Beschichtungsvorrichtung für Materialbahnen

Abstract

 Eine Vorrichtung zum Aufbringen einer dünnen Schicht eines Beschichtungsmaterials (7) auf eine über eine Gegendruckwalze (1) laufende Materialbahn (2) weist eine Schlitzdüseneinrichtung (3) mit einem Düsenschlitz (4) auf. Um eine gleichmässige und ausreichende Zufuhr von Beschichtungsmaterial (7) über die Länge des Düsenschlitzes (4) sicherzustellen, ist das Beschichtungsmaterial (7) von einem Vorratsbehälter (8) durch einen über die Beschichtungsbreite verlaufenden Zufuhrkanal (10, 11) dem Düsenschlitz (4) der Schlitzdüseneinrichtung (3) zugeführt und ist In dem Zufuhrkanal (10, 11) der Schlitzdüseneinrichtung (3) eine mehrere Pumpenabschnitte (13) mit je zwei Pumpenzahnrädern (14, 15) aufweisende, über die Beschichtungsbreite verlaufende Zahnradpumpenanordnung (12) mit die Pumpenzahnräder (14,15) lagernden Abstandsstücken zwischen den Pumpenabschnitten (13) leicht entfernbar angeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen einer dünnen Schicht eines Beschichtungsmaterials auf eine über eine Gegendruckwalze laufende Materialbahn mit einer einen Düsenschlitz aufweisenden Schlitzdüseneinrichtung. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise durch die DE-C- 31 00 101 bekannt geworden.

[0002] Bei derartigen Beschichtungsvorrichtungen kommt es darauf an, daß das Beschichtungsmaterial über große Breiten von mehreren Metern gleichmäßig über die Breite aufgetragen wird und dementsprechend für eine gleichmäßige und ausreichende Zufuhr von Beschichtungsmaterial entlang des Düsenschlitzes zu sorgen ist.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtungsvorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine ausreichende, einwandfreie und über die gesamte gewünschte Beschichtungsbreite gleichmäßige Zufuhr von Beschichtungsmaterial zu dem Düsenschlitz gewährleistet ist. Gleichzeitig soll sowohl eine einfache Anpassung der Beschichtungsvorrichtung an unterschiedliche Beschichtungsbreiten als auch ein schnelles und einfaches Reinigen der Schlitzdüsenanordnung beim Umrüsten auf unterschiedliche Beschichtungsmaterialien sichergestellt werden.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Beschichtungsmaterial von einem Vorratsbehälter durch einen über die Beschichtungsbreite verlaufenden Zufuhrkanal dem Düsenschlitz der Schlitzdüseneinrichtung zugeführt ist, und daß in dem Zufuhrkanal der Schlitzdüseneinrichtung eine mehrere Pumpenabschnitte mit je zwei Pumpenzahnrädern aufweisende, über die Beschichtungsbreite verlaufende Zahnradpumpenanordnung mit die Pumpenzahnräder lagernden Abstandsstücken zwischen den Pumpenabschnitten leicht entfernbar angeordnet ist.

[0005] Eine derartige Anordnung ermöglicht es, an dem Düsenschlitz eine gleichmäßig über die Beschichtungsbreite verteilte ausreichende Menge an Beschichtungsmaterial zur Verfügung zu stellen, wobei die Anzahl der Pumpenabschnitte entsprechend der gewünschten Beschichtungsbreite gewählt wird und auf einfache Weise verändert werden kann.

[0006] Vorteilhaft sind die Pumpenzahnräder mit beidseitigen Achsstummeln in den Abstandsstücken gelagert und die angetriebenen Pumpenzahnräder über formschlüssig in sie eingreifende Achsverbindungsstücke im Bereich der Abstandsstücke miteinander antriebsfest verbunden. Der Antrieb der angetriebenen Pumpenzahnräder kann damit über einen einzigen Antriebsmotor erfolgen.

[0007] Die Abstandsstücke sind zweckmäßig als Kohlelager ausgebildet.

