindest einer der Kavitäten eine Beschichtung auf. Die Beschichtung kann z.B. das Ablösen bzw. die Anhaftung des Kunststoffmaterials verringern oder verhindern oder auch die Oberflächenrauigkeit des mit Kunststoff beschichteten Bereichs beeinflussen. Dies kann von Vorteil sein, da durch die Beschichtung Eigenschaften des Produkts und/oder Produktionsprozesses positiv beeinflusst werden können.
Eine Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin zumindest eine Bereichsdetektionseinrichtung. Die Bereichsdetektionseinrichtung detektiert die Position eines durch die zumindest eine erste Kavität beschichteten Bereichs von Kunststoff material an der ersten Trägerbahnseite. Dies kann von Vorteil sein, da so die Position des ersten beschichteten Bereichs an der ersten Trägerbahnseite bestimmt werden kann. Die Trägerbahnpositioniereinrichtung kann anhand der detektierten Informationen entsprechend so gesteuert werden, dass der zweite Bereich an der zweiten Trägerbahnseite durch die zumindest eine zweite Kavität registergenau zum ersten Bereich aufgebracht werden kann. Weiterhin kann die Trägerbahnpositioniereinrichtung basierend auf Informationen der Bereichsdetektionseinrichtung die Trägerbahn entsprechend so positionieren, dass die zumindest eine Gegenkavität mit dem ersten Bereich genau oder zumindest weitgehend genau zusammenfällt und so der erste Bereich nicht durch die zweite Gegenwalze beschädigt wird. Dies kann von Vorteil sein, weil so die Qualität des durch die Vorrichtung erzeugten Produkts gesteigert werden kann.
Eine Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin eine Dickenmessung bezüglich einer Füllung bzw. des Füllgrades der zumindest einen ersten Kavität und/oder der zumindest einen zweiten Kavität. Mit anderen Worten misst die Dickenmessung die Füllung der zumindest einen ersten und/oder zweiten Kavität. Dies kann von Vorteil sein, da so die Befüllung der Kavität(en) durch die jeweiligen Düsen gezielt gesteuert werden kann und z.B. eine durch die jeweilige Abstreifvorrichtung abzustreifende Menge des Kunststoffmaterials so gering wie möglich gehalten werden, aber gleichzeitig eine vollständige bzw. ausreichende Füllung der Kavität(en) gewährleistet werden kann.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Trägerbahnpositioniereinrichtung zumindest eines von einer Verschiebeeinrichtung der ersten und/oder zweiten Beschichtungswalze, oder zumindest eine Trägerbahnbewegungseinrichtung. Die Verschiebeeinrichtung kann die jeweilige Beschichtungswalze parallel zu ihrer Rotationsachse, insbesondere in oder entgegen der Verarbeitungsrichtung, bewegen. Die Trägerbahnbewegungseinrichtung kann die Trägerbahn auf ihrem Pfad durch die Vorrichtung bewegen. Dies kann z.B. vermittels Registerwalzen, Walzen auf Drehgestellen, oder drehbaren Führungsrollen, welche jeweils auf die Trägerbahn wirken, erreicht werden. Dies kann den Vorteil haben, dass für jedes Material von Trägerbahn eine geeignete Art der Beeinflussung des Laufs der Trägerbahn durch die Maschine gewählt werden kann. So kann es bei dünnen Folien vorteilhaft sein eine Verstellung der Beschichtungswalze(n) zu wählen, da dies eine mechanische Einwirkung auf die Trägerbahn minimiert.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Bereichsdetektionseinrichtung zumindest eines von einem mechanischen Sensor, einem optischen Sensor oder einer Codierung an der ersten und/oder zweiten Beschichtungswalze. Ein mechanischer Sensor kann beispielsweise ein Grenzschalter, oder Kontaktschalter sein. Ein optischer Sensor kann eine Kamera oder ein Kamerasystem, ein Gegenlichtsensor, oder ein Lasermesssystem sein. Eine Codierung kann z.B. an der Stirnseite zumindest einer der Beschichtungswalzen angebracht sein. Die Codierung kann den Drehwinkel und somit bei bekannter Form der Beschichtungswalze auch die Position der Kavität und damit des beschichteten Bereichs als Information enthalten. Dies kann von Vorteil sein, da so die beschichteten Bereiche genauer detektiert werden können. Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung detektiert die Bereichsdetektionseinrichtung die Position von zumindest einer Kante eines durch die zumindest eine erste Kavität beschichteten ersten Bereichs von Kunststoffmaterial auf der ersten Trägerbahnseite der Trägerbahn und/oder zumindest eine Kante der Trägerbahn. Dies kann von Vorteil sein, da zum einen die Kanten als Referenzen dienen und für die Qualität des hergestellten Produkts zumindest mitausschlaggebend sind. Weiterhin können gegebenenfalls die Kanten einfacher und zuverlässiger detektiert werden, und so die Qualität gesteigert werden.
Eine Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Spendereinheit zur Aufbringung von zumindest einem Folienstreifen. Der Folienstreifen kann z.B. zum Leiten von elektrischem Strom verwendet werden. Dies kann von Vorteil sein, weil so funktional hochwertige Produkte vermittels der Vorrichtung hergestellt werden können. Beispielsweise kann eine Spendereinheit vor dem ersten Walzenpaar, zwischen dem ersten und dem zweiten Walzenpaar oder auch nach dem zweiten Walzenpaar angeordnet sein.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der zumindest eine Folienstreifen von der Spendereinheit entlang zumindest einer Kante eines durch die zumindest eine erste Kavität und/oder die zumindest eine zweite Kavität beschichteten Bereichs von Kunststoffmaterial auf die Trägerbahn aufgebracht. Dies kann von Vorteil sein, weil so funktional hochwertige Produkte vermittels der Vorrichtung hergestellt werden können. Zur exakten Positionierung eines Folienstreifens entlang einer der Kanten können die Bereichsdetektionseinrichtung, sowie die Trägerbahnpositionierungseinrichtung verwendet werden.
