WO2023237237A1 - Vorrichtung zur versorgung eines aufragwerkes mit einer pulvermischung sowie beschichtungsvorrichtung mit einer solchen vorrichtung zur versorgung - Google Patents

Vorrichtung zur versorgung eines aufragwerkes mit einer pulvermischung sowie beschichtungsvorrichtung mit einer solchen vorrichtung zur versorgung Download PDF

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WO2023237237A1
WO2023237237A1 PCT/EP2023/055668 EP2023055668W WO2023237237A1 WO 2023237237 A1 WO2023237237 A1 WO 2023237237A1 EP 2023055668 W EP2023055668 W EP 2023055668W WO 2023237237 A1 WO2023237237 A1 WO 2023237237A1
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roller
gap
powder mixture
powder
applicator
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PCT/EP2023/055668
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Claus Bolza-Schünemann
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Koenig & Bauer Ag
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    • B05C19/04—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces the particulate material being projected, poured or allowed to flow onto the surface of the work
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    • B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
    • B05B7/144—Arrangements for supplying particulate material the means for supplying particulate material comprising moving mechanical means
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries

Definitions

  • the invention relates to a device for supplying an applicator with a powder mixture and a coating device with such a supply device according to claim 1 or 7.
  • DE 102017208220 A1 discloses a device and a method for coating a carrier substrate, wherein a dry film is formed in a gap between a first and a second roller and, in one embodiment, is transferred to the carrier substrate in a gap with a further roller.
  • the rollers are operated at a differential speed to form fibrils.
  • US 2015/0224529 A1 discloses a device for coating an object to be coated with coating material, the coating material containing, among other things, 20 to 65% by volume of water.
  • the layer is formed between a first and a second roller, the first roller having improved transfer properties, e.g. B. has a rougher surface and the rollers can be operated at different speeds.
  • a film is produced by calendering a powder mixture and wound onto a roll in order to be fed as such to a further process in which it can be laminated onto a collector.
  • the powder mixture is placed on a belt and guided into the nip of two rollers.
  • JP 2013-62179 A describes a device and a method for producing one Dry film made of powder containing active material is known, the powder being passed through a nip between two rollers and rolled into the film. Viewed in the direction of the gap, several vibration conveyors are provided next to each other, each with a trough driven by a vibration drive, to which powder is fed via funnels arranged above them.
  • DE 2522 304 A1 discloses a device and a method for coating webs, e.g. B. metal sheets or textile fabric sheets, with powdery materials, e.g.
  • Aluminum powder whereby the powder falls from a funnel in which loosening or aeration takes place via an intermediate conveyor onto a rotating roller and from there trickles onto the web through an electrostatic distributor.
  • the intermediate conveyor can perform an angular pendulum movement about a vertical axis
  • AT 207216 B relates to a device for the continuous production of a belt consisting of fused or sintered metal particles, with powdered material being deposited from a funnel onto a conveyor belt via an inclined path.
  • the inclined track is set in a back and forth movement using an eccentric.
  • the US 2017/0040591 A1 relates to a device and a method for producing electrode plates, with powder from a powder feed above being pressed into a layer between a first and a second roller and in a gap between the second and a third roller on a through the Gap-guided carrier substrate is applied. Edge areas of the layer formed via a wider powder feed are removed via a removal device that interacts with the second roller.
  • the invention is based on the object of providing a device for supplying an applicator with a powder mixture and a coating device with a to create such a device for supply.
  • the advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that by means of the supply device, a uniform supply of powder mixture can be continuously and reliably produced, and thereby a coated carrier substrate can be produced in the coating device with an active material layer that is as uniform and/or less defective as possible.
  • the downstream end of the conveyor device above the gap or an insertion aid arranged above it can be changed and/or moved back and forth between two lateral end positions that determine the feed width by drive means in the direction of the gap length running axially parallel to the first roller over a feed width relevant to the powder feed.
  • the conveyor device is designed in such a way that it maintains a constant conveyor path length during oscillation and/or is in particular smaller in the area of its downstream end than the feed width determined by the end positions.
  • the dosing device is preferably designed as a dosing shaker and/or with an accuracy in the delivery quantity of a maximum of 3% deviation from a target delivery quantity.
  • the conveyor device is formed by a plurality of coupled conveyor belts that can be operated at a constant and/or controlled speed, the downstream end of the conveyor device, in particular the last conveyor belt downstream, being coupled to a linear drive running in an axially parallel direction at a height above the first gap and can thereby be moved back and forth in an axially parallel direction at a constant and/or controlled speed between the two lateral end positions above the first gap, which determine the feed width.
  • the coating device for supplying the powder mixture is one of the above. Device assigned to supply.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a product to be manufactured
  • Fig. 2 is a schematic diagram for the production and application of a dry film
  • FIG. 3 shows an exemplary embodiment of a machine for producing a multi-layer product with a dry film applied to a carrier substrate with an application stage according to an embodiment of a first group of exemplary embodiments
  • FIG. 6 shows a further alternative embodiment of the embodiment of a first group of exemplary embodiments
  • FIG. 8 shows a schematic diagram for an embodiment of a second group of exemplary embodiments
  • FIG. 9 shows a schematic diagram for a further embodiment of a second group of exemplary embodiments.
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment of a machine for producing a multi-layer product with a dry film applied to a carrier substrate with an application stage according to an embodiment of the second group of exemplary embodiments; 11 shows an enlarged view of the application stage from FIG. 10 with two rollers coupled in pairs in a first embodiment;
  • FIG. 12 shows an enlarged view of the application stage from FIG. 10 with two rollers coupled in pairs in a second embodiment
  • Fig. 13 is a representation diagonally from below with removal devices
  • Fig. 14 is an oblique view of a product section with a slight lateral primer protrusion
  • Fig. 16 is a schematic side view from Fig. 15.
  • Electrodes or machines described below involve the production of electrode units 001 electrochemical storage, as used in particular in batteries or accumulators, such as. B lithium-sulfur, sodium ions or in particular lithium-ion batteries, as well as in solid-state batteries, are used.
  • a product 001 to be manufactured by a machine mentioned below; 002 can, for example, be replaced by something that is still to be cut, e.g. B. web-shaped intermediate product 002, e.g. B. a product strand 002 designed as an electrode strand 002, or by sheet-shaped end products 001 that have already been cut in the machine, e.g. B. product sections 001 formed as electrode units 001, electrodes 001 for short.
  • a carrier substrate 006 preferably a carrier substrate web 006, e.g. B.
  • a current conductor substrate 006 formed by, for example, a current conductor film 006, material layer 003 applied on one or both sides; 003', in particular active material layer 003; 003', preferably applied as dry film 003; 003' is now a device 100; 100* for coating, coating device 100 for short; 100*, in particular for dry coating, of a particularly web-shaped, e.g. B.
  • an active material such as.
  • the carrier substrate 006 represents z. B. at the same time represents the current-dissipating layer of the electrode unit 001 and is z. B. by film, fleece or fabric-like electrically conductive material, e.g. B. formed from a metal. It is Z. B.
  • d006 in particular for the production of electrode units 001 for lithium-ion batteries or accumulators - made of aluminum or copper and / or, for example, has a thickness d006 of 5 to 16 pm.
  • an anode it is in particular made of copper with z.
  • the carrier substrate 006 has at least the dry film 003; 003' surface area to be coated, a superficial coating with a connection-supporting or -effecting agent 007; 007', e.g. B. a binder 007; 007', a primer 007; 007' or an adhesive 007; 007', on.
  • a connection-supporting or -effecting agent 007; 007' e.g. B. a binder 007; 007', a primer 007; 007' or an adhesive 007; 007', on.
  • One such remedy 007; 007' can be formed by a thermoplastic or reactive binder or primer and e.g. B. include a thermoplastic component and / or a thickness d007 of only a few pm, e.g. B. at most 5 pm, in particular at most 3 pm.
  • a thickness d003; d003' of the active material layer 003; 003' of product 001; 002, d. H. the electrode unit 001 or the electrode strand 002, is, for example, at most 240 pm, in particular at most 150 pm, preferably at a maximum of 100 pm and/or is, for example, at least 20 pm, in particular at least 30 pm, preferably at least 40 pm.
  • the carrier material 006 is not covered with the dry film 003 over its entire width; 003 'coated, but only up to a free edge area in which the surface of the metallic conductive carrier material 006 is free and - e.g. B. for connection purposes with lines - remains accessible.
  • a clear width of the first gap 104 at its narrowest point determines the - if necessary compared to the thickness in the later product 001; 002 even greater - thickness of the dry film 003 before it passes an application point at which it is applied - in particular under pressure - to the carrier substrate 006.
  • a laminating gap 107 also referred to as a laminating gap 107, through which the carrier substrate 006 can be guided and, in particular, from the counter-pressure roller 106; 103 opposite side, with the over the first film formation gap 104 formed, z. B. at least 40 pm thick, e.g. B. between 50 pm to 200 pm, in particular 60 to 120 pm thick dry film 003 can be applied.
  • 100* comprises a second applicator 10T (see, for example, FIGS. 3 to 13), through which a, in particular solvent-free and/or dry, e.g. B. powder mixture 004' conveyed into the nip by a second device for supplying powdery material 700 ', powder feed device 700' for short, initially, in particular by pressing and / or using a pressing force, to form a second dry film 003 '; 003 can be processed and subsequently this second dry film 003 '; 003 can be applied to the other, second side of the carrier substrate 006, in particular by pressing and / or using a contact pressure. In principle, this can be the same powder mixture 004' or a different one from the first powder mixture 004'.
  • a, in particular solvent-free and/or dry e.g. B. powder mixture 004' conveyed into the nip by a second device for supplying powdery material 700 ', powder feed device
  • a large wrap can ensure better heat transfer from a possibly temperature-controlled counter-pressure roller 106; 106' and/or an improved -z. B. require flutter-free opening and closing (see e.g. Fig. 3 to Fig. 5). So the respective counter-pressure roller 106; 106' e.g. B. below the laminating roller 103; 103 'be arranged so that the axes of rotation R103; R106; R103' of the two rollers 103; 103';106; 106 'connecting plane deviates from the vertical by at most ⁇ 30 °, in particular at most ⁇ 15 °. The pressing force in the laminating gap and gravity predominantly act in the same direction.
  • advantageous embodiment variants in terms of the effective forces and loading directions are in the respective applicator 101; 101 'the metering roller 102; 102, the laminating roller 103; 103' and the latter with the laminating gap 107; 107 'forming counter-pressure roller 106; 106' e.g. B.
  • the two commissioned works 101 lie there; 10T with their laminating rollers 103; 103' on different sides of the substrate path and can be arranged one above the other in such a way that the two laminating gaps 107; 107 'in one embodiment lie vertically directly one above the other (see e.g. Fig. 6) or in another embodiment are horizontally offset from one another, in particular by at least half and a maximum of one and a half laminating roller diameters (see e.g. Fig. 7). Based on Fig. 7, for example. B. also a substrate guide that can be transferred to other versions is indicated as an example by a dashed line, through which a larger wrap angle and thus better heat transfer and / or more stable run-up can be achieved.
  • the substrate path is or is provided with an additional one Substrate guide element 121 deflected in such a way that the transport direction Ts when hitting the following roller 106; 106 'is inclined by at least 45 ° to the transport direction Ts of the outgoing substrate 006.
  • the second roller 103; 103 'or a roller that interacts with the second roller directly or indirectly via one or more further rollers and acts as a laminating roller can, in an advantageous further development, be a further roller 118; 118 '(see, for example, all versions of the first group in Fig. 5) can be provided, which is operational, i.e. H.
  • the laminating roller 103; 103' of the respective commissioned work 101; 10T with its rotation axis R103; R103' is operationally stationary, although its position can be adjusted if necessary, and the metering roller 102; 102' and the counter-pressure roller 106; 106' via respective actuators 109; 109';111; 11 T each in a direction with at least one movement component to the associated laminating roller 103; 103' can be mounted to be adjustable back and/or away from this.
  • an actuator 109; 109';111; 111 the entirety of the direct or indirect positioning of a roller 102; 102';103;103';106; 106 'to be understood as implementing and/or enabling means, which are also referred to below as adjusting means 109; 109';111; 11 T are designated and at least one is the roller 102; 102';103;103';106; 106 'along an actuating movement leading actuating mechanism 112; 112';113;113' and one or more drive means 132 which effect the positioning; 132';133;133' includes.
  • 103' is a position-based actuator 109; 109' or adjusting means 109; 109' is provided for position-based adjustment, ie an actuator 109; 109' or adjusting means 109; 109 ', via which a defined position for the component to be placed can be approached.
  • Such a position-based actuator 109; 109' can e.g. B. be realized in that a drive means 132; 133, e.g. B. drive motor, itself can assume a defined and predeterminable position, as is possible, for example, for a position-controllable servo drive or motor, or in that an adjustment path is at least towards the relevant side through z.
  • B. force-based or non-positional drive means 133; 133' is set or can be adjusted.
  • 106' is a force-based actuator 111; 111' or are adjusting means 111; 111 'for force-based positioning, ie an actuator 111; 111' or adjusting means 111; 111 ', via which or which an adjustment with a defined force to the abutment can be achieved.
  • a force-based actuator 111 - in particular provided at least on one side; 111 ' can e.g. B. be realized in that a drive means 132; 132 ', e.g. B.
  • a drive motor 132; 132 ' can itself apply a defined and predeterminable force, as is possible, for example, for a torque-adjustable or -controllable, in particular torque-adjustable or -controllable servo drive or motor, or in that the roller to be set with an actuating force towards the relevant side by a drive means 132 which can be actuated by means of a pressure medium; 132';133; 133, e.g. B. by a pneumatically or hydraulically operated cylinder-piston system, against the other roller 103; 103 'can be adjusted, the pressure of the drive means 132; 132';133; 133 'is preferably adjustable.
  • the counter-pressure roller 106; 106 ' is, for example, in or on an adjusting mechanism 112; 112';113;113', which is supported by a bearing mechanism 112; 112' is formed.
  • a bearing mechanism 112; 112' is formed.
  • e.g. B. at least on one side, but preferably on both sides - by a linear bearing 112; 112' trained bearing mechanism 112; 112 'can be advantageously formed.
  • the metering roller 102; 102' force-based and the counter-pressure roller 106; 106 can be position-based adjustable. This is what the above is for. to be transferred and applied in the respective correspondence.
  • both rollers 102; 102'; 106; 106 force-based and in a fourth embodiment both rollers 102; 102'; 106; 106 can be position-based adjustable. This is what the above is for. to be transferred and applied in the respective correspondence.
  • Such a combined actuator 109; 109'; 111; 111' is, for example, by a force-based actuator 111; 111' with an adjusting mechanism 112; 112'; 113; 113 'formed, in whose travel to limit the position there is either a z. B. can be introduced via a stop that can be positioned via drive and / or adjusting means.
  • an actuator 109; 109'; 111 ; 111' is advantageous as a drive means 132; 132'; 133; 133 'comprises a motor, in particular a servo motor, which can be operated either in a position-controlled or -controlled or torque-controlled or -controlled manner.
  • the respective metering roller 102; 102 'for this purpose a position-based actuator 109 in the above sense; 109', e.g. B. on one or both sides by a three-ring bearing 113; 113' or by a linear bearing 112; 112';113;113' formed bearing mechanism 112; 112';113;113' can be provided.
  • a position-based actuator 109 in the above sense e.g. B. on one or both sides by a three-ring bearing 113; 113' or by a linear bearing 112; 112';113;113' formed bearing mechanism 112; 112';113;113'
  • a force-based actuator 111 for placing the laminating rollers 103 in pairs; 103 'with each assigned metering roller 102; 102' can be a force-based actuator 111; 111 be provided in the above sense.