[0008] Vorteilhaft ist die Schlitzdüseneinrichtung bezüglich einer durch die Mittellängsebene zwischen den Pumpenzahnrädern verlaufenden Ebene aufklappbar ausgebildet. Mit dieser Ausbildung läßt sich sowohl die Anzahl der Pumpenabschnitte auf äußerst einfache und betriebsfreundliche Weise an die geforderte Beschichtungsbreite anpassen als auch eine schnelle und gründliche Reinigung der Schlitzdüsenanordnung bei der Änderung von Beschichtungsmaterial vornehmen. Letzteres ist besonders dann von Bedeutung, wenn infolge des Fahrens kleiner Chargen relativ häufig umgerüstet werden muß.

[0009] Die axiale Länge der Pumpenzahnräder beträgt zweckmäßig etwa das zweifache der axialen Länge der Abstandsstücke. Hiermit ergibt sich eine völlig gleichmäßige Verteilung des Beschichtungsmaterials entlang des Düsenschlitzes.

[0010] Die Pumpenzahnräder werden bei gängigen und üblichen Beschichtungsvorgängen vorteilhaft mit etwa 10 bis 12 U/min angetrieben.

[0011] Weiter können bei der erfindungsgemäßen Schlitzdüsenanordnung vorteilhaft im Bereich des Zufuhrkanals und der Zahnradpumpenanordnung über die Beschichtungsbreite verlaufende Heiz- oder Kühlkanäle vorgesehen sein, die einen guten Wärmeübergang innerhalb der Schlitzdüseneinrichtung sicherstellen.

[0012] Die Wandungen des Vorratsbehälters sind insbesondere für die Verarbeitung von Beschichtungshotmelts zweckmäßig beheizt.

[0013] Weiter ist vorteilhaft zwischen der Zahnradpumpenanordnung und den Düsenlippen der Schlitzdüseneinrichtung ein den Zufuhrkanal verschließender, stangenförmiger Rundschieberverschluß angeordnet, wobei die Schließstange des Rundschieberverschlusses zweckmäßig unter dem Zufuhrkanal in der Nähe der Düsenlippen gelagert ist. Hiermit ergibt sich nicht nur eine erheblich gesteigerte Bedienungsfreundlichkeit beim Umrüsten und Reinigen der Schlitzdüseneinrichtung, sondern auch die Möglichkeit einer verbesserten ansatzfreien Beschichtung der Materialbahn.

[0014] Die Erfindung ist im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Seitenschnittansicht der Schlitzdüseneinrichtung einer Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung, und

Fig. 2 eine Längsschnittansicht entlang der Linie-II-II durch die Pumpenanordnung der Schlitzdüseneinrichtung in Fig. 1.

[0015] Die in den Fig. 1 und 2 an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen einer dünnen Schicht eines Beschichtungsmaterials weist eine Gegendruckwalze 1 auf, welche mit Kautschuk oder Hartgummi bezogen ist. Über die Gegendruckwalze 1 wird in Richtung des Pfeiles A eine zu beschichtende Materialbahn 2 geführt.

[0016] Auf einer Seite der Gegendruckwalze 1 ist eine Schlitzdüseneinrichtung 3 mit feststehender einlaufender und ablaufender Düsenlippe des Düsenschlitzes-4 vorgesehen. Die einlaufende Düsenlippe 5 des Düsenschlitzes 4 ist feststehend, die ablaufende Düsenlippe 6 des Düsenschlitzes 4 als drehbarer Rakelstab 6 ausgebildet.

[0017] Zu beschichtende Materialbahnen sind beispielsweise Papierbahnen, Kunststoffolien, Metallfolien, Gewebebahnen sowie Kombinationen derartiger Materialbahnen. So kann die Materialbahn eine Aluminiumfolie mit 0,008 mm, 0,012 mm, 0,02 mm und bis zu 0,12 mm Dicke sein. Als Papierbahn kommen glatte, gestrichene oder gekreppte Papiere von 40 bis 120 g/m² in Frage, als Kunststoffolien Polyäthylenfolien von 40 bis 120 mu Dicke, biaxial gereckte, sogenannte orientierte Polypropylenfolien von 30 bis 120 mu Dicke und Polyesterfolien im gleichen Dickenbereich. Weiter können als Materialbahnen Hart-PVC-Folien und monomer sowie polymer weichgemachte PVC-Folien verarbeitet werden, und als Gewebebahnen beispielsweise Teppichverlegebänder und Verbandmaterialien.