Eine Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin zumindest eine Plastifiziereinheit, welche der zumindest einen ersten Düse und/oder der zumindest einen zweiten Düse vorgeschalten ist. Die Plastifiziereinheit kann zumindest eines umfassen, von einem Extruder, einer Schmelzepumpe oder einem Kolbenspeicher. Wenn mittels der beiden Düsen dasselbe Kunststoffmaterial in die Kavitäten eingebracht werden soll, kann es ausreichen, hierzu eine einzige Plastifiziereinheit vorzusehen. Je nach Anforderungen und Anlagengröße kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn jeder Düse bzw. jeder Beschichtungswalze eine eigene Plastifiziereinheit zugeordnet ist. Dies kann vorteilhaft sein, um die Kavitäten der zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Beschichtungswalze mit Kunststoff zu befüllen.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die erste und/oder zweite Abstreifeinrichtung zumindest eines von einer Rakel oder einer Abquetschwalze. Dies kann von Vorteil sein, weil überschüssiges Kunststoffmaterial einfach und zuverlässig von der Beschichtungswalze(n) abgenommen werden kann. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Abstreifeinrichtung(en) zu temperieren, um ein sauberes Abstreifen des überschüssigen Materials an der Walze zu begünstigen. Unter der Temperierung der Abstreifeinrichtung kann je nach eingesetztem Material und Prozessführung sowohl ein Beheizen, als auch ein Kühlen verstanden werden.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist/sind die zumindest eine erste Düse und/oder die zumindest eine zweite Düse verstellbar. Die Verstellbarkeit kann sich auf die Größe des Austrittsquerschnitts und/oder auf die Form des Austrittsquerschnitts der Düse beziehen. Dies kann von Vorteil sein, da so eine Füllung in Menge und/oder Geschwindigkeit der Kavität(en) gezielt beeinflusst werden kann.
Eine Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin zumindest eine Reinigungseinheit zum Reinigen der Trägerbahn, wobei die Reinigungseinheit dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite der Trägerbahn zu reinigen. Die Reinigung kann durch zumindest eines von mechanischen, pneumatischen, chemischen oder physikalischen Verfahren umfassen, wie zum Beispiel Bürsten, und/oder Reinigungsmittel zum Einsatz kommen können. Vorteilhafterweise kann eine Reinigungseinheit, in Verarbeitungsrichtung gesehen, der ersten Beschichtungswalze vorgelagert positioniert sein. Dies kann von Vorteil sein, da so die Trägerbahn optimal für die Beschichtung vorbereitet werden kann, was sich positiv auf die Qualität des resultierenden Produktes auswirken kann.
Eine Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin zumindest eine Raueinheit zum Aufrauen der Trägerbahn, wobei die Raueinheit dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite der Trägerbahn aufzurauen. Das Aufrauen kann durch zumindest ein mechanisches, chemisches oder physikalisches Verfahren erfolgen, wie zum Beispiel mittels Bürsten, Schleifbändern (ggf. mit Absaugung), Plasma, Lösungsmittelbenebelung oder beheizten Prägewalzen. Vorteilhafterweise kann eine Raueinheit der ersten Beschichtungswalze in Verarbeitungsrichtung gesehen, vorgelagert positioniert sein. Dies kann von Vorteil sein, da so die Trägerbahn optimal für die Beschichtung vorbereitet werden kann, was sich positiv auf die Qualität des resultierenden Produktes auswirken kann.
Eine Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin zumindest eine Glätteinheit zum Glätten der Trägerbahn, wobei die Glätteinheit dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite der Trägerbahn zu glätten. Das Glätten kann durch zumindest ein mechanisches, chemisches oder physikalisches Verfahren erfolgen, wie zum Beispiel mittels eines Bügelbalkens, oder mittels einer Spanneinrichtung. Vorteilhafterweise kann eine Glätteinheit der ersten Beschichtungswalze in Verarbeitungsrichtung gesehen, vorgelagert positioniert sein. Dies kann von Vorteil sein, da so die Trägerbahn optimal für die Beschichtung vorbereitet werden kann, was sich positiv auf die Qualität des resultierenden Produktes auswirken kann.