  • the metering roller 102; 102 'and the pair of rollers 103, 102; 103 ', 102 force-based and in a fourth embodiment the metering roller 102; 102 'and the pair of rollers 103, 102; 103', 102 can be position-based adjustable. This is what the above is for. to be transferred and applied in the respective correspondence.
  • At least the metering roller 102; 102' and/or at least for positioning the pair of rollers 103, 102; 103', 102 in the above sense and/or in the above embodiment a combined adjusting mechanism 112; 113; 112, 113 provided, which either position-based or force-based positioning of the pair towards the counter-pressure roller 106; 106'; 103'; 103 allowed.
  • the second roller 003' of the second applicator 101' or one with the second roller 103' form directly or via one or more Further rollers indirectly interacting roller of the second applicator 101 'with the second or further roller 103 of the first applicator 101, which acts as a laminating roller 103, in a nip between their lateral surfaces a common gap 107 which acts as a two-sided laminating gap 107, the two having the gap 107 between them forming laminating rollers 103; 103' each other as counter-pressure rollers 103'; 103 are effective.
  • the carrier substrate 006 can be guided between the latter and, in particular on both sides, with the first and second film formation gaps 104; 104 'formed dry films 003', 003' can be acted upon.
  • Such an arrangement of two for the simultaneous application on both sides cooperating commissioned works 101; 10T is also referred to below as double application unit 101, 10T.
  • the two planes run in a common horizontal plane or horizontally, but vertically offset from one another (see, for example, FIG. 8).
  • the two planes run in a common plane inclined to the horizontal or in two planes inclined to the horizontal but vertically offset from one another.
  • the common level or the two offset levels are z. B. inclined against the horizontal by an acute angle ⁇ of 2 ° to 15 °, in particular 3 ° to 10 ° (see, for example, Fig. 9).
  • roller 118; 118' in the above type of calender roll 118; 118' can be provided (see, for example, dashed lines in Fig. 8 and Fig. 9 for all versions of the second group).
  • a first of the two laminating rollers 103 or a further roller acting as a laminating roller of a first of the two applicators 101 with its axis of rotation R103 can be stored in an operationally stationary, although possibly adjustable, manner, while the second of the laminating rollers 103 'or a further roller acting as a second laminating roller with the associated metering roller 102; 102' via a common bearing mechanism 112; 112' and/or a common actuator 109; 109';111; 111 'in pairs in a direction with at least one movement component to the associated counter-pressure roller 106; 106 'towards and / or away from this, and in addition to this the respective metering rollers 102; 102' via bearing mechanisms 112; 112';113;113' and/or actuators 109; 109';111;111' in a direction with at least one movement component to the respectively
  • a position-based actuator 109; 109' in the above sense and/or in one of the above.
  • Execution provided.
  • 113; 112; 113 provided, which optionally allows position-based positioning of the pair against the counter-pressure roller 103 '; 103 effective laminating roller 103 '; 103 via a position-based actuator 109; 109' and a force-based positioning via a force-based actuator 111; 111 ' allowed.
  • the two jointly adjustable rollers 102; 103; 102; 102' can be mounted on both sides in supports, in particular in side parts of a base frame, which in turn are mounted around a laminating roller 103; 103' parallel pivot axis are pivotably mounted (see e.g. Fig. 12).
  • the material removal 127 includes; 127' in the respective commissioned work 101; 10T axially parallel to the second roller 103; 103 'viewed at a distance from each other, two axially parallel adjustable rollers 103; 103' employed or employable acceptance devices 116; 116', in particular side edge squeegee 116; 116 ', through which one over the second roller 103; 103' funded dry film 003; 003' is removable in the area of its side edges and z. B. in a collecting device 117; 117' can be delivered.
  • This decrease serves, for example, as a so-called edge trimming to obtain a straight edge and/or a desired width b003; b003' of dry film 003; 003.
  • the collected amount can e.g. B. back into the feed of the powder mixture 004; 004' can be returned.
  • an above-mentioned powder feed device 700 for the supply or introduction of the powder mixture 004; 004' into the first gap 004; 004 is an above-mentioned powder feed device 700; 700' is provided for supplying a powdery material, in the area of the gusset above the gap 104; 104' between the first and second rollers 102; 103; 102';103' preferably a filling and/or feed space 126 with an axial direction of the second roller 103; 103 'extending width is formed and / or provided.
  • the filling and/or storage space 126 can thereby be varied or can be varied in the position of its lateral boundary 124 on at least one, preferably on both sides.
  • a filling and/or storage space 126 that is delimited in the lower area directly by the lateral surfaces at least where it does not contradict other design features of the applicator 101; 10T or the powder feed 700; 700' - basically also a filling and/or storage space 126 in the form of a filling or storage funnel, e.g. B. comparable to an insertion aid mentioned below can be provided directly in or above the gusset.
  • a combined actuating mechanism 112; 113; 112; 113 can be provided, which optionally - e.g. B. in one operating mode - a position-based position via a position-based actuator 109; 109' and - e.g. B. in a second operating mode - a force-based positioning via a force-based actuator 111; 111 ' allowed.
  • 103 is the metering gap 104; 104' between first and second rollers 102; 102';103; 103 'based on a position-based actuator 109 in the above sense; 109 'adjustable, for example adjustable to a constant and/or defined gap width, e.g. B. can be positioned to a predetermined gap width or via z. B.
  • controllable via a control system comprising such a pressure control valve or z. B. can be regulated, for example, via a control section comprising such a pressure control valve, the force-based adjustment being in particular based on a defined and/or constant setting or line force between the two rollers 106 involved in the second gap; 106';103'; 103 is addressed in their working situation.
  • the line or positioning force effective between the two rollers involved in the gap is not direct, but rather via the material passed through the gap, in the case of the film-forming gap 104; 104' i.e. B. via the powdery material 004; 004' and in the case of the laminating gap 107; 107 'acts via the product strand 002, which has the dry film 007 on one or both sides.
  • B. can be positioned with regard to the gap width, via e.g. B. a timing chain can be controlled or via z. B. a control loop can be regulated, ie in z. B. an operating mode adjustable to a constant and / or defined relative position of the two rollers and / or a constant and / or defined gap width, or in z. B. a different operating mode can be adjusted based on force, e.g. B. regarding the actuating force via, for example, a pressure control valve or z. B. a control system comprising, for example, such a pressure control valve can be controlled or z. B. can be controlled, for example, via a control section comprising such a pressure control valve, ie in z. B.
  • a different operating mode can be adjusted to a defined and / or constant setting or line force, e.g. B. with regard to a predetermined or desired actuating force via, for example, a pressure control valve or z. B. controllable via a control system comprising such a pressure control valve or z. B. can be regulated, for example, via a control section comprising such a pressure control valve.
  • one of the gaps in question is 104; 104';107;107' involved rollers 102; 102';103;103';106;106' in a combined actuating mechanism 112; 113; 112; 113 mounted in an adjustable position-based or force-based manner and/or the relevant gap 104; 104';107; 107 'can be set either to a constant and/or defined gap width or to a constant and/or defined setting or line force in the above sense.
  • any of the two at the relevant gap 104; 104';107;107' involved rollers 102; 102';103;103';106;106' by the corresponding combined actuator 109; 109';111; 11 T can be adjusted in this way and/or on combined adjusting mechanisms 112 corresponding to the above sense; 112';113;113' be stored accordingly.
  • the combined actuator 109; 109'; 111; 11 T is in an advantageous embodiment by a force-based actuator 111; 111 'with an adjusting mechanism 113; 113'; 112; 112' is formed, in the travel of which there is optionally a z. B. a stop that can be positioned via drive or adjusting means can be introduced.
  • position-based or force-based or optionally position- or force-based actuator 109; 109'; 111 ; 111 'in a direction with at least one movement component to the respectively assigned second roller 103; 103' can be mounted back and/or away from this. Additionally or instead, the counter-pressure roller 106; 106'; 103'; 103 via a bearing mechanism 113; 113'; 112; 112' and/or a z. B.
  • position-based or force-based or optionally position- or force-based actuator 109; 109'; 111 ; 111 'in a direction with at least one movement component to the second or a further roller 103 in between; 103' can be mounted back and/or away from this.
  • position-based or force-based or optionally position- or force-based actuator 109; 109';111; 11 T in pairs in one direction with at least one movement component to the associated counter-pressure roller 106; 106' can be mounted to be movable back and/or away, and in addition to this the respective first roller 102; 102' via a bearing mechanism 113; 113';112;112' and/or a z. B.
  • the first roller is 102; 102 'operated at a lower speed, with the first roller 102; 102', in particular metering roller 102; 102', and the associated second roller 103; 103', in particular laminating roller 103; 103', operationally e.g. B. in a ratio V102 (102 '): V103 (103 ') of their peripheral speed of the first to the second roller 102, 102 '; 103; 103 'can be operated or operated, which is in a range between 1: 5 to 3: 5, in particular 1: 4.
  • the mechanically independent drive motors can be operated from a drive control via an electronic, in particular virtual, master axis.
  • the powder dosing and/or distribution device 700; 700', for example as a metering device 701 that controls the delivery quantity; 70T have a vibrator-cooperating outlet, a screw conveyor or a controllable dispensing valve.
  • the conveyor device 702; 702' can be changed or moved back and forth with its downstream end between two lateral end positions that determine the feed width.
  • the conveyor device is 702; 702 'in the area of its downstream end is in particular smaller than the feed width determined by the end positions (see, for example, FIG. 15), with the conveyor device 702; 702' always only in an area defined by the current position, but not at the same time over the entire feed width of powder mixture 004; 004' is supplied or can be supplied.
  • this makes targeted replenishment possible in individual areas of the feed width, where the fill level may be lower than in other areas.
  • the conveyor device 702; 702' e.g. B. by a conveyor belt 702; 702' or preferably several, e.g. B. two, in particular one behind the other in the conveying direction, coupled, in particular operable at a constant and / or controlled speed, conveyor belts 703 704 are formed, the conveyor device 702; 702' with its downstream end - in particular with respect to the conveying direction - that is, for example with the end of the last downstream conveyor belt 704, to an axially parallel direction at a height above the first gap 104; 104 'running linear drive 707 coupled and through this in an axially parallel direction at a constant and / or controlled speed between two lateral ones End positions determining the feed width above the first gap 104; 104' can be moved back and forth.
  • the linear drive 707 includes, for example, a threaded spindle 709, which can be driven alternately in clockwise and counterclockwise rotation by a motor 708, in particular servo motor 708, and carries a spindle slide 706 which serves as a coupling 706 of the conveyor device 702.
  • a machine for producing a multi-layer product which has, on at least one side of a carrier substrate 006, an above-mentioned dry film 003 formed from a powder mixture; 003 ', preferably comprises a substrate feed 200, through which the carrier material 006 can be fed to the machine on the input side, a first substrate path section 300, via which the carrier substrate 006 is fed to an application stage 100; 100* for applying the dry film 003; 003 'on at least one side of the carrier substrate 006 and a second substrate path section 400, via which the carrier material 006 provided with the dry film 003 on at least one side can be fed to a product holder 500, through which the product can be formed into product containers, e.g. B. can be combined into rolls or stacks.
  • the substrate feed 200 designed as a roll changer 200 advantageously comprises a roll drive that is mechanically independent of the rest of the machine and/or driven by a single motor and/or a lifting device to support a roll loading and/or roll unloading process.
  • surface contaminants e.g. B. dust or cutting residue
  • electrical charge carriers e.g. electrical charge carriers
  • a measuring station in particular with a sound or radiation-based measuring device, is advantageously provided, through which the material thickness of the carrier material 006 can be checked for its strength and / or homogeneity in thickness and7or for impurities and z.
  • an optical/and/or acoustic warning signal and/or an error signal is transmitted to a machine control and/or a control center.
  • the first substrate path 300 z. B. a pretreatment station 304 designed as an application station 304 is provided, through which the carrier material 006 can be acted upon on one or both sides with a binder and / or a primer.
  • a dryer (not shown), e.g. B. a hot air or radiation dryer, may be provided directly downstream of the application station 304.
  • a thermal pretreatment station 306 may be provided, through which the carrier material 006 can be heated above ambient temperature, in particular to over 60 ° C, preferably to at least 80 ° C.
  • a calendering unit 600 with two calendering rolls 601; 602 are provided, of which at least one, preferably both, is or are heatable, in particular heatable in such a way that their lateral surface can be brought to at least 80 ° C, advantageously to at least 100 ° C, preferably to at least 120 ° at an ambient temperature of 25 ° and /or between which a pressure with a preferably adjustable line force of at least 5.0 kN/cm, advantageously at least 7 kN/cm, preferably a line force between 5 kN/cm and 30 kN/cm can be applied.
  • a cooling device 402 is provided in the second substrate path 400, in particular in the substrate path after a possibly provided calendering unit 600, through which a product strand 002, e.g. B. can be cooled by at least 20 ° C, in particular by at least 50 ° C.
  • an inspection device 403 in particular based on an optical and/or acoustic measurement, is provided in the second substrate path 400, through which the product surface is checked for completeness in the area and/or thickness of the applied dry film 003; 003' can be verified.
  • 100* can be ensured in an advantageous embodiment in the second substrate path 400, preferably immediately behind the application stage 100; 100* or a possibly provided calendering unit 600, a substrate guide element 202 designed as a motor-driven pull roller 401 is provided.
  • the product holder 500 is designed as a product winder 500, in particular in the manner of a roll changer 500. It is preferably qualified for a non-stop roll change and/or comprises a substrate guide element 502 designed as a motor-driven pull roller 502 and/or a substrate guide element 503 in the form of a dancer roller 503 which is spring-loaded on a lever transversely to the substrate path.
  • 100* becomes e.g. B. a web-shaped carrier substrate 006 continuously and preferably on both sides with a dry film 003; 003 'is provided with a smaller width than the carrier substrate width, so that an uncoated edge of the carrier substrate remains on both sides.
  • Substrate path section conveyor path, first, upstream side, supply side
  • Pre-treatment station cleaning station, deionization station and measuring station
  • Pre-treatment station thermal, temperature control station
  • Substrate path section conveyor section, second, downstream side, discharge side
  • Cooling device * Cooling device (alternative or additional)
  • roller 602* roller, calender roller, second (alternative or additional)
  • 707 drive means linear drive, spindle drive

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung eines Aufragwerkes (101; 101') mit einer Pulvermischung (004), durch welche dem Aufragwerk (101; 101') über eine Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung (700; 700') Pulvermischung (004) von oben in einen zwischen einer ersten und einer zweiten Walze (102; 102'; 103; 103') ausgebildeten Spalt (104; 104') oder eine über diesem angeordnete Einführhilfe (711) zuführbar ist, wobei die Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung (700; 700') eine die Abgabemenge kontrollierende Dosiervorrichtung (701; 701') umfasst, mittels derer ein konstanter und/oder kontrollierbarer Strom Pulvermischung (004) mittel- oder unmittelbar an eine mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare Fördereinrichtung (702; 702') abgebbar ist, wobei ein stromabseitiges Ende der Fördereinrichtung (702; 702') oberhalb des Spaltes (104; 104') oder einer darüber angeordneten Einführhilfe (711) durch Antriebsmittel (707) in Richtung der achsparallel zur ersten Walze (102; 102') verlaufenden Spaltlänge über eine für die Pulverzuführung relevante Zufuhrbreite zwischen zwei seitlichen, die Zufuhrbreite bestimmenden Endpositionen changierbar und/oder hin und her bewegbar ist. Die Erfindung betritt des Weiteren eine Beschichtungsvorrichtung (100; 100*) mit einer solchen Vorrichtung.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Versorgung eines Aufragwerkes mit einer Pulvermischung sowie Beschichtungsvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung zur Versorgung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung eines Aufragwerkes mit einer Pulvermischung sowie eine Beschichtungsvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung zur Versorgung gemäß Anspruch 1 bzw. 7.
