Verfahren und Vorrichtung zum Auftrag einer partiellen Oberflächenbeschichtung

Abstract

 In einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Auftragen einer partiellen Oberfächenbeschichtung auf eine Warenbahn (W) wird eine fliessfähige, erwärmte Kunststoffmasse (K) auf eine Oberfläche (2) der Warenbahn (W) partiell aufgetragen. Um die Abkühlung der frisch aufgetragenen Oberflächenbeschichtung (O) zu beschleunigen, wird erfindungsgemäss die Warenbahn (W) vor dem Auftrag der Oberflächenbeschichtung mit einer Befeuchtungseinrichtung (10, 11, 12; 22) befeuchtet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftrag einer partiellen Oberflächenbeschichtung auf eine Warenbahn mit den Merkmalen des Oberbegriffs der unabhängigen Patentansprüche.

[0002] Es ist bekannt, zum Herstellen von mehrlagigen Flächengebilden auf einem Substrat eine partielle, z. B. punktförmige, Oberflächenbeschichtung aus einem Klebstoff aufzutragen. Dieses Substrat wird häufig als Interlining bezeichnet. Das Interlining wird anschliessend mit einer weiteren Warenbahn kaschiert. Die Warenbahn ist über die Klebstoffpunkte mit dem Substrat verbunden. Solche Substrate kommen beispielsweise als atmungsaktive Textilien für Bekleidung zum Einsatz. Es sind aber auch andere Anwendungszwecke wie beispielsweise im Automobilbau denkbar.

[0003] Aus der CH 648 497 und der CH 663 310 sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit welchen solche partiellen Oberflächenbeschichtungen aufgetragen werden. Im Fall dieser beiden Publikationen wird die Beschichtung im Siebdruckverfahren mit Hilfe einer rotierenden Siebtrommel aufgetragen. Es ist ausserdem auch bekannt, eine solche partielle Oberflächenbeschichtung mit einer Gravurwalze aufzutragen.

[0004] Die Oberflächenbeschichtung besteht aus einem thermoplastischen Heissschmelzkleber. Beispielsweise kommen Copolyamide und Copolyester zum Einsatz. Zum Auftrag wird der Heissschmelzkleber erhitzt und in der beschriebenen Art mit einer Gravurwalze oder im Siebdruckverfahren auf die Warenbahn aufgetragen.

[0005] Der Kleber und alle Maschinenteile, die mit dem Kleber in Berührung kommen, sind im allgemeinen beheizt. Insbesondere die Gravurwalze oder das Sieb werden auf die Verarbeitungstemperatur der Kunststoffmasse beschränkt, welche typischerweise im Bereich zwischen 150°C und 220°C liegt.

[0006] Ein Nachteil bei diesen bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass die Menge der aufgetragenen Kunststoffmasse schwierig zu kontrollieren ist. Ausserdem besteht bei leichten und offenen Textilien die Gefahr, dass der Kleber durchschlägt, d.h. durch die Warenbahn hindurch gedrückt wird. Dies ist insbesondere bei grossen Volumina (z.B. grossen Punkten) kritisch.

[0007] Es wurde bereits versucht, die Ware vor dem Auftragen der Oberflächenbeschichtung zu kühlen. Es hat sich aber herausgestellt, dass eine solche Kühlung nicht ausreichend ist. Die Fähigkeit der Energieaufnahme der Ware ist üblicherweise gering, so dass eine ausreichende Kühlung der eine verhältnismässig grosse Wärmekapazität aufweisenden Kunststoffmasse nicht erzielt werden kann.

[0008] Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftrag einer partiellen Oberflächenbeschichtung auf eine Warenbahn zu schaffen, bei welchem die Übergabemenge der Kunststoffmasse genau kontrolliert werden kann und bei welcher die Gefahr des Durchschlagens der Kunststoffmasse durch die Warenbahn auch bei leichten, offenen Textilien reduziert wird. Die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Verfahren sollen auf einfache Weise durchführbar sein und wenn möglich bei bestehenden Anlagen einsetzbar sein.