[0018] Beschichtungsmaterialien sind unter anderem Paraffine und mikrokristalline Wachse mit Verarbeitungstemperaturen zwischen 75°C und 100°C bei Auftragsmengen zwischen 4 und 40 g /m². Weiter kommen in Frage Beschichtungshotmelts, bestehend aus Äthylvinylacetat-Copolymeren, gemischt mit Paraffin und Harzen, bei Verarbeitungstemperaturen zwischen 140°C und 190°C für die Oberflächenveredelung von Verpackungsmaterial. Verwendete Schmelzhaftkleber haben Verarbeitungstemperaturen zwischen 140°C und 190°C bei Auftragsmengen zwischen 12 und 4₀ g/m² , während Thermoset-Kleber bei Temperaturen von 70°C bis 80⁰C und Auftragsmenge ab 40 g/m² verarbeitet werden. Polyurethankleber, bestehend aus zwei Komponenten, werden kurz vor der Beschichtung gemischt.

[0019] Weitere Beschichtungsmaterialien sind wässrige Emulsionen und Dispersionen als PVDC-Beschichtung bei Raumtemperatur. Acrylatkleber als wässrige Dispersionen mit Beschichtung ebenfalls bei Raumtemperatur, verschiedene Stärkekleber, die bei Temperaturen von 70°C bis 90°C verarbeitet werden, Klebstoffe und Beschichtungsmassen, die in organischen Lösungsmitteln gelöst sind und bei Raumtemperatur verarbeitet werden und schließlich-Kaltleime PVC auf der Basis von Polyvinylalkohol.

[0020] Beschichtungsmaterial 7 befindet sich in einem Vorratsbehälter 8, der durch Heizrohre 9 beheizt werden kann. Durch einen über die größte Beschichtungsbreite verlaufenden Zufuhrkanal 10 wird das Beschichtungsmaterial 7 unter Schwerkraftwirkung einer ebenfalls über die Beschichtungsbreite verlaufenden Zahnradpumpenanordnung 12 zugeführt und von dort unter der Pumpwirkung der Zahnradpumpenanordnung 12 durch einen über die größte Beschichtungsbreite verlaufenden weiteren Zufuhrkanal 11 dem Düsenschlitz 4 zugeführt.

[0021] Die Zahnradpumpenanordnung 12 weist mehrere Pumpenabschnitte 13 mit je einem angetriebenen Pumpenzahnrad 14 und mitlaufenden Pumpenzahnrad 15 auf. Zwischen den Pumpenabschnitten 13 sind Abstandsstücke 16, die die Pumpenzahnräder 13, 14 lagern, angeordnet. Sowohl die Pumpenabschnitte 13 als auch die Abstandsstücke 16 sind zum Umrüsten und Reinigen der Schlitzdüsenanordnung leicht entfernbar in der Schlitzdüseneinrichtung 3 angeordnet. Eine Anpassung an unterschiedliche Beschichtungsbreiten erfolgt durch Einsetzen einer entsprechenden Anzahl von Pumpenabschnitten 13 und Abstandsstükken 16 in die Schlitzdüsenanordnung.

[0022] Die Pumpenzahnräder 14, 15 sind über beidseitige Achsstummel 17 in den Abstandsstücken 16 gelagert. Weiter sind die angetriebenen Pumpenzahnräder 14 über formschlüssig in sie eingreifende Achsverbindungsstücke 18 im Bereich der Abstandsstücke 16 miteinander antriebsfest verbunden, wobei der Antrieb sämtlicher Pumpenabschnitte 13 gemeinsam von der Seite 19 der Zahnradpumpenanordnung 12 vorzugsweise mit etwa 10 bis 12 U/min erfolgen kann. Die Abstandsstücke 16 sind vorzugsweise als Kohlelager ausgebildet.