Durch die DE 102017208220 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten eines Trägersubstrates bekannt, wobei in einem Spalt zwischen einer ersten und einer zweiten Walze ein Trockenfilm gebildet und in einer Ausführung in einem Spalt mit einer weiteren Walze auf das Trägersubstrat übertragen wird. Die Walzen werden zur Ausbildung von Fibrillen mit einer Differenzgeschwindigkeit betrieben.
Die US 2015/0224529 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Beschichtung eines zu beschichtenden Objektes mit Beschichtungsmaterial, wobei das Beschichtungsmaterial unter Anderem 20 bis 65 Vol.% Wasser enthält. Zwischen einer ersten und einer zweiten Walze wird die Schicht gebildet, wobei die erste Walze zur besseren Abgabe verbesserte Transfereigenschaften, z. B. eine rauere Oberfläche aufweist und die Walzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten betrieben werden können.
In der WO 2020/150254 A1 wird ein Film durch Kalandrieren einer Pulvermischung erzeugt und auf einer Rolle aufgewickelt, um als solche einem weiteren Prozess zugeführt zu werden, in welchem sie auf einen Kollektor laminiert werden kann. In einer Ausführung wird die Pulvermischung auf ein Band aufgegeben und auf diesem in den Walzenspalt zweier Walzen geführt.
Durch die JP 2013-62179 A ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Trockenfilms aus Aktivmaterial enthaltendem Pulver bekannt, wobei in einen Walzenspalt zwischen zwei Walzen das Pulver hindurchgeführt und zu dem Film gewalzt wird. In Richtung Spaltverlauf gesehen sind nebeneinander mehrere Vibrationsförderer mit jeweils einer durch einen Vibrationsantrieb angetriebenen Rinne vorgesehen, welchen über jeweils darüber angeordnete T richter Pulver zugeführt wird.
In der DE 2522 304 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beschichten von Bahnen, z. B. Matallbahnen oder Textilgewegebahnebn, mit pulverförmigen Materialien, z.
B. Aluminiumpilver, wobei aus einem Trichter, in dem ein Auflockern bzw. Belüften efolgt, das Puulver über einen Zwischenförderer auf eine drehende Walze fällt und von dieser durch einen elektrostatischen Verteiler auf die bahn rieselt. Der Zwischenförderer kann um eine vertikale Achse eine Winkel-Pendelbewegung ausführen
Die AT 207216 B betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines aus verschmolzenen bzw. versinterten Metallteilchen bestehenden Bandes, wobei pulverförmiges Material aus einem Trichter über eine Schrägbahn auf ein Transportband abgelegt wird. Zwecks besserer Verteilung des Pulvers auf der Bandoberfläche wird die Schrägbahn mittels eines Exzenters in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt.
Die US 2017/0040591 A1 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Elektrodenplatten, wobei zwischen einer ersten und einer zweiten Walze Pulver aus einer darüber liegenden Pulverzufuhr zu einer Schicht verpresst und in einem Spalt zwischen der zweiten und einer dritten Walze auf ein durch den Spalt geführtes Trägersubstrat aufgebracht wird. Randbereiche der über eine breitere Pulverzufuhr gebildete Schicht werden über eine mit der zweiten Walze zusammenwirkenden Abnahmeeinrichtung abgenommen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Versorgung eines Aufragwerkes mit einer Pulvermischung sowie eine Beschichtungsvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung zur Versorgung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 7 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass mittels der Vorrichtung zur Versorgung kontinuierlich und zuverlässig eine gleichmäßige Zufuhr von Pulvermischung und dadurch in der Beschichtungsvorrichtung ein beschichtetes Trägersubstrat mit einer möglichst gleichmäßigen und/oder wenig fehlerbehafteten Aktivmaterialschicht herstellbar ist.
Eine besonders zu bevorzugende Vorrichtung zur Versorgung eines Aufragwerkes mit einer Pulvermischung, durch welche dem Aufragwerk über eine Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung Pulvermischung von oben in einen zwischen einer ersten und einer zweiten Walze ausgebildeten Spalt oder eine über diesem angeordnete Einführhilfe zuführbar ist, wobei die Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung eine die Abgabemenge kontrollierende Dosiervorrichtung umfasst, mittels derer ein konstanter und/oder kontrollierbarer Strom Pulvermischung an eine mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare Fördereinrichtung abgebbar ist.
Erfindungsgemäß ist das stromabseitige Ende der Fördereinrichtung oberhalb des Spaltes oder einer darüber angeordneten Einführhilfe durch Antriebsmittel in Richtung der achsparallel zur ersten Walze verlaufenden Spaltlänge über eine für die Pulverzuführung relevante Zufuhrbreite zwischen zwei seitlichen, die Zufuhrbreite bestimmenden Endpositionen changierbar und/oder hin und her bewegbar.
In einer zu bevorzugenden Ausführung ist die Fördereinrichtung derart ausgeführt, dass sie während des Changierens eine gleichbleibende Förderstreckenlänge beibehält und/oder ist im Bereich ihres stromabseitigen Endes insbesondere kleiner als die durch die Endpositionen bestimmte Zufuhrbreite. Die Dosiervorrichtung ist vorzugsweise als Dosierrüttler ausgebildet ist und/oder mit einer Genauigkeit in der Abgabemenge von maximal 3 % Abweichung von einer Soll- Abgabemenge.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Fördereinrichtung durch mehrere gekoppelte und mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare Förderbänder gebildet, wobei das stromabwärtigen Ende der Fördereinrichtung, insbesondere des stromabwärts letzten Förderbandes, an einen in achsparalleler Richtung auf einer Höhe oberhalb des ersten Spaltes verlaufenden Linearantrieb gekoppelt und durch diesen in achsparalleler Richtung mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit zwischen den zwei seitlichen, die Zufuhrbreite bestimmenden Endpositionen über dem ersten Spalt hin und her bewegbar ist.
Der Linearantrieb umfasst in einer vorteilhaften Ausführung eine Gewindespindel, welche durch einen Motor, insbesondere Servomotor, wechselweise im Rechts- und Linkslauf antreibbar ist und einen einer Kopplung der Fördereinrichtung dienenden Spindelschlitten trägt.
Mit ihrem gegenüber der Zuführbreite schmalere Ende und der Möglichkeit zum hin und her Bewegen ist durch die Fördereinrichtung z. B. immer nur in einem durch die aktuelle Position definierten Bereich, nicht jedoch gleichzeitig auf der gesamten Zufuhrbreite Pulvermischung zuführbar, wodurch beispielsweise ein gezielter Nachschub in einzelne Bereich der Zufuhrbreite ermöglicht wird, in denen ggf. ein niedrigerer Füllstand als in anderen Bereichen vorliegt.
Eine für die Erfindung besonders zu bevorzugenden Ausführung für eine Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten, insbesondere Trockenbeschichten, eines, insbesondere bahnförmigen, Trägersubstrates, mit einem Trockenfilm, insbesondere einem Pulververbundstofffilm, umfasst wenigstens ein erstes Auftragwerk, durch welches eine, insbesondere lösungsmittelfreie und/oder trockene, Pulvermischung zunächst, insbesondere durch Verpressen und/oder unter Anwendung einer Presskraft, zu einem Trockenfilm verarbeitbar ist und nachfolgend dieser Trockenfilm auf eine erste Seite des Trägersubstrates, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist.
Erfindungsgemäß ist der Beschichtungsvorrichtung für die Zufuhr der Pulvermischung eine o. g. Vorrichtung zur Versorgung zugeordnet.
Eine zu bevorzugende Beschichtungsvorrichtung, insbesondere Trockenbeschichten, eines, insbesondere bahnförmigen, Trägersubstrates, mit einem Trockenfilm, insbesondere einem Pulververbundstofffilm, umfasst wenigstens ein erstes Auftragwerk, durch welches eine, insbesondere lösungsmittelfreie und/oder trockene, Pulvermischung zunächst, insbesondere durch Verpressen und/oder unter Anwendung einer Presskraft, zu einem Trockenfilm verarbeitbar ist und nachfolgend dieser Trockenfilm auf eine erste Seite des Trägersubstrates, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsvariante einer eine o. g.
Beschichtungsvorrichtung sind beidseitig des Substratpfades Auftragwerke mit einer jeweiligen Walze, z. B. Laminierwalze, vorgesehen, welche in einem Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen zweiseitigen Auftrag- bzw. Laminierspalt ausbilden. Dabei sind die beiden den Spalt zwischen sich ausbildenden Laminierwalzen gegenseitig als Gegendruckwalzen wirksam. Das zwischen diesen Laminierwalzen hindurchgeführte Trägersubstrat ist hiermit beidseitig mit dem im jeweiligen Auftragwerk gebildeten Trockenfilmen beaufschlagbar.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante für eine Beschichtungsvorrichtung ist beidseitig des Trägersubstrates in derselben Maschine ein Trockenfilm unabhängig von der Herstellung des jeweils anderen durch ein jeweiliges Auftragwerk herstellbar, wobei mit wenigstens einem ersten Auftragwerk eine trockene Pulvermischung zunächst zu einem Trockenfilm verarbeitbar und nachfolgend dieser Trockenfilm in einem Auftrag- bzw. Laminierspalt zwischen einer Laminierwalze des ersten Auftragwerks und einer ersten Gegendruckwalze auf eine erste Seite des Trägersubstrates aufgebringbar ist, und wobei im Substratpfad zum ersten Auftragwerk beabstandet ein zweites Auftragwerk vorgesehen ist, durch welches eine trockene Pulvermischung zunächst zu einem zweiten Trockenfilm verarbeitbar und auf die andere Seite des Trägersubstrates aufbringbar ist.
In einer anderen besonders vorteilhaften Ausführung für die Beschichtungsvorrichtung, mit wenigstens einem ersten Auftragwerk, welches eine erste Walze und eine zweite Walze umfasst, die im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen der Filmbildung dienenden ersten Spalt ausbilden, und mit einer ersten Gegendruckwalze, welche mit der zweiten Walze oder einer zwischen der zweiten Gegendruckwalze und der zweiten Walze angeordneten weiteren Walze einen zweiten Spalt ausbildet, ist der erste Spalt zwischen erster und zweiter Walze vorzugsweise auf Basis eines positionsbasierten Stellantriebs stellbar, d. h. auf eine konstante und/oder definierte Spaltbreite einstellbar, und der zweite Spalt zwischen der Gegendruckwalze und der zweiten oder einer dazwischen liegenden weiteren Walze des ersten Auftragwerks auf Basis eines kraftbasierten Stellantriebs stellbar, d. h. auf eine konstante und/oder definierte Anstell- bzw. Linienkraft einstellbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines herzustellenden Produktes; Fig. 2 eine Prinzipskizze für die Erzeugung und den Auftrag eine Trockenfilmes;
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes mit einem auf einem Trägersubstrat aufgebrachten Trockenfilm mit einer Auftragstufe gemäß einer Ausführung einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der Auftragstufe erster Ausführung aus Fig. 3;
Fig. 5 eine alternative Ausführung einer Ausführung der ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
Fig. 6 eine weitere alternative Ausführung der Ausführung einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
Fig. 7 eine weitere alternative Ausführung der Ausführung einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
Fig. 8 eine Prinzipskizze für eine Ausführung einer zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
Fig. 9 eine Prinzipskizze für eine weitere Ausführung einer zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen;
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel für eine Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes mit einem auf einem Trägersubstrat aufgebrachten Trockenfilm mit einer Auftragstufe gemäß einer Ausführung der zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen; Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht der Auftragstufe aus Fig. 10 mit paarweise Kopplung zweier Walzen in einer ersten Ausgestaltung;
Fig. 12 eine vergrößerte Ansicht der Auftragstufe aus Fig. 10 mit paarweise Kopplung zweier Walzen in einer zweiten Ausgestaltung;
Fig. 13 eine Darstellung von schräg unten mit Abnahmeeinrichtungen;
Fig. 14 eine Schrägansicht eines Produktabschnittes geringfügig seitlichem Primerüberstand;
Fig. 15 eine Draufsicht auf einen Walzenspalt mit einer darüber angeordneten Pulverzufuhr;
Fig. 16 eine schematische Seitenansicht aus Fig. 15.
Bei nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen bzw. Maschinen handelt es sich um die Herstellung von Elektrodeneinheiten 001 elektrochemischer Speicher, wie sie insbesondere in Batterien bzw. Akkumulatoren, wie z. B Lithium-Schwefel-, Natrium-Ionen oder insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, wie auch in Festkörperbatterien, Anwendung finden.
Ein durch eine unten genannte Maschine herzustellendes Produkt 001 ; 002 kann beispielsweise durch ein noch zu schneidendes, z. B. bahnförmiges Zwischenprodukt 002, z. B. einen als Elektrodenstrang 002 ausgebildeten Produktstrang 002, oder durch bereits in der Maschine geschnittene, bogenförmige Endprodukte 001, z. B. als Elekrodeneinheiten 001 , kurz Elektroden 001. gebildete Produktabschnitte 001, gebildet sein. Zur Herstellung solcher Produkte 001; 002 mit einer auf einem Trägersubstrat 006, bevorzugt einer Trägersubstratbahn 006, z. B. einem durch beispielsweise eine Stromableiterfolie 006 gebildetes Stromableitersubstrat 006, ein- oder beidseitig aufgebrachten Materialschicht 003; 003‘, insbesondere Aktivmaterialschicht 003; 003‘, bevorzug aufgebracht als Trockenfilm 003; 003‘ ist nun eine Vorrichtung 100; 100* zum Beschichten, kurz Beschichtungsvorrichtung 100; 100*, insbesondere zum Trockenbeschichten, eines, insbesondere bahnförmigen, z. B. oben genanntes Trägersubstrates 006, mit einer o. g. Materialschicht 003; 003‘, bevorzugt einem Trockenfilm 003; 003‘, insbesondere einem Pulververbundstofffilm 003, vorgesehen, die mindestens ein erstes Auftragwerk 101 umfasst, durch welches pulverförmiges, bevorzugt trockenes, Material 004; 004‘, insbesondere eine, bevorzugt lösungsmittelfreie und/oder trockene Pulvermischung 004; 004‘, zunächst, insbesondere durch Verpressen und/oder unter Anwendung einer Presskraft, zu einem Trockenfilm 003 verarbeitbar ist und nachfolgend dieser Trockenfilm 003; 003‘ auf eine erste Seite des Trägersubstrates 006, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist. Ein aufzubringender Trockenfilm 003; 003‘ soll beispielsweise nach dem Auftrag und Verpressen beispielsweise eine Stärke von 20 pm bis 240 pm, bevorzugt von 40 pm bis 100 pm aufweisen.