[0009] Erfindungsgemäss werden diese Aufgaben mit einem Verfahren und mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

[0010] Beim Verfahren mit den Merkmalen der Erfindung wird eine partielle Oberflächenbeschichtung auf einer Warenbahn erzeugt, indem eine fliessfähige, erwärmte Kunststoffmasse auf wenigstens eine Oberfläche der Warenbahn partiell aufgetragen wird. Partiell heisst in diesem Zusammenhang, dass nur ein Teil der Oberfläche beschichtet wird. Typischerweise sind punktförmige oder linienförmige Beschichtungen denkbar. Vor oder beim Auftrag der Kunststoffmasse wird die Warenbahn erfindungsgemäss befeuchtet. Die Befeuchtung führt dazu, dass während dem Auftrag der Kunststoffmasse, d.h. insbesondere beim Kontakt der Warenbahn mit einer Auftragsvorrichtung mit beispielsweise einer Gravurwalze oder einer Siebdrucktrommel die Flüssigkeit verdampft wird. Die Flüssigkeit ist typischerweise Wasser. Durch die Verdampfung wird dem System Verdampfungswärme entzogen. Die Kunststoffmasse wird dabei abgekühlt. Die aufgebrachte Oberflächenbeschichtung wird gewissermassen rasch angefroren. Dank der Befeuchtung der Warenbahn kann eine viel effizientere Kühlung erzielt werden, da die Kühlung nicht mehr von der Wärmekapazität der Warenbahn abhängt. Am einfachsten lässt sich meist eine ganzflächige Befeuchtung durchführen. Vor allem bei weit auseinander liegenden Kunststoff-Auftragflächen ist auch eine nur partielle Befeuchtung jeweils nur im Auftragbereich der Kunststoffmasse möglich.

[0011] Auf Grund des raschen Einfrierens haftet die Oberflächenbeschichtung, beispielsweise ein Punkt, nur oberflächlich auf der Warenbahn. Damit wird auch sichergestellt, dass bei einem nachfolgenden Laminierprozess beim Wiederaufheizen der Warenbahn kein Durchschlag entsteht.

[0012] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Warenbahn besprüht. Mit einer Besprühung ist es besonders einfach, die Menge der aufzutragenden Flüssigkeit einzustellen. Es ist aber auch denkbar, die Warenbahn über eine befeuchtete Oberfläche, insbesondere über eine Walze zum Walzenauftrag der Flüssigkeit zu führen.

[0013] Vorteilhaft wird wie bereits erwähnt als Flüssigkeit Wasser eingesetzt. Wasser greift die Warenbahn und den Kleber im allgemeinen nicht an und zeichnet sich insbesondere durch eine hohe Verdampfungswärme auf. Es sind aber auch andere Flüssigkeiten denkbar.

[0014] Der Auftrag der Kunststoffmasse kann in an sich bekannter Weise mit einer Gravurwalze oder im Siebdruck erfolgen. Es wären aber auch andere Auftragsvorrichtungen denkbar. Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist die vorgängige Befeuchtung.

[0015] In einem weiter bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Menge der aufgetragenen Flüssigkeit derart eingestellt, dass im wesentlichen die ganze Flüssigkeit während des Kontakts der Warenbahn mit der Auftragsvorrichtung verdampft wird.

[0016] Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich entsprechend durch eine Befeuchtungseinheit zum Befeuchten der Warenbahn aus, die in Laufrichtung der Warenbahn gesehen vor der Auftragvorrichtung angeordnet ist.

[0017] Die Befeuchtungseinheit kann eine Sprühdüse oder eine Walze zum Walzenauftrag der Flüssigkeit aufweisen.

[0018] Selbstverständlich sind auch Auftragvorrichtungen zum indirekten Auftragen der Oberflächenbeschichtung, beispielsweise über eine Transferwalze, denkbar.

[0019] Die erfindungsgemässe Vorrichtung und das erfindungsgemässe Verfahren lassen sich besonders einfach zum Auftrag einer partiellen Oberflächenbeschichtung einsetzen. In diesem Fall kann die Feuchtigkeit verdampfen, da auf der Warenbahn nicht beschichtete Abschnitte vorliegen. Ein negativer Effekt der Flüssigkeit auf die Oberflächenbeschichtung ist deshalb nicht zu befürchten.