Eine Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin zumindest eine Bearbeitungseinheit zum Bearbeiten der Trägerbahn, wobei die Bearbeitungseinheit dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite und/odereine Kante der Trägerbahn zu bearbeiten. Die Bearbeitungseinheit kann z.B. eine oder beide Kanten der Trägerbahn bearbeiten oder Löcher, Sicken, Aufdopplungen, Bedruckung von Positionsmarkierungen, Bedruckung von Codes, Anbringung von leitenden Patches, Randbeschnitt mit feststehenden Klingen oder Rollmessern an der Trägerbahn bereitstellen. Vorteilhafterweise kann eine Bearbeitungseinheit der ersten Beschichtungswalze in Verarbeitungsrichtung gesehen, vorgelagert positioniert sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Bearbeitungseinheit aber auch zwischen den beiden Walzenpaaren oder auch nach der zweiten Beschichtungswalze angeordnet sein. Dies kann von Vorteil sein, da so die Funktionalität der durch die Vorrichtung herstellbaren Produkte erhöht werden kann. Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der zumindest einen Plastifiziereinheit ein Mischer vorgeschaltet. Der Mischer kann z.B. ein Zwei- oder Mehrschneckenextruder sein. Der Mischer bzw. die Mischeinheit kann in Form eines Ein- oder Mehrschneckenextruders ausgeführt sein und kann auch direkt als Plastifiziereinheit herangezogen werden. Weiters ist es auch möglich, statische Mischer nach dem Stand der Technik in den Schmelzestrom in oder nach der Plastifiziereinheit einzubringen. Dies kann den Vorteil haben, dass der Plastifiziereinheit eine homogene Kunststoffmischung bereitgestellt werden kann.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die zumindest eine Plastifiziereinheit über eine Durchsatzregelung gesteuert werden. Dies kann den Vorteil haben, dass so die Kavität(en) definiert bzw. gesteuert mit Kunststoffmaterial befüllt werden kann bzw. können.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zwischen der zumindest einen Plastifiziereinheit und der zumindest einen ersten Düse und/oder der zumindest einen zweiten Düse ein Feedblock geschalten. Dies kann von Vorteil sein, da so eine Coextrusion ermöglicht wird. In einem Feedblock werden Kunststoffschmelzen aus mehreren, zumindest aus zwei, Plastifiziereinheiten lagenförmig übereinandergelegt und somit ein mehrschichtiger Materialverbund realisiert. Dem Fachmann ist die Technologie der Coextrusion mittels Feedblock aus dem Stand der Technik bekannt.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die zumindest eine erste Düse und/oder die zumindest eine zweite Düse jeweils als Auftragseinheit umfassend mehrerer Düsen ausgebildet, wobei die mehreren Düsen das Kunststoffmaterial nacheinander oder nebeneinander oder überlappend auf die erste Beschichtungswalze und/oder auf die zweite Beschichtungswalze aufbringen. Mit anderen Worten besteht die Auftragseinheit an der ersten und/oder zweiten Beschichtungswalze aus mehr als einer Düse und ermöglicht so das Aufbringen nacheinander-, nebeneinanderliegender oder überlappender Kunststoffbahnen. Dies kann von Vorteil sein, weil so eine Füllung der Kavität(en) besser gesteuert werden kann. Dem Fachmann ist die Technologie der Coextrusion mittels Auftragseinheit grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die ersten und/oder zweiten Düsen dazu vorgesehen und geeignet unterschiedliche Kunststoffmaterialien in die Kavität einzubringen. Dies kann von Vorteil sein, da so die durch die Kavität beschichteten Bereiche mehrere Kunststoffmaterialien umfassen können.
Bei einer Vorrichtung nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die zumindest eine erste und/oder die zumindest eine zweite Kavität unterschiedliche Ebenen aufweisen und jeder Ebene zumindest eine Düse und zumindest eine Abstreifeinheit zugeordnet sein. Somit kann eine erste Ebene der Kavität mit einem Kunststoffmaterial befüllt und abgestreift werden, bevor eine zweite Ebene mit einem ggf. anderen Kunststoffmaterial befüllt und abgestreift wird. Folglich kann somit vermittels einer einzigen Kavität in einem einzigen Beschichtungsvorgang ein mehrschichtiger Bereich in einem Arbeitsgang auf die Trägerbahn aufgebracht werden.
Unabhängig davon wird die Aufgabe der Erfindung auch durch ein Beschichtungsverfahren zur Beschichtung einer Trägerbahn mit Kunststoffmaterial gelöst.
Verfahrensgemäß ist dabei ein Füllen zumindest einer ersten Kavität einer ersten Beschichtungswalze mit Kunststoffmaterial vermittels zumindest einer ersten Düse vorgesehen. Anschließend erfolgt ein Abstreifen der zumindest einen ersten Kavität. Das Kunststoff material wird auf eine erste Trägerbahnseite in einem ersten beschichteten Bereich aufgebracht. Weiters erfolgt ein Füllen zumindest einer zweiten Kavität einer zweiten Beschichtungswalze mit Kunststoffmaterial vermittels zumindest einer zweiten Düse, wobei ein Abstreifen der zumindest einen zweiten Kavität erfolgt. Das Kunststoffmaterial wird auf eine zweite Trägerbahnseite in einem zweiten beschichteten Bereich aufgebracht. Dabei wird eine zweite Gegenwalze so gesteuert, dass zumindest eine Gegenkavität der zweiten Gegenwalze beim Aufbringen des Kunststoffmaterials auf die zweite Trägerbahnseite die zumindest eine Gegenkavität den ersten beschichteten Bereich aufnimmt.
Bzgl. der Vorteile und möglicher spezieller Ausprägungen bzw. Weiterbildungen des Beschichtungsverfahrens sei, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, auf die vorausgegangenen Beschreibungsteile verwiesen. Hierbei sei zudem erwähnt, dass die einzelnen Verfahrensschritte und deren zeitliche Abfolge nicht zwingend in der angeführten Reihenfolge erfolgen müssen, sondern auch eine davon abweichende zeitliche Abfolge möglich ist. Bevorzugt erfolgt jedoch eine sukzessive und somit aufeinander folgende zeitliche Abfolge der angeführten Verfahrensschritte.