Eine o. g., insbesondere als Trockenpulver vorliegende Pulvermischung 004; 004‘ umfasst - insbesondere für die Herstellung von Elektrodeneinheiten 001 für Lithium- lonen-Batterien bzw. -Akkumulatoren - beispielsweise über neunzig Gewichtsprozent eines Aktivmaterials wie z. B. eines oder mehrere aus den Lithiumverbindungen Lithium- Eisenphosphat, Lithiummanganoxid, nickelreiches Lithium-Nickel-Mangan-Kobaltoxyd, Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid, Lithium-Kobalt-Oxid, Lithium-Mangan-Nickeloxid und/oder Lithiumtitanat, wenige, z. B. drei Gewichtsprozent eines Leitadditivs, z. B. Graphit oder sog. CNTs, d. h. mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren, und wenige, z. B. zwei Gewichtsprozent eines im späteren Pulververbund als Bindemittel wirksamer Kunststoff, z. B. Polytetrafluoräthylen (PTFE). Das Trägersubstrat 006 stellt z. B. gleichzeitig die stromableitende Schicht der Elektrodeneinheit 001 dar und ist z. B. durch folien-, vlies- oder gewebeartig ausgebildetes elektrisch leitfähiges Material, z. B. einem Metall gebildet. Es ist z. B. - insbesondere für die Herstellung von Elektrodeneinheiten 001 für Lithium-Ionen-Batterien bzw. -Akkumulatoren - aus Aluminium oder Kupfer gebildet und/oder weist beispielsweise eine Dicke d006 von 5 bis 16 pm auf. Im Falle der Produktion einer Anode ist sie insbesondere aus Kupfer mit z. B. einer Dicke d006 von beispielsweise im Bereich von 5 bis 13 pm und im Falle der Produktion einer Kathode insbesondere aus Aluminium mit z. B. einer Dicke d006 im Bereich von 7 bis 16 pm.
In einer zu bevorzugenden Ausführung weist das Trägersubstrat 006 zumindest im mit dem Trockenfilm 003; 003‘ zu beschichtenden Oberflächenbereich eine oberflächliche Beschichtung mit einem verbindungsunterstützendes oder -bewirkenden Mittel 007; 007‘, z. B. ein Binder 007; 007‘, einen Primer 007; 007‘ oder ein Klebemittel 007; 007‘, auf. Ein solches Mittel 007; 007‘ kann durch einen thermoplastischen oder reaktiven Binder oder Primer gebildet sein und z. B. eine thermoplastische Komponente umfassen und/oder eine Dicke d007 von nur wenigen pm, z. B. höchstens 5 pm, insbesondere höchstens 3 pm aufweisen.
Eine Dicke d003; d003‘ der Aktivmaterialschicht 003; 003‘ des Produktes 001; 002, d. h. der Elektrodeneinheit 001 bzw. des Elektrodenstranges 002, beträgt beispielsweise höchstens 240 pm, insbesondere höchstens 150 pm, bevorzugt bei maximal 100 pm und/oder ist beispielsweise mindestens 20 pm, insbesondere mindestens 30 pm, bevorzugt bei mindestens 40 pm.
Eine Gesamtstärke des z. B. beidseitig beschichteten Produktes 001; 002 beläuft sich z. B. auf bis zu 500 pm, insbesondere bis 320 pm, bevorzugt bis 220 pm und/oder auf mindestens 50 pm, insbesondere mindestens 70 pm, bevorzugt mindestens 90 pm. Um einen effektiven Herstellungsprozess zu gewährleisten, wird bevorzugt bahnförmiges Trägermaterial 006 zu einem o. g. End- oder Zwischenprodukt verarbeitet, welches z. B. eine Breite von mindestens 500 mm, insbesondere mindestens 600 mm, in einer besonders vorteilhaften Ausführung gar mindestens 1.200 mm aufweist. Dabei wird das Trägermaterial 006 beispielsweise nicht auf der gesamten breite mit dem Trockenfilm 003; 003‘ beschichtet, sondern nur bis auf einen freibleibenden Randbereich, in welchem die Oberfläche des metallisch leitenden Trägermaterials 006 frei und - z. B. für Verbindungszwecke mit Leitungen - zugänglich bleibt.
Zur o. g. Herstellung eines Trockenfilms 003 sind eine erste Walze 102, insbesondere eine Dosierwalze 102, und eine zweite Walze 103, insbesondere eine Laminierwalze 103 des ersten Auftragwerks 101 derart vorgesehen, dass sie im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen ersten Spalt 104, insbesondere ersten Filmbildungsspalt 104, ausbilden, durch welchen zur Ausformung des Trockenfilms 003 die z. B. durch eine Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials 700, kurz Pulverzufuhrvorrichtung 700, in den Nipp geförderte Pulvermischung 004 hindurch förderbar ist (siehe z. B. Fig. 2). Eine lichte Weite des ersten Spaltes 104 an dessen engster Stelle bestimmt die - ggf. gegenüber der Dicke im späteren Produkt 001; 002 noch größere - Dicke des Trockenfilms 003 noch vor dessen Passage einer Auftragstelle, an welcher er - insbesondere unter Druck - auf dem Trägersubstrat 006 aufgebracht wird.
Die Auftragstelle wird hier bevorzugt direkt durch einen Nipp der zweiten, in diesem Fall als Laminierwalze 103 wirksamen Walze 103 mit einer als Gegendruckwalze 106; 103‘ wirksamen Walze 106; 103 gebildet oder durch eine mit der zweiten Walze unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze mit einer als Gegendruckwalze 106; 103‘ wirksamen Walze 106; 103 (hier nicht dargestellt). Die als Laminierwalze 003 wirksame zweite oder weitere Walze und die als Gegendruckwalze 106; 103 wirksame Walze 106; 103 bilden im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen zweiten Spalt 107, insbesondere einen Auftragspalt 107, im Folgenden z. B. auch als Laminierspalt 107 bezeichnet, aus, durch welchen das Trägersubstrat 006 führbar und, insbesondere auf von der Gegendruckwalze 106; 103 abgewandten Seite her, mit dem über den ersten Filmbildungsspalt 104 gebildeten, z. B. mindestens 40 pm dicken, z. B. zwischen 50 pm bis 200 pm, insbesondere 60 bis 120 pm dicken Trockenfilm 003 beaufschlagbar ist.
Die Auftragstufe 100; 100* umfasst in bevorzugter Ausführung ein zweites Auftragwerk 10T (siehe z. B. Fig. 3 bis Fig. 13), durch welches ebenfalls eine, insbesondere lösungsmittelfreie und/oder trockene, z. B. durch eine zweite Vorrichtung zur Zufuhr pulverförmigen Materials 700‘, kurz Pulverzufuhrvorrichtung 700‘, in den Nipp geförderte Pulvermischung 004‘ zunächst, insbesondere durch Verpressen und/oder unter Anwendung einer Presskraft, zu einem zweiten Trockenfilm 003‘; 003 verarbeitbar und nachfolgend dieser zweite Trockenfilm 003‘; 003 auf die andere, zweite Seite des Trägersubstrates 006, insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist. Dabei kann es sich grundsätzlich um eine selbe oder eine von der ersten Pulvermischung 004‘ verschiedene Pulvermischung 004‘ handeln.
Auch im zweiten Auftragwerk 10T sind bevorzugter Weise eine erste Walze 102‘, insbesondere Dosierwalze 102‘, und eine zweite Walze 103‘, insbesondere Laminierwalze 103‘ derart vorgesehen, dass sie im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen ersten Spalt 104‘, insbesondere zweiten Filmbildungsspalt 104‘ ausbilden, durch welchen zur Ausformung des zweiten Trockenfilms 003‘ die Pulvermischung 004‘ förderbar ist.
Auch hier kann die zweite Walze 003‘ des zweiten Auftragwerks 10T direkt oder eine mit der zweiten Walze 103‘ unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze (hier nicht dargestellt) im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen Spalt 107‘; Spalt 107 mit einer als Gegendruckwalze 106‘; 103 wirksamen, Walze 106‘; 103 bilden, durch weichen das Trägersubstrat 006 führbar und, insbesondere auf von der zweiten Gegendruckwalze 106‘; 103 abgewandten zweiten Seite, mit dem über den zweiten Filmbildungsspalt 104‘; 104 gebildeten zweiten Trockenfilm 003‘ beaufschlagbar ist.
In einer ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen für die Beschichtungsvorrichtung 100 (siehe z. B. Fig. 3 bis Fig. 7) ist ein zweiter Spalt 107‘ durch einen vom ersten Auftrag-, bzw. Laminierspalt 107‘ verschiedenen zweiten Auftragspalt 107‘, z. B. Laminierspalt 107‘, mit einer zweiten, insbesondere einer als Gegendruckwalze 106 wirksamen und von der ersten Gegendruckwalze 106 und/oder von der Laminierwalze 103 des ersten Auftragwerks 101 verschiedenen zweiten Gegendruckwalze 106‘ wirksamen, Walze 106‘ gebildet, durch welchen das Trägersubstrat 006 führbar und, insbesondere auf von der zweiten Gegendruckwalze 106‘ abgewandten zweiten Seite, mit dem über den zweiten Filmbildungsspalt 104‘ gebildeten zweiten Trockenfilm 003‘ beaufschlagbar ist. In dieser Ausführung sind zwei unabhängige Auftragwerke 101 ; 10T für die beiden Seiten des Trägersubstrates 106 vorgesehen. Es ist daher möglich, im betreffenden Laminierspalt 107; 107‘ unabhängig voneinander unterschiedliche Bedingungen für den jeweiligen Auftrag einzustellen. Dabei ist z. B. eine unterschiedliche Press- bzw. Linienkraft und/oder ggf. Temperatur einstellbar.
Für eine solche Ausführung können - z. B. im Hinblick auf eine große Umschlingung - im jeweiligen Auftragwerk 101; 10T die Dosierwalze 102; 102, die Laminierwalze 103; 103‘ und die mit letzterer den Laminierspalt 107; 107‘ ausbildende Gegendruckwalze 106; 106‘ in einer ersten Ausführungsvariante derart zueinander angeordnet sein, dass die die Rotationsachsen R102; R103; R106; R102‘; R103‘ der jeweils benachbarten Walzen 102; 103; 106; 102‘; 103‘; 106‘ verbindenden Ebenen sich unter einem Winkel a schneiden, der z. B. zwischen 40° und 130°, insbesondere zwischen 70° und 110°, bevorzugt zwischen 80° und 100°, liegt. Eine große Umschlingung kann einen besseren Wärmeübergang von einer ggf. temperierbaren Gegendruckwalze 106; 106‘ und/oder ein verbessertes -z. B. flatterfreies - Auf- und Ablaufen bedingen (siehe z. B. Fig. 3 bis Fig. 5). So kann die jeweilige Gegendruckwalze 106; 106‘ z. B. derart unterhalb der Laminierwalze 103; 103‘ angeordnet sein, dass die die Rotationsachsen R103; R106; R103‘ der beiden Walzen 103; 103‘; 106; 106‘ verbindende Ebene höchsten um ± 30°, insbesondere höchstens ± 15° von der Vertikalen abweicht. Dabei wirken die Presskraft im Laminierspalt und die Gravitation überwiegend in einer selben Richtung.
In einer zweiten - z. B. im Hinblick auf die wirksamen Kräfte und Belastungsrichtungen vorteilhaften - Ausführungsvariante sind im jeweiligen Auftragwerk 101 ; 101 ‘ die Dosierwalze 102; 102, die Laminierwalze 103; 103‘ und die mit letzterer den Laminierspalt 107; 107‘ ausbildende Gegendruckwalze 106; 106‘ z. B. derart zueinander angeordnet, dass die die Rotationsachsen R102; R103; R106; R102‘; R103‘ der jeweils paarweise benachbarten Walzen 102; 103; 106; 102‘; 103‘; 106‘ verbindenden Ebenen sich höchstens unter einem spitzen Winkel a schneiden, der maximal bei 20° grad liegt, insbesondere bei 0°, sodass die Rotationsachsen R102; R103; R106; R102‘; R103‘ der drei Walzen 102; 103; 106; 102‘; 103‘; 106‘ desselben Auftragwerks 101 ; 101‘ in einer selben Ebene liegen. Damit ist die Anordnung sehr steif, da die Kräfte und Gegenkräfte zumindest überwiegend einander entgegengerichtet sind.
Dabei liegen die beiden Auftragwerke 101; 10T mit ihren Laminierwalzen 103; 103‘ auf unterschiedlichen Seiten des Substratpfades und können derart übereinander angeordnet sein, sodass die beiden Laminierspalte 107; 107‘ in einer Ausführungsform vertikal direkt übereinander liegen (siehe z. B. Fig. 6) oder in anderer Ausführungsform horizontal, insbesondere um mindestens einen halben und höchsten eineinhalb Laminierwalzendurchmesser, zueinander versetzt sind (siehe z. B. Fig. 7). Anhand Fig. 7 ist z. B. auch eine auf andere Ausführungen zu übertragende Substratführung exemplarisch durch strichlierte Line angedeutet, durch welche sich ein größerer Umschlingungswinkel und damit ein besserer Wärmeübergang und/oder ein stabileres Auflaufen realisieren lässt. Hierzu ist bzw. wird der Substratpfad durch ein zusätzliches Substratleitelement 121 derart ausgelenkt, so dass die Transportrichtung Ts beim Auflaufen auf die nachfolgende Walze 106; 106‘ um mindestens 45° geneigt zur Transportrichtung Ts des auslaufenden Substrates 006 verläuft.
Zusätzlich zu der Dosierwalze 102; 102‘, der zweiten Walze 103; 103‘ oder einer mit der zweiten Walze unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze kann in vorteilhafter Weiterbildung eine weitere Walze 118; 118‘ (siehe z. B. exemplarisch für sämtliche Ausführengen der ersten Gruppe in Fig. 5) vorgesehen sein, welche in einem betriebsmäßig, d. h. während des Produktionsbetriebes den Trockenfilm 003; 003‘ führenden Umfangsabschnitt zwischen Dosierspalt 104; 104‘ und Laminierspalt 107; 107‘ der Laminierwalze 103; 103‘ in Art einer Kalanderwalze 118; 118‘ an einen auf der Laminierwalze 103; 103‘ zuführenden oder geführten Trockenfilm 003; 003‘ anstellbar ist.
Für die o. g. Ausführungen, Ausführungsvarianten und - formen kann in einer ersten Konfiguration für die Walzenlagerung die Laminierwalze 103; 103‘ des jeweiligen Auftragswerkes 101 ; 10T mit ihrer Rotationsachse R103; R103‘ betriebsmäßig ortsfest, wenn auch ggf. in ihrer Lage justierbar, und die Dosierwalze 102; 102‘ sowie die Gegendruckwalze 106; 106‘ über jeweilige Stellantriebe 109; 109‘; 111; 11 T jeweils in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Laminierwalze 103; 103‘ hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sein. Hier und im Folgenden ist unter dem Begriff eines Stellantriebs 109; 109‘; 111 ; 111 ‘ die Gesamtheit der das mittel- oder unmittelbare Stellen einer Walze 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ bewerkstelligenden und/oder ermöglichenden Mittel zu verstehen, welche im Folgenden auch als Stellmittel 109; 109‘; 111; 11 T bezeichnet sind und zumindest einen die Walze 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ entlang einer Stellbewegung führenden Stellmechanismus 112; 112‘; 113; 113‘ sowie ein oder mehrere das Stellen bewirkende Antriebsmittel 132; 132‘; 133; 133‘ umfasst. Für das Stellen der jeweiligen Dosierwalze 102; 102' an die zweite Walze 103; 103' ist in einer ersten Ausgestaltung ein positionsbasierter Stellantrieb 109; 109' bzw. Stellmittel 109; 109' für ein positionsbasiertes Stellen vorgesehen, d. h. ein Stellantrieb 109; 109' bzw. Stellmittel 109; 109‘, über weichen bzw. welche eine definierte Position für das zu stellende Bauteil anfahrbar ist.