[0023] Die Schlitzdüseneinrichtung 3 ist bezüglich einer durch die Mittellängsebene 20 zwischen den Pumpenzahnrädern 14, 15 verlaufenden Ebene aufklappbar ausgebildet, wodurch das Umrüsten und Reinigen der Schlitzdüseneinrichtung 3 besonders einfach und betriebsfreundlich durchzuführen ist.

[0024] Die axiale Länge der Pumpenzahnräder 14, 15 beträgt vorteilhaft etwa das zweifache der axialen Länge der Abstandsstücke 16, wodurch in jedem Falle eine gleichmäßige Verteilung des Beschichtungsmaterials 7 entlang der Länge des Düsenschlitzes 4 gewährleistet ist.

[0025] Im Bereich des Zufuhrkanals 10, 11 und der Zahnradpumpenanordnung 12 können zweckmäßig über die Beschichtungsbreite verlaufende Heiz- oder Kühlkanäle 21 vorgesehen sein, um einen guten Wärmeübergang zu gewährleisten.

[0026] Zwischen der Zahnradpumpenanordnung 12 und den Düsenlippen 5, 6 ist unter dem Zufuhrkanal 11 in der Nähe der Düsenlippen 5, 6 eine Schließstange 22 eines den Zufuhrkanal 11 verschließenden, stangenförmigen Rundschieberverschlusses angeordnet. Dieser Rundschieberverschluß ist nicht nur vorteilhaft bei der Umrüstung und Reinigung der Schlitzdüseneinrichtung 3, sondern stellt auch sicher, daß mit der beschriebenen Schlitzdüseneinrichtung eine ansatzfreie Beschichtung aufgebracht werden kann.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Aufbringen einer dünnen Schicht eines Beschichtungsmaterials (7) auf eine über eine Gegendruckwalze (1) laufende Materialbahn (2) mit einer einen Düsenschlitz (4) aufweisenden Schlitzdüseneinrichtung (3), dadurch gekennzeichnet daß das Beschichtungsmaterial (7) von einem Vorratsbehälter (8) durch einen über die Beschichtungsbreite verlaufenden Zufuhrkanal (10, 11) dem Düsenschlitz (4) der Schlitzdüseneinrichtung (3) zugeführt ist, und daß in dem Zufuhrkanal (10, 11) der Schlitzdüseneinrichtung (3) eine mehrere Pumpenabschnitte (13) mit je zwei Pumpenzahnrädern (14, 15) aufweisende, über die Beschichtungsbreite verlaufende Zahnradpumpenanordnung (12) mit die Pumpenzahnräder (14, 15) lagernden Abstandsstücken (16) zwischen den Pumpenabschnitten (13) leicht entfernbar angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpenzahnräder (14, 15)- mit beidseitigen Achsstummeln (17) in den Abstandsstücken (16) gelagert sind, und daß die angetriebenen Pumpenzahnräder (14) über formschlüssig in sie eingreifende Achsverbindungsstücke (18) im Bereich der Abstandsstücke (16) miteinander antriebsfest verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstücke (16) als Kohlelager ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet , daß die Schlitzdüseneinrichtung (3) bezüglich einer durch die Mittellängsebene (20) zwischen den Pumpenzahnrädern (14, 15) verlaufenden Ebene aufklappbar ausgebildet ist.

5. 'Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die axiale .Länge der Pumpenzahnräder (14, 15) etwa das zweifache der axialen Länge der Abstandsstücke (16) beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenzahnräder (14, 15) mit etwa 10 bis 12 U/min angetrieben sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß im Bereich des Zufuhrkanals (10, 11) und der Zahnradpumpenanordnung (12) über die Beschichtungsbreite verlaufende Heiz- oder Kühlkanäle (21) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Wandungen des Vorratsbehälters (8) beheizt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zahnradpumpenanordnung (12) und den Düsenlippen (5, 6) der Schlitzdüseneinrichtung (3) ein den Zufuhrkanal (10) verschließender, stangenförmiger Rundschieberverschluß angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schließstange (22) des Rundschieberverschlusses unter dem Zufuhrkanal (10) in der Nähe der Düsenlippen (5, 6) gelagert ist.

Zeichnung