Zum besseren Verständnis der Vorrichtung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Das Verfahren wird im Zuge der Vorrichtungsbeschreibung näher erklärt.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine grobschematische Beschichtungsvorrichtung in seitlicher Ansicht,
Fig. 2 eine Detailansicht einer Beschichtungswalze,
Fig. 3 eine grobschematische Beschichtungsvorrichtung in Draufsicht.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Der Begriff „insbesondere“ wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mögliche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfahrensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss.
In ihrer vorliegenden Verwendung sollen die Begriffe „umfassend”, „weist auf“, „aufweisend“, „schließt ein“, „einschließlich“, „enthält“, „enthaltend“ und jegliche Variationen dieser eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken. Als weitere Begriffe werden auch noch „wahlweise“ oder „alternativ“ verwendet. Darunter wird verstanden, dass dieser Verfahrensschritt oder diese Anlagenkomponente grundsätzlich vorhanden ist, jedoch je nach Einsatzbedingungen eingesetzt werden kann, dies jedoch nicht zwingend erfolgen muss.
Die Fig. 1 zeigt eine grobschematische Beschichtungsvorrichtung 10 in seitlicher Ansicht bzw. stellt einen Verfahrensablauf bzw. ein Verfahrensfließbild eines Beschichtungsverfahrens zur Beschichtung einer Trägerbahn 11 mit Kunststoffmaterial dar.
Die Beschichtungsvorrichtung 10 ist zum registergenauen Aufbringen von Kunststoffmaterial auf eine Trägerbahn 11, insbesondere auf eine erste T rägerbahnseite 11 a der T rägerbahn 11 und/oder auf eine zweite T rägerbahnseite 11 b der Trägerbahn 11 vorgesehen. Die Beschichtungsvorrichtung 10 umfasst dazu eine erste Beschichtungswalze 20 und eine der ersten Beschichtungswalze 20 nachgeschaltete, zweite Beschichtungswalze 30. Begriffe wie „nachgeschaltet“, „nachfolgend“ oder „anschließend“ beziehen sich dabei auf die Verarbeitungsrichtung bzw. Verfahrensfließrichtung der Beschichtungsvorrichtung 10. Die Trägerbahn 11 wird dabei der Verarbeitungsrichtung folgend in die Beschichtungsvorrichtung eingebracht und durch diese hindurchgeführt. Die Verarbeitungsrichtung erfolgt in dem in der Fig. 1 gezeigten Fließbild von rechts nach links und ist zum besseren Verständnis mittels eines Pfeiles angedeutet.
Die erste Beschichtungswalze 20 weist zumindest eine erste Kavität 21 auf und ist vermittels zumindest einer ersten Düse 22 mit einem plastifizierten Kunststoffmaterial befüllbar. Die zweite Beschichtungswalze 30 weist zumindest eine zweite Kavität 31 auf und ist vermittels zumindest einer zweiten Düse 32 mit einem plastifizierten Kunststoffmaterial befüllbar. Eine erste Abstreifeinrichtung 23 streift die erste Beschichtungswalze 20 ab und eine zweite Abstreifeinrichtung 33 streift die zweite Beschichtungswalze 30 abstreift.
Dabei wirkt die erste Beschichtungswalze 20 mit einer ersten Gegenwalze 40 zusammen, wobei die Trägerbahn 11 zwischen der ersten Beschichtungswalze 20 und der ersten Gegenwalze 40 hindurchgeführt wird. Die erste Trägerbahnseite 11a bzw. im dargestellten Beispiel die Oberseite der Trägerbahn 11, ist dabei der ersten Beschichtungswalze 20 zugewandt. Mittels der ersten Beschichtungswalze 20 wird so die erste Trägerbahnseite 11a der Trägerbahn 11 beschichtet.
Die zweite Beschichtungswalze 30 wirkt mit einer zweiten Gegenwalze 50 zusammen, wobei die Trägerbahn 11 zwischen der zweiten Beschichtungswalze 30 und der zweiten Gegenwalze 50 hindurchgeführt wird. Die zweite Trägerbahnseite 11b bzw. im dargestellten Beispiel die Unterseite der Trägerbahn 11, ist dabei der zweiten Beschichtungswalze 30 zugewandt. Mittels der zweiten Beschichtungswalze 30 wird so die zweite Trägerbahnseite 11b der Trägerbahn 11 beschichtet.
Die zweite Gegenwalze 50 umfasst zumindest eine Gegenkavität 51, welche zumindest eine Gegenkavität 51 der zumindest einen ersten Kavität 21 entspricht. Darüber hinaus umfasst die Beschichtungsvorrichtung 10 zumindest eine Trägerbahnpositioniereinrichtung 60.