Ein solcher positionsbasierter Stellantrieb 109; 109' kann z. B. dadurch realisiert sein, dass ein Antriebsmittel 132; 133, z. B. Antriebsmotor, selbst eine definierte und vorgebbare Lage einnehmen kann, wie es beispielsweise für einen lageregelbaren Servoantrieb bzw. -motor möglich ist, oder dadurch, dass ein Stellweg zumindest zur relevanten Seite hin durch z. B. über Stell- und/oder Antriebsmittel stellbare Anschlagmittel, z. B. einen stellbaren Anschlag, begrenzt ist, welcher die Endposition definiert und gegen welchen das bzgl. der Position zu stellende Bauteil mittels eines z. B. kraftbasierten oder nichtpositionstreuen Antriebsmittels 133; 133' gestellt wird oder stellbar ist. Dabei ist die Walze 102; 102' beispielsweise in oder an einem Stellmechanismus 112; 112’; 113; 113' gelagert, welcher durch eine den Stellweg z. B. positionsgenau umsetzende Lagermechanik 112; 112‘; 113; 113' gebildet ist. Eine solche ist - insbesondere für kleine Stellwege bei großen Kräften - z. B. vorteilhaft durch ein einen Exzenter umfassendes Lager 113; 113‘, z. B. ein Dreiringlager 113; 113' gegeben. Im Hinblick z. B. auf eine zur Stellrichtung parallele und daher bzgl. des Stellweges direktere Stellung kann jedoch stattdessen auch ein in Stellrichtung verlaufendes Linearlager 112; 112‘ von Vorteil sein.
Für das Stellen der jeweiligen Gegendruckwalze 106; 106' ist in dieser ersten, vorteilhaften Ausgestaltung ein kraftbasierter Stellantrieb 111 ; 111' bzw. sind Stellmittel 111 ; 111 ‘ für ein kraftbasiertes Stellen, vorgesehen, d. h. ein Stellantrieb 111 ; 111 ‘bzw. Stellmittel 111 ; 111 ‘, über welchen bzw. welche ein Anstellen mit einer definierten Kraft an das Widerlager realisierbar ist. Ein solcher - insbesondere zumindest einseitig vorgesehener - kraftbasierter Stellantrieb 111 ; 111 ‘ kann z. B. dadurch realisiert sein, dass ein Antriebsmittel 132; 132 ‘ , z. B. ein Antriebsmotor 132; 132‘, selbst eine definierte und vorgebbare Kraft aufbringen kann, wie es beispielsweise für einen momentregelbaren oder -steuerbaren, insbesondere drehmomentregelbaren oder -steuerbaren Servoantrieb bzw. -motor möglich ist, oder dadurch, dass die zu stellende Walze mit einer Stellkraft zur relevanten Seite hin durch ein mittels eines Druckmittels betätigbaren Antriebsmittels 132; 132‘; 133; 133, z. B. durch ein pneumatisch oder hydraulisch betätigtes Zylinder-Kolben-System, gegen die andere Walze 103; 103‘ anstellbar ist, wobei der Druck des Antriebsmittels 132; 132‘; 133; 133‘ bevorzugter Weise einstellbar ist. Die Gegendruckwalze 106; 106' ist hierbei beispielsweise in oder an einem Stellmechanismus 112; 112‘; 113; 113' gelagert, welcher durch eine die Stellkraft kraftbasiert, d. h. ohne zusätzliche mechanische Begrenzung des Stellweges, umsetzende Lagermechanik 112; 112' gebildet ist. Als solche kann z. B. - zumindest ein-, jedoch bevorzugt beidseitig - durch eine als Linearlager 112; 112‘ ausgebildete Lagermechanik 112; 112' vorteilhaft gebildet sein.
In einer zweiten Ausgestaltung kann jedoch in umgekehrter Weise die Dosierwalze 102; 102' kraftbasiert und die Gegendruckwalze 106; 106 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer dritten Ausgestaltung können jedoch beide Walzen 102; 102‘; 106; 106 kraftbasiert und in einer vierten Ausgestaltung beide Walzen 102; 102‘; 106; 106 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer besonders vorteilhaften fünften Ausgestaltung ist für das Stellen zumindest der Dosierwalze 102; 102' und/oder zumindest für das Stellen der Gegendruckwalze 106; 106' ein kombinierter Stellmechanismus 112; 113; 112‘; 113' und/oder ein kombinierter Stellantrieb 109; 109‘; 111; 11 T bzw. kombinierte Stellmittel 109; 109‘; 111 ; 111' vorgesehen, welcher bzw. welche wahlweise ein positionsbasiertes Stellen der betreffenden Walze 102; 102‘; 106; 106‘ oder ein kraftbasiertes Stellen erlaubt.
Ein solcher kombinierter Stellantrieb 109; 109‘; 111; 111‘ ist beispielsweise durch einen kraftbasierten Stellantrieb 111 ; 111‘ mit einem Stellmechanismus 112; 112‘; 113; 113‘ gebildet, in dessen Stellweg zur Positionsbegrenzung wahlweise ein z. B. über über Antriebs- und/oder Stellmittel positionierbarer Anschlag einbringbar ist. Alternativ ist auch ein Stellantrieb 109; 109‘; 111 ; 111‘ von Vorteil, der als Antriebsmittel 132; 132‘; 133; 133‘ einen wahlweise lagegeregelt oder -gesteuert oder momentengeregelt oder -gesteuert betreibbaren Motor, insbesondere Servomotor, umfasst.
In einer zweiten Konfiguration für die Walzenlagerung kann die Gegendruckwalze 106; 106‘ des jeweiligen Auftragswerkes 101; 10T mit ihrer Rotationsachse R106; R106‘ betriebsmäßig ortsfest, wenn auch ggf. justierbar, und die Laminierwalzen 103; 103‘ mit jeweils zugeordneter Dosierwalze 102; 102‘ über jeweilige gemeinsame Lagermechaniken 112; 112‘ und/oder Stellantriebe 111 ; 111 ‘ paarweise in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Gegendruckwalze 106; 106‘ hin und/oder weg, und zusätzlich hierzu die jeweiligen Dosierwalzen 102; 102‘ über Lagermechaniken 112; 112‘; 113; 113‘ und/oder Stellantriebe 109; 109‘; 111; 11 T in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur jeweils zugeordneten Laminierwalze 103; 103‘ hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sein.
In einer ersten, vorteilhaften Ausgestaltung kann für das Stellen der jeweiligen Dosierwalze 102; 102‘ hierzu ein in obigem Sinne positionsbasierter Stellantrieb 109; 109‘, z. B. ein- oder beidseitig eine durch ein Dreiringlager 113; 113‘ oder durch ein Linearlager 112; 112‘; 113; 113‘ gebildete Lagermechanik 112; 112‘; 113; 113‘ vorgesehen sein. Für das paarweise Stellen der Laminierwalzen 103; 103‘ mit jeweils zugeordneter Dosierwalze 102; 102‘ kann ein kraftbasierter Stellantrieb 111 ; 111 in obigem Sinne vorgesehen sein. In einer zweiten Ausgestaltung kann jedoch in umgekehrter Weise die Dosierwalze 102; 102‘ kraftbasiert und das Walzenpaar 103, 102; 103‘, 102 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer dritten Ausgestaltung können jedoch die Dosierwalze 102; 102‘ und das Walzenpaar 103, 102; 103‘, 102 kraftbasiert und in einer vierten Ausgestaltung die Dosierwalze 102; 102‘ und das Walzenpaar 103, 102; 103‘, 102 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer besonders vorteilhaften fünften Ausgestaltung ist für das Stellen zumindest der Dosierwalze 102; 102‘ und/oder zumindest für das Stellen des Walzenpaars 103, 102; 103‘, 102 in obigem Sinne und/oder in obiger Ausführung ein kombinierter Stellmechanismus 112; 113; 112, 113 vorgesehen, welcher wahlweise ein positionsbasiertes oder kraftbasiertes Stellen des Paares hin zur Gegendruckwalze 106; 106‘; 103‘; 103 erlaubt.
In einer zweiten Gruppe von Ausführungsbeispielen für die Beschichtungsvorrichtung 100* (siehe z. B. Fig. 8 bis Fig. 12) bilden die zweite Walze 003‘ des zweiten Auftragwerks 101 ‘ oder eine mit der zweiten Walze 103‘ unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende Walze des zweiten Auftragwerks 101 ‘ mit der als Laminierwalze 103 wirksamen zweiten oder weiteren Walze 103 des ersten Auftragswerks 101 in einem Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen als zweiseitigen Laminierspalt 107 wirksamen gemeinsamen Spalt 107 aus, wobei die beiden den Spalt 107 zwischen sich ausbildenden Laminierwalzen 103; 103‘ gegenseitig als Gegendruckwalzen 103‘; 103 wirksam sind. Zwischen letzteren ist das Trägersubstrat 006 hindurch führbar und, insbesondere beidseitig, mit dem jeweils über den ersten und den zweiten Filmbildungsspalt 104; 104‘ gebildeten Trockenfilmen 003‘, 003‘ beaufschlagbar. Eine solche Anordnung zweier für den gleichzeitig beidseitigen Auftrag zusammenwirkender Auftragwerke 101; 10T ist im Folgenden auch als Doppelauftragwerk 101, 10T bezeichnet.
Dabei schneiden sich die durch die im jeweiligen Auftragwerk 101; 10T durch die Rotationsachsen R102; R103; R102‘; R103‘ der Dosierwalze 102; 102 und der Laminierwalze 103; 103‘ gebildeten Ebenen z. B. höchstens unter einem spitzen Winkel a, der z. B. maximal bei 20° grad liegt, vorteilhaft bei maximal 5°, insbesondere bei 0°, sodass im letztgenannten Fall die Rotationsachsen R102; R103; R106; R102‘; R103‘ der Walzen 102; 103; 106; 102‘; 103‘; 106‘ der beiden in einem zweiseitigen Laminierspalt 107 zusammenwirkenden Auftragwerke 101; 10T in einer seiben Ebene liegen oder parallel, aber vertikal versetzt zueinander verlaufen.
In einer ersten Ausführungsvariante verlaufen die beiden Ebenen in einer gemeinsame horizontalen Ebene oder horizontal, jedoch vertikal versetzt zueinander (siehe z. B. Fig. 8).
In einer zweiten, z. B. hinsichtlich einer kleinen Umschlingung vorteilhaften Ausführungsvariante, verlaufen die beiden Ebenen in einer gemeinsamen, gegen die Horizontale geneigten Ebene oder in zwei gegen die Horizontale geneigten, jedoch vertikal zueinander versetzten Ebenen. Dabei ist die gemeinsame Ebene bzw. sind die beiden versetzten Ebenen z. B. gegen die Horizontale um einen spitzen Winkel ß von 2° bis 15°, insbesondere 3° bis 10°, geneigt (siehe z. B. Fig. 9).
Zusätzlich zu der jeweiligen Dosierwalze 102; 102‘ und der zweiten Walze 103; 103‘ kann in vorteilhafter Weiterbildung auch hier eine weitere Walze 118; 118‘ in o. g. Art einer Kalanderwalze 118; 118‘ vorgesehen sein (siehe z. B. exemplarisch für sämtliche Ausführengen der zweiten Gruppe strichliert in Fig. 8 und Fig. 9).
Für die o. g. Ausführungsvarianten und -formen kann in einer ersten Konfiguration für die Walzenlagerung eine erste der beiden Laminierwalzen 103 oder als Laminierwalze wirksame weitere Walze eines ersten der beiden Auftragswerke 101 mit ihrer Rotationsachse R103 betriebsmäßig ortsfest, wenn auch ggf. justierbar, gelagert sein, während die zweite der Laminierwalzen 103‘ oder eine als zweite Laminierwalze wirksame weitere Walze mit der zugeordneten Dosierwalze 102; 102‘ über eine gemeinsame Lagermechanik 112; 112‘ und/oder einen gemeinsamen Stellantrieb 109; 109‘; 111 ; 111 ‘ paarweise in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Gegendruckwalze 106; 106‘ hin und/oder von dieser weg, und zusätzlich hierzu die jeweiligen Dosierwalzen 102; 102‘ über Lagermechaniken 112; 112‘; 113; 113‘ und/oder Stellantriebe 109; 109‘; 111 ; 111‘ in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur jeweils zugeordneten Laminierwalze 103; 103‘ oder weiteren Walze hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sind. Für den Fall einer oder mehrere weiterer Walzen zwischen der Dosierwalze 102; 102‘ und der als Laminierwalze wirksamen Walze sind z. B. auch diese über die gemeinsame Lagermechanik 112; 112‘ und/oder den gemeinsamen Stellantrieb 109; 109‘; 111; 111 ‘ gemeinsam in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Gegendruckwalze 106; 106‘ hin und/oder von dieser weg stellbar.
Für das Stellen der jeweiligen Dosierwalze 102; 102‘ ist in einer ersten, vorteilhaften Ausgestaltung ein positionsbasierter Stellantrieb 109; 109‘ in obigem Sinne und/oder in einer o. g. Ausführung vorgesehen. Für das paarweise Stellen der zweiten Laminierwalze 103‘ mit zugeordneter Dosierwalze 102‘ kann ein kraftbasierter Stellantrieb 111 ; 111 und/oder eine Lagermechanik 113; 113‘ für ein kraftbasiertes Stellen in obigem Sinne und/oder in einer o. g. Ausführung.
In einer zweiten Ausgestaltung kann jedoch in umgekehrter Weise die Dosierwalze 102; 102‘ kraftbasiert und das Walzenpaar 103, 102; 103‘, 102 positionsbasiert stellbar sein. Auch hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden. In einer dritten Ausgestaltung können jedoch beide Walzen 102; 102‘; 106; 106 kraftbasiert und in einer vierten Ausgestaltung beide Walzen 102; 102‘; 106; 106 positionsbasiert stellbar sein. Hierfür ist das o. g. in jeweiliger Entsprechung zu übertragen und anzuwenden.
In einer vorteilhaften fünften Ausgestaltung ist für das Stellen zumindest der Dosierwalze 102; 102‘ und/oder zumindest für das Stellen des Walzenpaars 103, 102; 103‘, 102 in obigem Sinne und/oder in obiger Ausführung ein kombinierter Stellmechanismus 112;
113; 112; 113 vorgesehen, welcher wahlweise ein positionsbasiertes Stellen des Paares gegen die als Gegendruckwalze 103‘; 103 wirksame Laminierwalze 103‘; 103 über einen positionsbasierten Stellantrieb 109; 109‘ und ein kraftbasiertes Stellen über einen kraftbasierten Stellantrieb 111 ; 111 ‘ erlaubt.
Für sämtliche Ausführungen der beiden Gruppen von Ausführungsbeispielen mit gemeinsam stellbaren Walzen 103‘; 102‘; 103; 102 können diese beidseitig in Trägern 122‘; 122, insbesondere in Seitenteilen eines Untergestells, gelagert sein, welche ihrerseits über durch Linearlager 112; 112‘; 113‘; 113 gebildete Lagermechaniken 112; 112‘; 113‘; 113 in einem die Auftragwerke 101 ; 10T aufnehmenden Gestell gelagert sind.
Alternativ hierzu können die beiden gemeinsam stellbaren Walzen 102; 103; 102; 102‘ beidseitig jedoch in Trägern, insbesondere in Seitenteilen eines Untergestells, gelagert sein, welche ihrerseits um eine zur Rotationsachse der ersten, ortsfest gelagerten Laminierwalze 103; 103‘ parallele Schwenkachse verschwenkbar gelagert sind (siehe z. B. Fig. 12).
Wie bereits erwähnt, kann in einem jeweiligen Auftragwerk 101 ; 10T zwischen der zweiten Walze 103; 103‘ und der Nippstelle zur Gegendruckwalze 106; 103‘ mindestens eine weitere, als Laminierwalze wirksame und mit der Gegendruckwalze 106; 103‘ den Laminierspalt 107; 107‘ bildende Walze vorgesehen sein. Für sämtliche Ausführungen der beiden Gruppen von Ausführungsbeispielen ist in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung im jeweiligen Auftragwerk 101 ; 10T eine von z. B. einer Materialabnahme 127; 127‘ umfasste, zu Reinigungszwecken wahlweise an die Mantelfläche der ersten Walze 102; 102‘ an- und abstellbare Abnahmeeinrichtung 114; 114‘, insbesondere Reinigungsrakel 114; 114‘ vorgesehen. Diese reicht z. B. mindestens über die zur Filmbildung wirksame Breite der Walzenmantelfläche.