[0020] Die Oberfläche der Gravurwalze kann ausserdem z.B. mit einem Elektrostrahler zusätzlich beheizt werden. Dadurch lässt sich die Temperatur stabilisieren.

[0021] Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung

Figur 2

eine schematische Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels der Erfindung und

Figur 3

ein alternatives Ausführungsbeispiels einer Befeuchtungsanordnung.

[0022] In Figur 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zum Auftrag einer partiellen Oberflächenbeschichtung O auf eine Warenbahn W gezeigt. Die Warenbahn W wird durch die Vorrichtung 1 geführt. In der Vorrichtung 1 wird auf eine Oberfläche 2 der Warenbahn W eine punkteförmige Beschichtung O aufgetragen. Es wäre auch denkbar, beidseitig der Ware W eine punktförmige Beschichtung aufzutragen. Ebenfalls denkbar sind andere als punktförmige Beschichtungen, beispielsweise Linien.

[0023] Die Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einer Auftragvorrichtung 3. Die Auftragvorrichtung 3 weist eine Gravurwalze 5 auf. Mittels eines Rakels 6 mit einem Auftragkopf für einen Heissschmelzkleber K wird der Heissschmelzkleber K in schematisch dargestellte Vertiefungen auf der Oberfläche der Gravurwalze 5 eingegeben. Durch Kontakt der Oberfläche der Gravurwalze 5 mit der Warenbahn W werden Punkte des Heissschmelzklebers K auf die Oberfläche 2 der Warenbahn W übertragen. Im Bereich des Kontakts mit der Gravurwalze 5 ist auf der gegenüberliegenden Seite eine Gegenwalze 7 angeordnet, welche die Warenbahn W gegen die Gravurwalze 5 drückt. Die Gegenwalze 7 besteht beispielsweise aus Gummi und ist gekühlt.

[0024] Die Auftragsvorrichtung 3 ist im wesentlichen in bekannter Weise ausgebildet. Insbesondere ist die Gravurwalze 5, der Rakel und Auftragkopf 6 und der Heissschmelzkleber K beheizt bzw. erwärmt. Der Kleber ist typischerweise auf eine Temperatur von 200°C erwärmt, die Gravurwalze 5 und der Rakel 6 typischerweise auf eine Temperatur die leicht unterhalb diesem Wert liegt.

[0025] In Laufrichtung L der Warenbahn W gesehen vor der Auftragvorrichtung 3 ist eine Befeuchtungseinheit angeordnet. Die Befeuchtungseinheit weist eine Sprühdüse 22 auf. Mit der Sprühdüse 22 wird eine Flüssigkeit F auf die Warenbahn aufgetragen. Die Menge der Flüssigkeit F wird typischerweise so gewählt, dass die Warenbahn W in einem Bereich II feucht ist und nach dem Kontakt mit der beheizten Gravurwalze 5 in einem Bereich I im wesentlichen trocken ist. D. h., dass beim Kontakt mit dem heissen Schmelzkleber K und der Gravurwalze 5 die Flüssigkeit F im wesentlichen vollständig verdampft, wobei insbesondere der Schmelzkleber K abgekühlt wird.

[0026] Typischerweise beträgt die Menge der Flüssigkeit etwa 5 bis 50 g/m2. Die Flüssigkeit ist im allgemeinen Wasser. Diese Wassermenge reicht beim gezeigten Ausführungsbeispiel bei einer Verarbeitungsgeschwindigkeit von zwischen 10 und 200 m/min. zum Abkühlen von auf 200°C erhitztem Kleber K in der Menge von 3 bis 30 g/m2 aus.

[0027] Die Sprühdüse 22 ist eine handelsübliche Präzisionssprühanlage. Solche Sprühanlagen sind beispielsweise von Weko erhältlich. Die Sprühanlage 22 ist auf der gleichen Seite der Warenbahn W angeordnet wie die Gravurwalze 5. Es wäre aber auch denkbar, die Warenbahn W beidseitig oder nur von der Gegenseite der Beschichtung her zu befeuchten.

[0028] Weiter wäre es auch denkbar, beidseitig der Warenbahn W eine partielle Oberfächenbeschichtung O aufzutragen.