Die in der Fig. 1 gezeigte Beschichtungsvorrichtung 10 kann dabei in einem Beschichtungsverfahren zur Beschichtung einer Trägerbahn 11 mit Kunststoffmaterial zum Einsatz kommen. Bei dem Verfahren wird eine Trägerbahn 11 durch eine Beschichtungsvorrichtung 10 geführt und bevorzugt beidseitig zumindest partiell beschichtet. Das Verfahren sieht dazu zunächst ein Füllen zumindest einer ersten Kavität 21 einer ersten Beschichtungswalze 20 mit einem Kunststoffmaterial vermittels zumindest einer ersten Düse 22 vor. Zum Entfernen von überschüssigem Kunststoffmaterial wird die zumindest eine erste Kavität 21 mittels einer ersten Abstreifeinrichtung 23 abgestreift. Durch eine Rotationsbewegung der ersten Beschichtungswalze 20 wird das Kunststoffmaterial auf eine erste Trägerbahnseite 11a der Trägerbahn 11 aufgebracht, sodass ein erster beschichteter Bereich 29 entsteht. Anschließend wird zumindest eine zweite Kavität 31 einer nachfolgenden, zweiten Beschichtungswalze 30 vermittels zumindest einer zweiten Düse 32 mit Kunststoffmaterial gefüllt. Auch diese zweite Kavität 31 wird mittels einer zweiten Abstreifeinrichtung 33 abgestreift. Durch eine Rotationsbewegung der zweiten Beschichtungswalze 30 wird das Kunststoffmaterial auf eine zweite Trägerbahnseite 11b der Trägerbahn 11 aufgebracht, sodass ein zweiter beschichteter Bereich 39 entsteht. Dabei wird eine zweite Gegenwalze 50, welche mit der zweiten Beschichtungswalze 30 zusammenwirkt, so gesteuert wird, dass zumindest eine Gegenkavität 51 der zweiten Gegenwalze 50 beim Aufbringen des Kunststoffmaterials auf die zweite Trägerbahnseite 11b die zumindest eine Gegenkavität 51 den ersten beschichteten Bereich 29 aufnimmt.
Zumindest eine Innenfläche zumindest einer der Kavitäten 21, 31, 51 kann eine Struktur aufweisen. In der Fig. 1 ist gezeigt, dass der erste beschichtete Bereich 29 und der zweite beschichtete Bereich 39 aufgrund der Strukturen der Kavitäten 21 , 31 , 51 eine Struktur aufweist. Es kann auch sein, dass zumindest eine Innenfläche zumindest einer der Kavitäten 21 , 31 , 51 eine Beschichtung aufweist, damit das in den Kavitäten 21, 31, 51 aufgenommene und abzugebende Kunststoffmaterial nicht in den Kavitäten 21, 31, 51 anhaftet.
Die Beschichtungsvorrichtung 10 kann weiterhin mit zumindest einer Bereichsdetektionseinrichtung 61 ausgebildet sein, welche die Position eines durch die zumindest eine erste Kavität 21 ersten beschichteten Bereich 29 von Kunststoffmaterial detektiert.
Die Beschichtungsvorrichtung 10 kann weiterhin umfassend eine - figürlich nicht gezeigte - Dickenmessung umfassen, welche eine Füllung der zumindest einen ersten Kavität21 und/oder der zumindest einen zweiten Kavität31 misst. Beispielsweise kann eine Dickenmessung als Komponente der Bereichsdetektionseinrichtung 61 ausgebildet sein. Alternativ kann eine Dickenmessung auch in der jeweiligen Kavität 21 , 31 oder im Nahbereich der jeweiligen Kavität 21 , 31 ausgebildet sein.
Die Trägerbahnpositioniereinrichtung 60 kann zumindest eine Verschiebeeinrichtung 62 zum Verschieben der ersten und/oder zweiten Beschichtungswalze 20, 30, und/oder zumindest eine Trägerbahnbewegungseinrichtung 63 zum Bewegen der Trägerbahn 11 umfassen.
Darüber hinaus kann die Bereichsdetektionseinrichtung 61 einen mechanischen Sensor, einen optischen Sensor, und/oder eine Codierung an der ersten und/oder an der zweiten Beschichtungswalze 20, 30 umfassen. Die Bereichsdetektionseinrichtung 61 kann die Position von zumindest einer Kante des ersten beschichteten Bereichs 29 und/oder zumindest einer Kante der Trägerbahn 11 detektieren. Weiterhin kann die Beschichtungsvorrichtung 10 eine figürlich nicht gezeigte, weil der Fachwelt grundsätzlich bekannte, Spendereinheit zur Aufbringung von zumindest einem Folienstreifen umfassen. Die Spendereinheit kann dabei am Beginn der Beschichtungsvorrichtung 10, also vor dem ersten Walzenpaar 20, 40, zwischen den Walzenpaaren 20,40 bzw. 30, 50 oder nach dem zweiten Walzenpaar 30, 50 angeordnet sein. Der zumindest eine Folienstreifen kann dabei von der Spendereinheit entlang zumindest einer Kante des ersten und/oder zweiten beschichteten Bereichs 29, 39 auf die Trägerbahn 11 aufgebracht werden.
Es kann auch sein, dass die Beschichtungsvorrichtung 10 zumindest eine figürlich nicht gezeigte, weil der Fachwelt grundsätzlich bekannte, Plastifiziereinheit umfasst, welche der zumindest einen ersten Düse 22 und/oder der zumindest einen zweiten Düse 32 vorgeschalten ist. Der zumindest einen Plastifiziereinheit kann ein figürlich ebenso nicht dargestellter Mischer vorgeschaltet sein. Es kann auch sein, dass die zumindest eine Plastifiziereinheit über eine - figürlich ebenfalls nicht gezeigte - Durchsatzregelung gesteuert wird. Zwischen der zumindest einen Plastifiziereinheit und der zumindest einen ersten Düse 22 und/oder der zumindest einen zweiten Düse 32 kann zudem ein Feedblock geschalten sein. Auch der Feedblock ist, weil der Fachwelt hinlänglich bekannt, in der Fig. 1 nicht dargestellt.