Stattdessen oder vorteilhafter Weise zusätzlich hierzu umfasst die Materialabnahme 127; 127‘ im jeweiligen Auftragwerk 101; 10T achsparallel zur zweiten Walze 103; 103‘ betrachtet voneinander beabstandet zwei achsparallel stellbare und an die zweite Walze 103; 103‘ angestellte oder anstellbare Abnahmeeinrichtungen 116; 116‘, insbesondere Seitenkantenrakel 116; 116‘, durch welche ein über die zweiten Walze 103; 103‘ geförderter Trockenfilm 003; 003‘ im Bereich seiner seitlichen Ränder abnehmbar und z. B. in eine Auffangvorrichtung 117; 117‘ abgebbar ist. Diese Abnahme dient beispielsweise als sog. Randbeschnitt dem Erhalt einer geraden Kante und/oder einer erwünschten Breite b003; b003‘ des Trockenfilms 003; 003. Die aufgefangene Menge kann z. B. wieder in die Zufuhr der Pulvermischung 004; 004‘ zurückgeführt werden.
Zu Reinigungszwecken kann in vorteilhafter weise auch eine an die Mantelfläche der zweiten Walze 103; 103‘ an-und abstellbare Abnahmeeinrichtung 129; 129‘, insbesondere Reinigungsrakel 129; 129‘ vorgesehen sein, welche z. B. mindestens über die zur Filmbildung wirksame Breite der Walzenmantelfläche reicht, und ggf. eine nicht dargestellte Absaugung oder Auffangeinrichtung.
Für die Zufuhr bzw. das Einleiten der Pulvermischung 004; 004‘ in den ersten Spalt 004; 004 ist eine o. g. Pulverzufuhrvorrichtung 700; 700‘ zur Zufuhr eines pulverförmigen Materials vorgesehen, wobei im Bereich des Zwickels oberhalb des Spaltes 104; 104‘ zwischen der ersten und zweiten Walze 102; 103; 102‘; 103‘ vorzugsweise ein Einfüll- und/oder Vorlageraum 126 mit einer sich in axialer Richtung der zweiten Walze 103; 103‘ erstreckenden Breite ausgebildet und/oder vorgesehen ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind im Auftragwerk 101 ; 101 ‘ oberhalb des ersten Spaltes 104; 104‘ zwei achsparallel zur ersten Walze 102; 102‘ voneinander beabstandete und in achsparalleler Richtung stellbare Begrenzungen 124, insbesondere Seitenschilder 124, vorgesehen, welche jeweils einen Bereich des zwischen den Mantelflächen der erste und die zweite Walze 102; 103; 102‘; 103‘ ausgebildeten oberen Zwickels zu beiden Stirnseiten des Auftragswerks 101 ; 101 ‘ hin abschotten und hierdurch einen dazwischenliegenden, bevorzugt in der Breite variierbaren Einfüll- und/oder Vorlageraum 126 für die Aufnahme der Pulvermischung 004; 004‘ ausbilden. Je nach gewünschter Breite und/oder Lage des Trockenfilms 003; 003‘ kann der Einfüll- und/oder Vorlageraum 126 dadurch auf mindestens einer, bevorzugt auf beiden Seiten in der Lage seiner seitlichen Begrenzung 124 variiert werden bzw. variierbar sein. Alternativ zu einem im unteren Bereich direkt durch die Mantelflächen begrenzten Einfüll- und/oder Vorlageraum 126 könnte - zumindest wo nicht widersprüchlich zu anderen Ausgestaltungsmerkmalen des Auftragwerks 101; 10T bzw. der Pulverzuführung 700; 700‘ - grundsätzlich auch ein Einfüll- und/oder Vorlageraum 126 in Art eines Einfüll- oder Vorlagetrichters, z. B. vergleichbar zu einer unten genannten Einführhilfe direkt im oder über dem Zwickel vorgesehen sein.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen ist die Lagermechanik 112; 112‘; 113; 113‘ und/oder der Stellantrieb 109; 109‘; 111 ; 11 T der ersten Walze 102; 102 bevorzugt derart ausgelegt, dass eine Spaltbreite für den ersten Spalt 104; 104‘ betriebsmäßig auf eine variierbare lichte Weite an der engsten Stelle von mindestens 15 pm, vorteilhaft von mindestens 30 pm, insbesondere von mindestens 50 pm einstellbar ist, und/oder dass die Spaltbreite des ersten Spaltes 104; 104‘ zumindest über o. g. positionsbasierte Antriebsmittel 132; 132‘ und/oder über zumindest einseitige, eine Anstelllage in Richtung Nippstelle begrenzende und in ihrer Lage stellbare Anschlagmittel, d. h. beispielsweise einen oben genannten stellbaren bzw. positionierbaren Anschlag, einstellbar ist.
Alternativ oder zusätzlich hierzu sind die Lagermechanik 112; 112‘; 113; 113‘ und/oder der Stellantrieb 109; 109‘; 111 ; 111 ‘ vorteilhaft ausgelegt, im ersten Spalt 104; 104‘ zumindest im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Breite eine Linienkraft von z. B. zumindest 500 N/mm, vorteilhaft mindestens 700 N/mm, bevorzugt eine zwischen 500 N/mm und 3000 N/mm liegende Linienkraft, zwischen den den ersten Spalt 104; 104‘ bildenden Walzen 102; 102‘; 102; 103‘ einzustellen und/oder aufzubringen.
Dabei kann wie oben erwähnt für das Stellen der Dosierwalze 102; 102‘ an die zweite Walze 103; 103‘ - z. B. in einer obigen Ausführung und/oder in obigem Sinne - ein kombinierter Stellmechanismus 112; 113; 112; 113 vorgesehen sein, welcher wahlweise - z. B. in einer Betriebsweise - ein positionsbasiertes Stellen über einen positionsbasierten Stellantrieb 109; 109‘ und - z. B. in einer zweiten Betriebsweise - ein kraftbasiertes Stellen über einen kraftbasierten Stellantrieb 111 ; 111 ‘ erlaubt.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen und z. B. unabhängig von o. g. Umsetzung der Beschichtungsvorrichtung 100; 100* mit einzelnen Auftragwerken 101 ; 101‘ mit jeweiligen Gegendruckwalzen 106; 106 oder mit kombinierten Auftragwerken 101 ; 101 ‘ mit gegenseitig wirksamen Gegendruckwalzen 103‘; 103 ist in einer besonders vorteilhaften Ausführung der Dosierspalt 104; 104‘ zwischen erster und zweiter Walze 102; 102‘; 103; 103‘ auf Basis eines in obigem Sinne positionsbasierten Stellantriebs 109; 109‘ stellbar, also beispielsweise auf eine konstante und/oder definierte Spaltbreite einstellbar, z. B. auf eine vorgegebenen Spaltbreite hin positionierbar oder über z. B. eine Steuerkette steuerbar oder über z. B. einen Regelkreis regelbar, ist, wobei das positionsbasierte Stellen insbesondere auf eine definierte und konstant zu haltende relative Lage bzw. Spaltbreite der beiden Walzen 102; 103; 102‘; 103in ihrer Arbeitslage gerichtet ist, und/oder der Laminierspalt 107; 107‘ zwischen der zweiten Walze 103; 103‘ und der Gegendruckwalze 106; 106; 103‘; 103 in obigem Sinne auf Basis eines kraftbasierten Stellantriebs 111 ; 111 ‘ stellbar ist, also beispielsweise auf eine konstante und/oder definierte Anstell- bzw. Linienkraft einstellbar, z. B. im Hinblick auf eine vorgegebene bzw. gewünschte Stellkraft über beispielsweise ein Druckregelventil oder z. B. über eine beispielsweise ein solches Druckregelventil umfassende Steuerstrecke steuerbar oder z. B. über beispielsweise eine ein solches Druckregelventil umfassende Steuerstrecke regelbar, ist, wobei das kraftbasierte Stellen insbesondere auf eine definierte und/oder konstant zu haltende Anstell- bzw. Linienkraft zwischen den beiden am zweiten Spalt beteiligten Walzen 106; 106‘; 103‘; 103 in ihrer Arbeitslage gerichtet ist. Lediglich klarstellend sei angemerkt, dass die zwischen den beiden am Spalt beteiligten Walzen wirksame Linien- bzw. Anstellkraft dabei insbesondere nicht unmittelbar, sondern über das durch den Spalt hindurch geführte Material, im Fall des Filmbildungsspaltes 104; 104‘ also z. B. über das pulverförmige Material 004; 004‘ und im Fall des Laminierspaltes 107; 107‘ über den ein- oder beidseitig den Trockenfilm 007 aufweisenden Produktstrang 002, wirkt.
Ohne Beschränkung der o. g. speziellen Ausführungsbeispiele kann dabei grundsätzlich eine beliebige der beiden am betreffenden Spalt 104; 104‘; 107; 107‘ beteiligten Walzen 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ durch den entsprechenden Stellantrieb 109; 109‘; 111; 11 T stellbar und/oder an im obigen Sinne entsprechenden Stellmechanismen 112; 112‘; 113; 113‘ gelagert sein. Dies gilt auch für Ausführungen, wobei eine der am betreffenden Spalt 104; 104‘; 107; 107‘ beteiligten Walzen 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ zusammen mit einer anderen, an diesem Spalt 104; 104‘; 107; 107‘ nicht beteiligten Walze 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ gemeinsam derart stellbar gelagert ist.
Ebenfalls z. B. unabhängig von o. g. Umsetzung der Beschichtungsvorrichtung 100; 100* mit einzelnen Auftragwerken 101; 10T mit jeweiligen Gegendruckwalzen 106; 106 oder mit kombinierten Auftragwerken 101 ; 10T mit gegenseitig wirksamen Gegendruckwalzen 103‘; 103 ist in einer hinsichtlich der optimalen Einsteilbarkeit besonders vorteilhaften Ausführung der Dosierspalt 104; 104‘ zwischen erster und zweiter Walze 102; 102‘; 103; 103‘ desselben Auftragwerks 101; 10T und/oder der Laminierspalt 107; 107‘ zwischen der zweiten Walze 103; 103‘ und der zusammenwirkenden Gegendruckwalze 106; 106; 103‘; 103 - beispielsweise nicht nur lediglich positions- oder kraftbasiert, sondern - auf Basis eines kombinierten Stellantriebs 109; 109‘; 111 ; 11 T wahlweise - insbesondere in obigem Sinne - positionsbasiert stellbar, z. B. bzgl. der Spaltbreite positionierbar, über z. B. eine Steuerkette steuerbar oder über z. B. einen Regelkreis regelbar, d. h. in z. B. einer Betriebsweise auf eine konstante und/oder definierte relative Lage der beiden Walzen und/oder eine konstante und/oder definierte Spaltbreite stellbar, oder in z. B. einer anderen Betriebsweise kraftbasiert stellbar, z. B. bzgl. der Stellkraft über beispielsweise ein Druckregelventil oder z. B. eine beispielsweise ein solches Druckregelventil umfassende Steuerstrecke steuerbar oder z. B. über beispielsweise eine ein solches Druckregelventil umfassende Steuerstrecke regelbar, ausgeführt, d. h. in z. B. einer anderen Betriebsweise auf eine definierte und/oder konstante Anstell- bzw. Linienkraft hin einstellbar, z. B. im Hinblick auf eine vorgegebene bzw. gewünschte Stellkraft über beispielsweise ein Druckregelventil oder z. B. über eine beispielsweise ein solches Druckregelventil umfassende Steuerstrecke steuerbar oder z. B. über beispielsweise eine ein solches Druckregelventil umfassende Steuerstrecke regelbar, ausgeführt.
Insbesondere ist eine der am betreffenden Spalt 104; 104‘; 107; 107‘ beteiligten Walzen 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ in einem kombinierten Stellmechanismus 112; 113; 112; 113 wahlweise positionsbasiert oder kraftbasiert stellbar gelagert und/oder der betreffende Spalt 104; 104‘; 107; 107‘ wahlweise auf eine konstante und/oder definierte Spaltbreite oder auf eine konstante und/oder definierte Anstell- bzw. Linienkraft hin in obigem Sinne einstellbar. Auch hier kann ohne Beschränkung der o. g. speziellen Ausführungsbeispiele dabei grundsätzlich eine beliebige der beiden am betreffenden Spalt 104; 104‘; 107; 107‘ beteiligten Walzen 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ durch den entsprechenden kombinierten Stellantrieb 109; 109‘; 111; 11 T derart stellbar und/oder an im obigen Sinne entsprechenden kombinierten Stellmechanismen 112; 112‘; 113; 113‘ entsprechend gelagert sein. Dies gilt auch für Ausführungen, wobei eine der am betreffenden Spalt 104; 104‘; 107; 107‘ beteiligten Walzen 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ zusammen mit einer anderen, am an diesem Spalt 104; 104‘; 107; 107‘ nicht beteiligten Walze 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ gemeinsam derart stellbar gelagert ist.
Der kombinierte Stellantrieb 109; 109‘; 111; 11 T ist in einer vorteilhaften Ausführung durch einen kraftbasierten Stellanterieb 111 ; 111 ‘ mit einem Stellmechanismus 113; 113‘; 112; 112‘ gebildet, in dessen Stellweg zur Positionsbegrenzung wahlweise ein z. B. über Antriebs- oder Stellmittel positionierbarer Anschlag einbringbar ist.
Zum Stellen kann die erste Walze 102; 102‘ über eine Lagermechanik 113; 113‘; 112;
112‘ und/oder einen z. B. positionsbasierten oder kraftbasierten oder wahlweise positions- oder kraftbasierten Stellantrieb 109; 109‘; 111 ; 111 ‘ in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur jeweils zugeordneten zweiten Walze 103; 103‘ hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sein. Zusätzlich oder stattdessen kann die Gegendruckwalze 106; 106‘; 103‘; 103 über eine Lagermechanik 113; 113‘; 112; 112‘ und/oder einen z. B. positionsbasierten oder kraftbasierten oder wahlweise positions- oder kraftbasierten Stellantrieb 109; 109‘; 111 ; 111 ‘ in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zweiten oder einer dazwischenliegenden weiteren Walze 103; 103‘ hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert sein.
Alternativ kann die erste Walze 103; 103‘ mit zugeordneter zweiter Walze 102; 102‘ über eine gemeinsame Lagermechanik 112; 112‘; 113; 113‘ und/oder einen gemeinsamen z. B. positionsbasierten oder kraftbasierten oder wahlweise positions- oder kraftbasierten Stellantrieb 109; 109‘; 111; 11 T paarweise in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur zugeordneten Gegendruckwalze 106; 106‘ hin und/oder weg bewegbar gelagert sein, und zusätzlich hierzu die jeweilige erste Walze 102; 102‘ über eine Lagermechanik 113; 113‘; 112; 112‘ und/oder einen z. B. positionsbasierten oder kraftbasierten oder wahlweise positions- oder kraftbasierten Stellantrieb 109; 109‘; 111; 111 ‘ in einer Richtung mit zumindest einer Bewegungskomponente zur jeweils zugeordneten zweiten Walze 103; 103‘ hin und/oder von dieser weg stellbar gelagert ist.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen sind die erste Walze 102; 102‘ und die mit dieser den ersten Spalt 104; 104‘ bildende zweite Walze 103, 103‘ betriebsmäßig gegensinnig und mit voneinander verschiedenen Umfangsgeschwindigkeiten und/oder durch voneinander verschiedene Antriebsmotoren, insbesondere zumindest geschwindigkeitsregel- oder steuerbaren Servomotoren, mechanisch voneinander unabhängig antreibbar oder angetrieben
Dabei ist die erste Walze 102; 102‘ mit einer geringeren Geschwindigkeit betrieben, wobei die erste Walze 102; 102‘, insbesondere Dosierwalze 102; 102‘, und die zugeordnete zweite Walze 103; 103‘, insbesondere Laminierwalze 103; 103‘, betriebsmäßig z. B. in einem Verhältnis V102(102‘) : V103(103‘) ihrer Umfangsgeschwindigkeit der ersten zur zweiten Walze 102, 102‘; 103; 103‘ betreibbar oder betrieben sind, welches in einem Bereich zwischen 1 : 5 bis 3 : 5, insbesondere bei 1 : 4 liegt.
Die den zweiten Spalt 107; 107‘ miteinander ausbildenden Walzen 103; 106; 103; 103‘ sind bevorzugt betriebsmäßig mit einer selben Umfangsgeschwindigkeit durch einen gemeinsamen Antriebsmotor, insbesondere Servomotor, oder bevorzugt durch voneinander verschiedene Antriebsmotoren, insbesondere Servomotoren, mechanisch voneinander unabhängig antreibbar oder angetrieben sind.
Die voneinander mechanisch unabhängigen Antriebsmotoren sind in vorteilhafter Ausführung über eine elektronische, insbesondere virtuelle Leitachse von einer Antriebssteuerung her betreibbar.
Von besonderem Vorteil ist eine Weiterbildung, wobei die erste Walze 102; 102‘ im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Mantelfläche eine im Hinblick auf der Pulvermischung stärker materialabweisende Oberfläche und/oder weniger stark adhäsiv wirksame Mantelfläche aufweist als die zweite Walze 103; 103‘ im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Mantelfläche.
Zumindest die zweite Walze 102; 102‘; 103; 103‘ kann zumindest im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Mantelfläche eine polierte und/oder chrombeschichtete oder keramikbeschichtete Oberfläche aufweisen. Die erste Walze 102; 102‘ kann zumindest die im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Mantelfläche eine strukturierte oder materialabweisende Oberfläche aufweisen.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen ist die erste und/oder die zweite Walze 102; 102; 103; 103‘ temperierbar, insbesondere beheizbar, bevorzugt derart, dass ihre Mantelfläche - z. B. bei einer Umgebungstemperatur von 25°C - auf mindestens 80°C, vorteilhaft auf mindestens 100°C, bevorzugt auf mindestens 120°C aufheizbar ist.
Stattdessen oder bevorzugt zusätzlich hierzu ist auch die lediglich als Gegendruckwalze 106; 106‘; 103; 103 wirksame Walze 106; 106‘ der ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen temperierbar, insbesondere beheizbar, bevorzugt derart, dass ihre Mantelfläche - z. B. bei einer Umgebungstemperatur von 25°C - auf mindestens 80°C, vorteilhaft auf mindestens 100°C, bevorzugt auf mindestens 120°C aufheizbar ist.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen können die beiden Auftragwerke 101 ; 101 ‘ in einer vorteilhaften Ausführung zusammen mit einem oder mehreren ggf. direkt vor, nach oder dazwischen angeordneten Substratleitelementen 121, in einem gemeinsamen Gestell, z. B. zwei stirnseitigen Seitenwänden eines selben Gestells, gelagert sein. Damit ist eine kompakte und/oder in sich steife und/oder zueinander definierte Anordnung der Auftragwerke 101; 101‘ in einer als Aggregat 100; 100*, z. B. Laminieraggregat 100; 100* ausgebildeten Laminiereinheit 100; 100* bereitstellbar.
Für den Fall, dass im Substratpfad - z. B. unmittelbar - stromabwärts der Laminiereinheit 100; 100* ein z. B. unten beschriebenes, auch als Kalander 600, 600* bezeichnetes Kalandrierwerk 600; 600*, vorgesehen sein sollte, können vom Kalandrierwerk 600; 600* umfasste Walzen 601; 60T; 602; 602* in einer vorteilhaften Weiterbildung ebenfalls in diesem Gestell 603 oder in einer vorteilhaften Variante z. B. als getrenntes Aggregat 600; 600*, z. B. Kalandrieraggregat 600; 600*, in Seitenwänden eines direkt auf und/oder über dem die Auftragwerke 101 ; 101 ‘ tragenden Gestell 128 angeordneten eigenen Gestell 603 gelagert sein.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen sind die Lagermechanik 112; 112‘; 113; 113‘ und/oder der Stellantrieb 109; 109‘; 111 ; 111 ‘ der den zweiten Spalt 107; 107‘ bildenden Walzen 103; 103‘; 106; 106‘ bevorzugt ausgeführt, betriebsmäßig an der engsten Stelle eine Spaltbreite von mindestens 15 pm, vorteilhaft von mindestens 30 pm, insbesondere von mindestens 50 pm auszubilden und/oder, insbesondere zumindest innerhalb von den maximalen Stellweg definierenden Grenzen, eine sich zwischen den beiden Walzen 103; 106; 103; 103‘ über einen zu bildenden Produktstrang 002; 002‘ und/oder durch mindestens einen Stellmechanismus 112; 112‘ und/oder zumindest einen Stellantrieb 109; 109‘ hervorgerufene Anpress- oder Linienkraft einstellende Spaltbreite auszubilden, und/oder im zweiten Spalt 107; 107‘ zumindest im Bereich ihrer zur Filmbildung beitragenden Breite eine Linienkraft von z. B. zumindest 500 N/mm, vorteilhaft mindestens 700 N/mm, bevorzugt eine zwischen 500 N/mm und 3000 N/mm liegende Linienkraft, zwischen den den zweiten Spalt 107; 107‘ bildenden Walzen 103; 103‘; 106; 106‘ einzustellen und/oder aufzubringen und/oder ein Konstanthalten einer gewünschten Linienkraft auch bei schwankender Trockenfilmstärke durch - z. B. selbsttätiges oder geregeltes - Nachführen zumindest einer der beiden Walzen 103; 106; 103; 103‘ zu ermöglichen. Dabei handelt es sich beim selbsttätigen Nachführen im Gegensatz zu einem über einen Regelkreis geregeltes Nachführen beispielsweise um ein Nachführen, welches durch das Antriebsmittel selbst und ohne ein Nachregeln über einen zusätzlichen Regelkreis erfolgt.
Für sämtliche o. g. Ausführungen, Varianten, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Ausgestaltungen ist in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung oberhalb des jeweiligen Auftragwerks 101; 10T bzw. der Auftragwerke 101 ; 101 ‘ eine Absaugung 123;
123‘ vorgesehen, durch welche ggf. entweichende Gase oder entstehende Dämpfe absaugbar sind.
Die Walzen 102; 102‘; 103; 103‘; 106; 106‘ oben genannter Auftragwerke 101; 10T sind bevorzugter Weise mit einer im Bereich von 400 mm bis 800 mm, insbesondere von 500 mm bis 700 mm liegenden zur Filmbildung und/oder zum Auftrag nutzbaren Breite ausgebildet.
Obgleich für die Pulverzufuhr grundsätzlich eine beliebig ausgebildete Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung 700; 700‘ vorgesehen sein kann, durch welche dem Aufragwerk 101; 10T Pulvermischung 004 - insbesondere von oberhalb des Spaltes 104; 104‘ - in den zwischen der ersten und der zweiten Walze ausgebildeten ersten Spalt 104; 104‘ zuführbar ist, ist besonders bevorzugt eine Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung 700; 700‘ vorgesehen, durch welche ein kontrollierbarer Strom Pulvermischung 004 mit einer Genauigkeit in der Abgabemenge von maximal 3 %, insbesondere maximal 2 % Abweichung von der betriebsmäßig geforderten Soll-Abgabemenge zuführbar ist.
Dabei kann die Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung 700; 700‘ beispielsweise als eine die Abgabemenge kontrollierende Dosiervorrichtung 701; 70T einen mit einem Vibrator zusammenwirkenden Auslass, eine Förderschnecke oder ein steuerbares Abgabeventil aufweisen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung umfasst die Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung 700; 700‘ eine Dosiervorrichtung 701; 70T, insbesondere einen Dosierrüttler 701 ; 701 durch welche bzw. welchen ein konstanter und/oder, insbesondere mit einer Genauigkeit in der Abgabemenge von maximal 3 %, insbesondere maximal 2 % Abweichung von der Soll-Abgabemenge, kontrollierbarer Strom Pulvermischung 004 an eine, insbesondere mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare, Fördereinrichtung 702; 702‘, insbesondere ein Förderbandsystem 702; 702‘ abgebbar ist, und/oder deren bzw. dessen stromabseitiges Ende, insbesondere bei gleichbleibender Förderstreckenlänge, durch Antriebsmittel 707 in Richtung der achsparallel zur ersten Walze 102; 102‘ verlaufenden Spaltlänge über eine für die Pulverzuführung relevante Zufuhrbreite changierbar, d. h. hin und her bewegbar, ist. Insbesondere ist die Fördereinrichtung 702; 702‘ mit ihrem stromabseitigen Ende zwischen zwei seitlichen, die Zufuhrbreite bestimmenden Endpositionen changierbar bzw.- hin und her bewegbar. Dabei ist die Fördereinrichtung 702; 702‘ im Bereich ihres stromabseitigen Endes insbesondere kleiner als die durch die Endpositionen bestimmte Zufuhrbreite (siehe z. B. Fig. 15), wobei durch die mit ihrem Ende changierenden Fördereinrichtung 702; 702‘ immer nur in einem durch die aktuelle Position definierten Bereich, nicht jedoch gleichzeitig auf der gesamten Zufuhrbreite Pulvermischung 004; 004‘ zugeführt wird bzw. zuführbar ist. Hierdurch ist jedoch ein gezielter Nachschub in einzelne Bereich der Zufuhrbreite möglich, in denen ggf. ein niedrigerer Füllstand als in anderen Bereichen.
Hierzu ist die Fördereinrichtung 702; 702‘ z. B. durch ein Förderband 702; 702‘ oder bevorzugt mehrere, z. B. zwei, insbesondere in Förderrichtung hintereinander, gekoppelte, insbesondere mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare, Förderbänder 703 704 gebildet, wobei die Fördereinrichtung 702; 702‘ mit ihrem - insbesondere bezüglich der Förderrichtung - stromabwärtigen Ende, d. h. beispielsweise mit dem Ende des stromabwärts letzten Förderbandes 704, an einen in achsparalleler Richtung auf einer Höhe oberhalb des ersten Spaltes 104; 104‘ verlaufenden Linearantrieb 707 gekoppelt und durch diesen in achsparalleler Richtung mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit zwischen zwei seitlichen, die Zufuhrbreite bestimmenden Endpositionen über dem ersten Spalt 104; 104‘ hin und her bewegbar ist. Der Linearantrieb 707 umfasst beispielsweise eine Gewindespindel 709, welche durch einen Motor 708, insbesondere Servomotor 708, wechselweise im Rechtsund Linkslauf antreibbar ist und einen einer Kopplung 706 der Fördereinrichtung 702 dienenden Spindelschlitten 706 trägt.
Eine Maschine zur Herstellung eines mehrlagigen Produktes, welches auf zumindest einer Seite eines Trägersubstrates 006 einen o. g., aus einer Pulvermischung ausgebildeten Trockenfilm 003; 003‘ aufweist, umfasst bevorzugter weise eine Substratzufuhr 200, durch welche der Maschine eingangsseitig das Trägermaterial 006 zuführbar ist, einen ersten Substratpfadabschnitt 300, über weichen das Trägersubstrat 006 einer Auftragstufe 100; 100* zum Aufbringen des Trockenfilms 003; 003‘ auf zumindest eine Seite des Trägersubstrates 006 und einen zweiten Substratpfadabschnitt 400, über welchen das auf zumindest auf einer Seite mit dem T rockenfilm 003 versehene Trägermaterial 006 einer Produktaufnahme 500 zuführbar ist, durch welche das Produkt zu Produktgebinden, z. B. zu Rollen oder Stapeln, zusammenfassbar ist.
In besonders zu bevorzugender Ausführung ist die Auftragstufe 100; 100* in einer o. g. Ausführung, Ausgestaltung, Konfigurationen, Ausführungsformen oder Variante für die oben beschriebene Vorrichtung 100; 100* ausgeführt. Dabei sollen anstelle der exemplarisch in Fig. 2 dargestellten Auftragstufe 100 sämtliche Ausführungen, Ausgestaltungen, Konfigurationen, Ausführungsformen der ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen treten können und anstelle der exemplarisch in Fig. 10 dargestellten Auftragstufe 100* sämtliche der zweiten Gruppe.
Die Substratzufuhr 200 ist in einer vorteilhaften Ausführung durch einen Substratabwickler 200, insbesondere einen Rollenwechsler 200, bevorzug durch einen mehrere Rollenplätze umfassenden und/oder für einen Nonstop-Rollenwechsel qualifizierten Rollenwechsler 200, ausgebildet. Sie kann vorteilhaft ein als motorisch zwangsgetriebene Zugwalze 202 ausgebildetes Substratführungselement 202 und/oder ein Substratführungselement 203 in Form einer an einem Hebel quer zum Substratpfad federvorgespannten als Tänzerwalze 203 umfassen.
Die als Rollenwechsler 200 ausgebildete Substratzufuhr 200 umfasst vorteilhaft einen mechanisch unabhängig vom Rest der Maschine und/oder einzelmotorisch angetriebenen Rollenantrieb und/oder eine Hebeeinrichtung zur Unterstützung eines Rollenlade- und/oder Rollenentladeprozesses.
Noch in der Substratpfadstrecke der Substratzufuhr 200 und/oder im ersten Substratpfad 300 kann in einer vorteilhaften Ausführung eine Einrichtung zur seitlichen Bahnkantensteuerung, insbesondere eine eine Bahnkante detektierende Sensorik und ein einen seitlichen Versatz des Trägersubstrates bewirkendes Stellglied, z. B. einen um eine senkrecht zur Transportrichtung T verlaufende Achse verschwenkbares Wendestangenpaar, vorgesehen sein.
Stattdessen oder zusätzlich ist in einer vorteilhaften Ausführung noch in der Substratpfadstrecke der Substratzufuhr 200 und/oder im ersten Substratpfad 300 eine Breitstreckeinrichtung, insbesondere ein ein- oder mehrgliedriges Bahnleitelement mit einer konvex verlaufenden Mantelfläche, vorgesehen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist im ersten Substratpfad 300 eine ein- oder mehrteilige Vorbehandlungsstation 302, insbesondere eine Reinigungs- und/oder Entionisierungsstation 302 vorgesehen, durch welche das Trägersubstrat 006 ein- oder beidseitig in einem kontaktlosen oder kontaktierenden Verfahren von oberflächlichen Verunreinigungen, z. B. Staub oder Schnittresten, und/oder elektrischen Ladungsträgern befreit wird oder werden kann.