Die erste und/oder die zweite Abstreifeinrichtung 23, 33 kann zumindest eine Rakel und/oder eine Abquetschwalze umfassen. Es kann auch sein, dass die zumindest eine erste Düse 22 und/oder die zumindest eine zweite Düse 32 verstellbar ist.
Weiterhin kann die Beschichtungsvorrichtung 10 zumindest eine Reinigungseinheit 67 zum Reinigen der Trägerbahn 11 umfassen, wobei die Reinigungseinheit 67 dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite 11a, 11b der Trägerbahn 11 zu reinigen. Weiterhin kann die Beschichtungsvorrichtung 10 zumindest eine Raueinheit 68 zum Aufrauen der Trägerbahn 11 umfassen, wobei die Raueinheit 68 dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite 11a, 11b der Trägerbahn 11 aufzurauen. Weiterhin kann die Beschichtungsvorrichtung 10 zumindest eine Glätteinheit 69 zum Glätten der Trägerbahn 11, wobei die Glätteinheit 69 dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite 11a, 11b der Trägerbahn 11 zu glätten. Weiterhin kann die Beschichtungsvorrichtung 10 zumindest eine Bearbeitungseinheit 70 zum Bearbeiten der Trägerbahn 11 umfassen, wobei die Bearbeitungseinheit 70 dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite 11a, 11 b und/oder eine Kante der Trägerbahn 11 zu bearbeiten.
Der Einfachheit halber sind die Reinigungseinheit 67, die Raueinheit 68, die Glätteinheit 69, sowie die Bearbeitungseinheit 70 in der Fig. 1 als eine gemeinsame Einheit dargestellt. Natürlich kann es aber auch zweckmäßig bzw. erforderlich sein, dass die Einheiten einzeln bzw. voneinander unabhängig an den jeweils am besten geeigneten Positionen in der Beschichtungsvorrichtung 10 angeordnet sind.
Darüber hinaus kann es sein, dass die zumindest eine erste Düse 22 und/oder die zumindest eine zweite Düse 32 jeweils als Auftragseinheit umfassend mehrere Düsen ausgebildet ist. Dabei können die mehreren Düsen das Kunststoffmaterial nacheinander oder nebeneinander oder überlappend auf die erste Beschichtungswalze 20 und/oder auf die zweite Beschichtungswalze 30 aufbringen.
Insbesondere können die ersten 22 und/oder zweiten Düsen 32 dazu vorgesehen und geeignet sein, unterschiedliche Kunststoffmaterialien in die Kavität 21, 31 einzubringen.
Die Fig. 2 zeigt eine Detailansicht einer Beschichtungswalze 20 in Seitenansicht. Dabei ist gezeigt, dass die zumindest eine erste Kavität 21 unterschiedliche Ebenen 21a, 21b aufweisen kann, wobei jeder Ebene 21a, 21b zumindest eine Düse und zumindest eine Abstreifeinheit zugeordnet sein kann. Somit kann eine erste Ebene 21a der Kavität 21 mit einem Kunststoffmaterial befüllt und abgestreift werden, bevor eine zweite Ebene 21b mit einem gegebenenfalls anderen Kunststoffmaterial befüllt und abgestreift wird. Natürlich kann es auch sein, dass zuerst die zweite Ebene 21b befüllt wird und danach die erste Ebene 21a. Auch eine zeitgleiche Befüllung der Ebenen 21a, 21b ist denkbar. Es versteht sich von selbst, dass auch die zweite Beschichtungswalze 30 bzw. deren Kavität 31 mit mehreren Ebenen ausgebildet sein kann.
In der Fig. 3 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform der Beschichtungsvorrichtung gezeigt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Fig. 1 hingewiesen bzw. Bezug genommen.
Konkret zeigt die Fig. 3 eine grobschematische Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung 10 in Draufsicht. Im Sinne einer besseren Übersicht sind beispielsweise die Düsen und Abstreifeinrichtungen in der Fig. 3 nicht dargestellt.