Im ersten Substratpfad 300, insbesondere stromabwärts eines ggf. vorgesehenen Reinigens, ist vorteilhaft eine Messstation, insbesondere mit einer schall- oder strahlungsbasierten Messvorrichtung, vorgesehen, durch welche die Materialstärke des Trägermaterials 006 auf deren Stärke und/oder Homogenität in der Stärke und7oder auf Verunreinigungen überprüfbar ist und z. B. bei unzulässigen Abweichungen von einer Sollvorgabe ein optisches/und/oder akustisches Warnsignal und/oder eine Fehlersignal an eine Maschinensteuerung und/oder einen Leitstand übermittelt wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist im ersten Substratpfad 300 z. B. eine als Auftragstation 304 ausgebildete Vorbehandlungsstation 304 vorgesehen, durch welche das Trägermaterial 006 ein- oder beidseitig mit einem Binder und/oder einem Primer beaufschlagbar ist. In diesem Fall kann vorzugsweise ein nicht dargestellter Trockner, z. B. ein Heißluft- oder Strahlungstrockner, direkt stromabwärts der Auftragstation 304 vorgesehen sein.
In vorteilhafter Ausführung kann im Substratpfad unmittelbar vor der Auftragstufe 100; 100*, eine thermische Vorbehandlungsstation 306 vorgesehen sein, durch welche das Trägermaterial 006 über Umgebungstemperatur, insbesondere auf über 60 °C, bevorzugt auf mindestens 80 °C, erwärmbar ist.
In einer vorteilhaften Ausführung ist im zweiten Substratpfad 400, insbesondere im Substratpfad unmittelbar nach der Auftragstufe 100; 100*, ein Kalandrierwerk 600 mit zwei Kalandrierwalzen 601; 602 vorgesehen, von denen mindestens eine, bevorzugt beide beheizbar, insbesondere derart beheizbar ist bzw. sind, dass ihre Mantelfläche bei einer Umgebungstemperatur von 25° auf mindestens 80 °C, vorteilhaft auf mindestens 100 °C, bevorzugt auf mindestens 120° verbringbar ist und/oder zwischen welchen eine Pressung mit einer bevorzugt einstellbaren Linienkraft von zumindest 5,0 kN/cm, vorteilhaft mindestens 7 kN/cm, bevorzugt eine zwischen 5 kN/cm und 30 kN/cm liegende Linienkraft aufbringbar ist. In einer vorteilhaften Ausführung ist im zweiten Substratpfad 400, insbesondere im Substratpfad nach einem ggf. vorgesehenen Kalandrierwerk 600, eine Kühleinrichtung 402 vorgesehen, durch welche ein hindurchgeführter Produktstrang 002, z. B. um mindestens 20 °C, insbesondere um mindestens 50 °C, abkühlbar ist.
In vorteilhafter Weiterbildung ist im zweiten Substratpfad 400 eine, insbesondere auf einer optischen und/oder akustischen Messung basierende, Inspektionseinrichtung 403 vorgesehen, durch welche die Produktoberfläche auf Vollständigkeit in der Fläche und/oder Stärke des aufgebrachten Trockenfilms 003; 003‘ überprüfbar ist.
Um einen optimalen Substratlauf durch die Auftragstufe 100; 100* sicherstellen zu können, ist in einer vorteilhaften Ausführung im zweiten Substratpfad 400, bevorzugt unmittelbar hinter der Auftragstufe 100; 100* oder einem ggf. vorgesehenen Kalandrierwerk 600 ein als motorisch zwangsgetriebene Zugwalze 401 ausgebildetes Substratführungselement 202 vorgesehen.
In einer vorteilhaften Ausführung ist die Produktaufnahme 500 als Produktaufwickler 500, insbesondere in Art eines Rollenwechslers 500, ausgebildet. Vorzugsweise ist er für einen Nonstop-Rollenwechsel qualifiziert und/oder umfasst ein als motorisch zwangsgetriebene Zugwalze 502 ausgebildetes Substratführungselement 502 und/oder ein Substratführungselement 503 in Form einer an einem Hebel quer zum Substratpfad federvorgespannten als Tänzerwalze 503.
Alternativ zur Ausführung der Maschine mit einer als Rollenwechsler 500 ausgebildeten Produktaufnahme 500 kann in einer besonders vorteilhaften Ausführung im zweiten Substratpfad 400 oder eingangs der Produktaufnahme 500 eine Querschneideinrichtung vorgesehen sein, durch welche ein in der Maschine hergestellter Produktstrang 002 bereits in Produktabschnitte 001 quer schneidbar ist. Die Produktaufnahme 500 ist hierbei z. B. als Stapelausleger, insbesondere als mehrere Stapel hintereinander auslegender Mehrfachstapelausleger ausgebildet.
In einer oben beschriebenen Maschine und/oder Vorrichtung 100; 100* wird z. B. ein bahnförmiges Trägersubstrat 006 kontinuierlich und bevorzugt beidseitig mit einem Trockenfilm 003; 003‘ einer gegenüber der Trägersubstratbreite kleineren breite versehen, sodass beidseitig ein unbeschichteter Rand Trägersubstrat bestehen bleibt.
Bezugszeichenliste
001 Produkt, Endprodukt, produktabschnitt, Elekrodeneinheit
002 Produkt, Zwischenprodukt, Produktstrang, Elektrodenstrang
003 Trockenfilm, Aktivmaterialschicht, Pulververbundstofffilm (insbes. lösungsmittelfrei)
003‘ Trockenfilm, Aktivmaterialschicht, Pulververbundstofffilm (insbes. lösungsmittelfrei)
004 Pulvermischung (insbes. trocken)
004‘ Pulvermischung (insbes. trocken)
005 -
006 Trägersubstrat, Stromableitersubstrat, Stromableiterfolie, bahnförmig
007 Verbindungsunterstützendes oder -bewirkendes Mittel, Primer, Binder, Klebstoff
007‘ Verbindungsunterstützendes oder -bewirkendes Mittel, Primer, Binder, Klebstoff
100 Vorrichtung zum Beschichten, Beschichtungsvorrichtung, Auftragstufe, Laminiereinheit
100* Auftragstufe, Laminieraggregat, Laminiereinheit
101 Auftragwerk, Laminierwerk, erstes
10T Auftragwerk, Laminierwerk, erstes
102 Walze, erste, Dosierwalze
102‘ Walze, erste, Dosierwalze
103 Walze, zweite, Laminierwalze, Gegendruckwalze
103‘ Walze, zweite, Laminierwalze, Gegendruckwalze
104 Spalt, erster, Filmbildungsspalt, Beschichtungsspalt
104‘ Spalt, erster, Filmbildungsspalt, Beschichtungsspalt
105 -
106 Walze, Gegendruckwalze
106‘ Walze, Gegendruckwalze
107 Spalt, zweiter, Laminierspalt
107‘ Spalt, zweiter, Laminierspalt - Stellantrieb, positionsbasiert ‘ Stellantrieb, positionsbasiert - Stellantrieb, kraftbasiert ‘ Stellantrieb, kraftbasiert Stellmechanismus, Lagermechanik, Linearlager, kraftbasiert ‘ Stellmechanismus, Lagermechanik, Linearlager, kraftbasiert Stellmechanismus, Lagermechanik, Dreiringlager, Linearlager, positionsbasiert‘ Stellmechanismus, Lagermechanik, Dreiringlager Linearlager, positionsbasiert Abnahmeeinrichtung, Rakel, Reinigungsrakel ‘ Abnahmeeinrichtung, Rakel, Reinigungsrakel - Abnahmeeinrichtung, Rakel, Seitenkantenrakel ‘ Abnahmeeinrichtung, Rakel, Seitenkantenrakel Auffangvorrichtung, Auffangwanne ‘ Auffangvorrichtung, Auffangwanne Walze, weitere, Kalanderwalze ‘ Walze, weitere, Kalanderwalze Stellantrieb, kraftbasiert ‘ Stellantrieb, kraftbasiert - Substratleitelement, Leitwalze, Umlenkwalze Träger, Seitenteile (Untergestell) ‘ Träger, Seitenteile (Untergestell) Absaugung ‘ Absaugung Begrenzung, Seitenschild - Einfüll- und/oder Vorlageraum
Abnahmeeinrichtung, Rakel, Reinigungsrakel
Antriebsmittel
Antriebsmittel
Substratzufuhr, Substratabwickler, Rollenwechsler
Rolle, Substratrolle
Substratführungselement, Zugwalze, zwangsgetrieben
Substratführungselement, T änzerwalze
Substratpfadabschnitt, Förderstrecke, erste, aufstromseitig, zufuhrseitig
Substratleitelement, Walze, Leitwalze, Umlenkwalze
Vorbehandlungsstation, Reinigungsstation, Entionisierungsstation Messstation
Vorbehandlungsstation, Auftragstation
Vorbehandlungsstation, thermisch, Temperierstation
Substratpfadabschnitt, Förderstrecke, zweite, abstromseitig, abfuhrseitig
Substratleitelement, Walze, Zugwalze, zwangsgetrieben
Kühleinrichtung * Kühleinrichtung (alternativ oder zusätzlich)
Inspektionseinrichtung
Substratleitelement, Walze, Leitwalze, Umlenkwalze
Produktaufnahme, Produktaufwickler, Rollenwechsler
Produktgebinde, Rolle, Produktrolle 502 Substratführungselement, Zugwalze, zwangsgetrieben
503 Tänzerwalze
600 Kalandrierwerk
600* Kalandrierwerk (alternativ oder zusätzlich)
601 Walze, Kalanderwalze, erste, beheizt
601* Walze, Kalanderwalze, erste (alternativ oder zusätzlich)
602 Walze, Kalanderwalze, zweite, beheizt
602* Walze, Kalanderwalze, zweite (alternativ oder zusätzlich)
700 Pulverzufuhr, Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung,
700‘ Pulverzufuhr, Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung,
701 Dosiervorrichtung, Dosierrüttler, Präzisionsmaterialrüttler
702 Fördereinrichtung, Förderbandsystem
703 Förderstrecke, Förderband, Transportband, erstes
704 Förderstrecke, Förderband, Transportband, zweites
705
706 Kopplung, Schlitten, Spindelschlitten
707 Antriebsmittel, Linearantrieb, Spindeltrieb
708 Motor, Servomotor (reversierbar)
709 Gewindespindel
710
711 Einführhilfe, Trichterwanne b003 Breite (003; 003‘) b006 Breite (006) d003 Stärke (003) d003‘ Stärke (003‘) d006 Stärke (006) T Transportrichtung

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Versorgung eines Aufragwerkes (101; 10T) mit einer Pulvermischung (004), durch welche dem Aufragwerk (101 ; 101 ‘) über eine Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung (700; 700‘) Pulvermischung (004) von oben in einen zwischen einer ersten und einer zweiten Walze (102; 102‘; 103; 103‘) ausgebildeten ersten Spalt (104; 104‘) oder eine über diesem angeordnete Einführhilfe (711) zuführbar ist, wobei die Pulverdosier- und/oder -verteileinrichtung (700; 700‘) eine die Abgabemenge kontrollierende Dosiervorrichtung (701 ; 701 ‘) umfasst, mittels derer ein konstanter und/oder kontrollierbarer Strom Pulvermischung (004) mittel- oder unmittelbar an eine mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare Fördereinrichtung (702; 702‘) abgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein stromabseitiges Ende der Fördereinrichtung (702; 702‘) oberhalb des Spaltes (104; 104‘) oder einer darüber angeordneten Einführhilfe (711) durch Antriebsmittel (707) in Richtung der achsparallel zur ersten Walze (102; 102‘) verlaufenden Spaltlänge über eine für die Pulverzuführung relevante Zufuhrbreite zwischen zwei seitlichen, die Zufuhrbreite bestimmenden Endpositionen changierbar und/oder hin und her bewegbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (701 ; 701 ‘) als Dosierrüttler (701 ; 701 ‘) und/oder mit einer Genauigkeit in der Abgabemenge von maximal 3 % Abweichung von einer Soll-Abgabemenge ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (702; 702‘) derart ausgeführt ist, dass sie während des Changierens eine gleichbleibende Förderstreckenlänge beibehält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung (702; 702‘) durch mehrere hintereinander gekoppelte und mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit betreibbare Förderbänder (703; 704) gebildet ist, wobei das stromabwärtige Ende der Fördereinrichtung (702; 702‘) an einen in achsparalleler Richtung auf einer Höhe oberhalb des ersten Spaltes (104; 104‘) verlaufenden Linearantrieb (707) gekoppelt und durch diesen Linearantrieb (707) in achsparalleler Richtung mit konstanter und/oder kontrollierter Geschwindigkeit zwischen zwei seitlichen, die Zufuhrbreite bestimmenden Endpositionen über dem ersten Spalt (104; 104‘) hin und her bewegbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (707) eine Gewindespindel (709) umfasst, welche durch einen Motor (708) wechselweise im Rechts- und Linkslauf antreibbar ist und einen einer Kopplung (706) der Fördereinrichtung (702) dienenden Spindelschlitten (706) trägt. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Auftragwerk (101; 10T) oberhalb des Spaltes (104; 104‘) zwei achsparallel zur ersten Walze (102; 102‘) voneinander beabstandete und in achsparalleler Richtung stellbare Begrenzungen (124) vorgesehen sind, welche jeweils einen Bereich des zwischen den Mantelflächen der erste und die zweite Walze (102; 103; 102‘; 103‘) ausgebildeten oberen Zwickels zu beiden Stirnseiten hin abschotten und hierdurch einen dazwischenliegenden, in der Breite variierbaren Einfüll- und/oder Vorlageraum (126) ausbilden. Beschichtungsvorrichtung (100; 100*) zum Trockenbeschichten, eines Trägersubstrates (006) mit einem Pulververbundstofffilm (003) mit wenigstens einem Auftragwerk (101), durch welches eine trockene, Pulvermischung (004) zunächst unter Anwendung einer Presskraft, zu einem Trockenfilm (003) verarbeitbar ist und nachfolgend dieser Trockenfilm (003) auf eine erste Seite des Trägersubstrates (006), insbesondere durch Anpressen und/oder unter Anwendung einer Anpresskraft, aufgebringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zufuhr der Pulvermischung (004) in das Auftragwerk (101; 10T) eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 vorgesehen ist. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Walze (102) und die zweite Walze (103) des Auftragwerks (101) derart angeordnet sind, sodass sie im Nipp zwischen ihren Mantelflächen den ersten Spalt (104) ausbilden, durch welchen zur Ausformung des Trockenfilms (003) die Pulvermischung (004) förderbar ist. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Walze (003; 003‘) oder eine mit der zweiten Walze (003; 003‘) unmittelbar oder über eine oder mehrere weitere Walzen mittelbar zusammenwirkende und als Laminierwalze wirksame Walze im Nip zwischen ihren Mantelflächen einen zweiten Spalt (107) mit einer als Gegendruckwalze (106; 103‘) wirksamen Walze (106; 103‘) bildet, durch welchen das Trägersubstrat (006) führbar und dabei mit dem über den ersten Spalt (104) gebildeten Trockenfilm (003) beaufschlagbar ist. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein zweites Auftragwerk (10T) umfasst, in welches eine trockene Pulvermischung (004‘) über eine weitere Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 einführbar, in diesem zu einem zweiten Trockenfilm (003‘; 003) verarbeitbar und nachfolgend dieser zweite Trockenfilm (003‘; 003) auf die andere, zweite Seite des Trägersubstrates (006) aufgebringbar ist, und dass im zweiten Auftragwerk (10T) ebenfalls eine erste Walze (102‘) und eine zweite Walze (103‘) derart vorgesehen sind, dass sie im Nipp zwischen ihren Mantelflächen einen ersten Spalt (104‘) ausbilden, durch welchen zur Ausformung des zweiten Trockenfilms (003‘) die Pulvermischung (004‘) hindurch förderbar ist.
PCT/EP2023/055668 2022-06-08 2023-03-07 Vorrichtung zur versorgung eines aufragwerkes mit einer pulvermischung sowie beschichtungsvorrichtung mit einer solchen vorrichtung zur versorgung WO2023237237A1 (de)

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