Die erste Kavität 21 der ersten Beschichtungswalze 20 ist dabei zentral bzw. mittig in der Walze ausgebildet. In der dargestellten Ansicht von oben auf die Beschichtungsvorrichtung 10 ist die erste Gegenwalze 40, welche unter der ersten Beschichtungswalze 20 angeordnet ist, nicht erkennbar. Beim Durchlauf durch die Beschichtungsvorrichtung 10 in Verarbeitungsrichtung (dargestellt durch einen Pfeil) wird ein erster beschichteter Bereich 29 auf die erste Trägerbahnseite 11 a, respektive auf die Oberseite der Trägerbahn 11 appliziert. Die Dimension des Bereichs 29 entspricht dabei jener der ersten Kavität 21. Im weiteren Durchlauf durch die Beschichtungsvorrichtung 10 wird die Trägerbahn 11 durch ein zweites Walzenpaar, konkret durch eine zweite Gegenwalze 50 und durch eine zweite Beschichtungswalze 30 geführt. Die zweite Gegenwalze 50, welche gleichermaßen wie die erste Beschichtungswalze 20 auf die erste Trägerbahnseite 11a bzw. auf die dargestellte Oberseite der Trägerbahn 11 wirkt, weist dabei eine Gegenkavität 51 auf, welche der erste Kavität 21 entspricht, also in Größe und Form mit dieser zumindest annähernd ident ist. Es kann auch sein, dass die Gegenkavität 51 größer ist als die erste Kavität 21. Beim Durchlauf durch das zweite Walzenpaar bleibt der erste beschichtete Bereich 29 folglich unbeschädigt bzw. unbeeinflusst von der Gegenwalze 50, weil dieser exakt bzw. positionsgenau von der Gegenkavität 51 aufgenommen wird. Mittels der zweiten Beschichtungswalze 30, welche eine zweite Kavität 31 aufweist, wird auf die zweite Trägerbahnseite 11b, respektive auf die Unterseite der Trägerbahn 11, ein zweiter beschichteter Bereich 39 appliziert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zweite beschichtete Bereich 39 zum ersten beschichteten Bereich 29 in zwei Achsen versetzt ausgebildet. Es versteht sich von selbst, dass die genaue Anordnung der Bereiche 29, 39 dem Ermessen des Fachmanns bzw. den spezifischen Anforderungen an das zu erzeugende Produkt entspricht. In der Fig. 3 ist darüber hinaus eine Trägerbahnpositioniereinrichtung 60 skizziert, welche mittels eines Motors betreibbar sein kann. Im dargestellten Beispiel ist die Trägerbahnpositioniereinrichtung 60 an dem zweiten Walzenpaar, insbesondere an der zweiten Beschichtungswalze 30 angeordnet. Natürlich kann die Trägerbahnpositioniereinrichtung 60 auch mit beiden Walzenpaaren gekoppelt sein, oder es kann auch sein, dass eine weitere Trägerbahnpositioniereinrichtung 60 ausgebildet ist, welche an dem ersten Walzenpaar angeordnet ist. Die Trägerbahnpositioniereinrichtung 60 kann mit einer Verschiebeeinrichtung 62 zum Verschieben der zweiten Beschichtungswalze 30 ausgebildet sein. Die Trägerbahnpositioniereinrichtung 60 kann zudem mit einer Trägerbahnbewegungseinrichtung 63 zum Bewegen der Trägerbahn 11 ausgebildet sein. Denkbare Bewegungs- bzw. Positionierrichtungen, welche mittels der Trägerbahnpositioniereinrichtung 60 erfolgen können, sind in der Fig. 3 mittels Richtungspfeilen angedeutet. In der Fig. 3 ist auch gezeigt, dass eine Bereichsdetektionseinrichtung 61 ausgebildet sein kann, welche zur Detektion des ersten beschichteten Bereichs 29 auf der ersten Trägerbahnseite 11a vorgesehen ist. Im dargestellten Beispiel ist die Bereichsdetektionseinrichtung 61 mit dem Antrieb der Trägerbahnpositioniereinrichtung 60 gekoppelt bzw. durch diesen mit Energie versorgt. Die Bereichsdetektionseinrichtung 61 kann beispielsweise mit einer Kamera und mit einem Grenzschalter ausgebildet sein.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Offenbarung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständlichen Offenbarung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
Bezugszeichenaufstellung
Beschichtungsvorrichtung
Trägerbahn a erste Trägerbahnseite b zweite Trägerbahnseite erste Beschichtungswalze erste Kavität a erste Ebene b zweite Ebene erste Düse erste Abstreifeinrichtung erster beschichteter Bereich zweite Beschichtungswalze zweite Kavität zweite Düse zweite Abstreifeinrichtung zweiter beschichteter Bereich erste Gegenwalze zweite Gegenwalze Gegenkavität
Trägerbahnpositioniereinrichtung
Bereichsdetektionseinrichtung
Verschiebeeinrichtung
T rägerbahnbewegungseinrichtung
Reinigungseinheit
Raueinheit
Glätteinheit
Bearbeitungseinheit

Claims

P at e n ta n s p rü c h e
1. Beschichtungsvorrichtung (10) zum registergenauen Aufbringen von
Kunststoffmaterial auf eine Trägerbahn (11), umfassend eine erste Beschichtungswalze (20) und eine nachgeschaltete zweite Beschichtungswalze (30), wobei die erste Beschichtungswalze (20) zumindest eine erste Kavität (21) aufweist und vermittels zumindest einer ersten Düse (22) mit Kunststoffmaterial befüllbar ist, und wobei die zweite Beschichtungswalze (30) zumindest eine zweite Kavität (31) aufweist und vermittels zumindest einer zweiten Düse (32) mit Kunststoffmaterial befüllbar ist, und wobei eine erste Abstreifeinrichtung (23) die erste Beschichtungswalze (20) abstreift und eine zweite Abstreifeinrichtung (33) die zweite Beschichtungswalze (30) abstreift, und wobei die erste
Beschichtungswalze (20) mit einer ersten Gegenwalze (40) zusammenwirkt und eine erste Trägerbahnseite (11a) beschichtet und die zweite Beschichtungswalze (30) mit einer zweiten Gegenwalze (50) zusammenwirkt und eine zweite Trägerbahnseite (11b) beschichtet, und wobei die zweite Gegenwalze (50) zumindest eine Gegenkavität (51) entsprechend der zumindest einen ersten Kavität (21) umfasst, die Beschichtungsvorrichtung (10) weiterhin umfassend zumindest eine Trägerbahnpositioniereinrichtung (60).
2. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei zumindest eine Innenfläche zumindest einer der Kavitäten (21, 31, 51) eine Struktur aufweist.
3. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei zumindest eine Innenfläche zumindest einer der Kavitäten (21, 31, 51) eine Beschichtung aufweist.
4. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, weiterhin umfassend zumindest eine Bereichsdetektionseinrichtung (61), welche die Position eines durch die zumindest eine erste Kavität (21 ) ersten beschichteten Bereich (29) von Kunststoffmaterial detektiert.
5. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, weiterhin umfassend eine Dickenmessung bezüglich einer Füllung der zumindest einen ersten Kavität (21 ) und/oder der zumindest einen zweiten Kavität (31 ).
6. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei die Trägerbahnpositioniereinrichtung (60) zumindest eines umfasst von einer Verschiebeeinrichtung (62) der ersten und/oder zweiten Beschichtungswalze (20, 30), oder zumindest eine Trägerbahnbewegungseinrichtung (63).
7. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Bereichsdetektionseinrichtung (61) zumindest eines umfasst von einem mechanischen Sensor, einem optischen Sensor oder einer Codierung an der ersten und/oder zweiten Beschichtungswalze (20, 30).
8. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Bereichsdetektionseinrichtung (61) die Position von zumindest einer Kante des ersten beschichteten Bereichs (29) und/oder zumindest einer Kante der Trägerbahn (11) detektiert.
9. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, weiterhin umfassend eine Spendereinheit zur Aufbringung von zumindest einem Folienstreifen.
10. Beschichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei der zumindest eine Folienstreifen von der Spendereinheit entlang zumindest einer Kante des ersten und/oder zweiten beschichteten Bereichs (29, 39) auf die Trägerbahn (11) aufgebracht wird.
11. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, weiterhin umfassend zumindest eine Plastifiziereinheit , welche der zumindest einen ersten Düse (22) und/oder der zumindest einen zweiten Düse (32) vorgeschalten ist.
12. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei die erste und/oder zweite Abstreifeinrichtung (23, 33) zumindest eines umfasst von einer Rakel oder einer Abquetschwalze.
13. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei die zumindest eine erste Düse (22) und/oder die zumindest eine zweite Düse (32) verstellbar sind.
14. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, weiterhin umfassend zumindest eine Reinigungseinheit (67) zum Reinigen der Trägerbahn (11), wobei die Reinigungseinheit (67) dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite (11a, 11b) der Trägerbahn (11) zu reinigen.
15. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, weiterhin umfassend zumindest eine Raueinheit (68) zum Aufrauen der Trägerbahn (11), wobei die Raueinheit (68) dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite (11a, 11b) der Trägerbahn (11) aufzurauen.
16. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, weiterhin umfassend zumindest eine Glätteinheit (69) zum Glätten der Trägerbahn (11 ), wobei die Glätteinheit (69) dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite (11a, 11b) der Trägerbahn (11) zu glätten.
17. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, weiterhin umfassend zumindest eine Bearbeitungseinheit (70) zum Bearbeiten der Trägerbahn (11), wobei die Bearbeitungseinheit (70) dazu vorgesehen und geeignet ist zumindest eine Seite (11a, 11b) und/oder eine Kante der Trägerbahn (11) zu bearbeiten.
18. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei der zumindest einen Plastifiziereinheit ein Mischer vorgeschaltet ist.
19. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei die zumindest eine Plastifiziereinheit über eine Durchsatzregelung gesteuert wird.
20. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, wobei zwischen der zumindest einen Plastifiziereinheit und der zumindest einen ersten Düse (22) und/oder der zumindest einen zweiten Düse (32) ein Feedblock geschalten ist.
21. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei die zumindest eine erste Düse (22) und/oder die zumindest eine zweite Düse (32) jeweils als Auftragseinheit umfassend mehrere Düsen ausgebildet ist, und wobei die mehreren Düsen das Kunststoffmaterial nacheinander oder nebeneinander oder überlappend auf die erste Beschichtungswalze (20) und/oder zweite Beschichtungswalze (30) aufbringen.
22. Beschichtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 21, wobei die ersten (22) und/oder zweiten Düsen (32) dazu vorgesehen und geeignet sind unterschiedliche Kunststoffmaterialien in die Kavität (21, 31) einzubringen.
23. Beschichtungsvorrichtung (10) nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei die zumindest eine erste (21) und/oder die zumindest eine zweite Kavität (31) unterschiedliche Ebenen (21a, 21b) aufweisen und jeder Ebene (21a, 21b) zumindest eine Düse und zumindest eine Abstreifeinheit zugeordnet sind.
24. Beschichtungsverfahren zur Beschichtung einer Trägerbahn (11) mit Kunststoffmaterial, umfassend die Schritte:
- Füllen zumindest einer ersten Kavität (21) einer ersten Beschichtungswalze (20) mit Kunststoffmaterial vermittels zumindest einer ersten Düse (22);
- Abstreifen der zumindest einen ersten Kavität (21 );
- Aufbringen des Kunststoffmaterials auf eine erste Trägerbahnseite (11a) in einem ersten beschichteten Bereich (29);
- Füllen zumindest einer zweiten Kavität (31) einer zweiten Beschichtungswalze (30) mit Kunststoffmaterial vermittels zumindest einer zweiten Düse (32);
- Abstreifen der zumindest einen zweiten Kavität (31 );
- Aufbringen des Kunststoffmaterials auf eine zweite Trägerbahnseite (11b) in einem zweiten beschichteten Bereich (39), wobei eine zweite Gegenwalze (50) so gesteuert wird, dass zumindest eine Gegenkavität (51) der zweiten Gegenwalze (50) beim Aufbringen des Kunststoffmaterials auf die zweite Trägerbahnseite (11b) die zumindest eine Gegenkavität (51) den ersten beschichteten Bereich (29) aufnimmt.
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