[0029] In Figur 2 ist eine Vorrichtung 1 gezeigt, bei welcher die Oberflächenbeschichtung O mit einer alternativen Auftragvorrichtung 13 aufgetragen wird. Die Auftragvorrichtung 13 weist eine Siebdrucktrommel 15 auf. Im Innern der Siebdrucktrommel 15 ist ein Rakel 16 mit einem Auftragkopf für den Klebstoff K vorgesehen. Die Siebdrucktrommel 15 wird in einer Infrarotzone 18 beheizt. Der Klebstoff K wird ähnlich wie im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 erwärmt zugeführt. Auch im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 2 ist in Laufrichtung L der Warenbahn W gesehen vor der Auftragvorrichtung 13 eine Befeuchtungseinheit angeordnet, mit welcher Flüssigkeit F auf die Oberfläche 2 der Warenbahn W aufgebracht wird. Im übrigen sind die Verfahrensparameter gemäss Ausführungsbeispiele in Figur 2 im wesentlichen identisch wie im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1.

[0030] Der Heissschmelzkleber K ist beispielsweise ein Copolyamid oder ein Copolyester. Die Warenbahn W ist typischerweise ein textiles Gebilde, beispielsweise ein Polyester-Gewebe oder -Gewirke.

[0031] Im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 1 ist der Vorrichtung 1 eine Infrarotzone 8 nachgeschaltet, die zum Abschneiden allfälliger Kleberfäden dient, die sich beim Entleeren der Kalotten bilden können.

[0032] Selbstverständlich können nachgeschaltet an die Vorrichtung 1 in beiden Ausführungsbeispielen weitere Behandlungsschritte, beispielsweise Kaschierung mit einer oder mehreren weiteren Warenbahnen durchgeführt werden. Eine Hauptanwendung liegt aber auch darin, dass die Oberflächenbeschichtung O partiell auf die Warenbahn W aufgebracht wird und diese mit dem aufgetragenen Kleber K als Halbprodukt gelagert wird. Die Weiterverarbeitung kann dann durch Aufbügeln von Zuschnitten dieser Ware beispielsweise auf Kleidungsstücke erfolgen.

[0033] In Figur 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel für eine Befeuchtungseinheit gezeigt. Die Flüssigkeit F wird durch Walzenauftrag auf die Warenbahn W aufgetragen. In einem Flüssigkeitbehälter 11 ist eine Flüssigkeit F gehalten. Eine Walze 12 ist drehbar im Flüssigkeitsbehälter 11 gelagert, so dass ihre Oberfläche 10 teilweise durch die Flüssigkeit F führbar ist. Mit einer Umlenkwalze wird die Warenbahn W gegen die Oberfläche 10 der Walze 12 gedrückt, wodurch Flüssigkeit F, welche auf der Oberfläche 10 haftet, auf die Warenbahn W übergeben wird. Eine Dosierwalze 9 dient zum Einstellen der auf der Oberfläche 10 der Walze 12 haftenden Flüssigkeit.

Ansprüche

1. Verfahren zum Auftrag einer partiellen Oberflächenbeschichtung (O) auf eine Warenbahn (W),

in welchem eine fliessfähige, erwärmte Kunststoffmasse (K) auf wenigstens eine Oberfläche (2) der Warenbahn partiell aufgetragen wird,

dadurch gekennzeichnet, dass die Warenbahn vorzugsweise vor dem Auftrag der Kunststoffmasse (K) wenigstens im Auftragbereich der Kunststoffmasse befeuchtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Warenbahn (W) mit einer Flüssigkeit (F) besprüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Warenbahn (W) über eine befeuchtet Oberfläche (10), insbesondere über eine Walze (12) zum Walzenauftrag der Flüssigkeit (F) geführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtung mit Wasser erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftrag der Kunststoffmasse (K) mit einer Gravurwalze (5) oder im Siebdruck erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Flüssigkeit (F) derart eingestellt wird, dass im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit (F) während des Kontakts der Auftragvorrichtung (3, 13) mit der Oberfläche (2) der Warenbahn (W) verdampft.

7. Vorrichtung (1) zum Auftrag einer partiellen Oberflächenbeschichtung (O) auf einer Warenbahn (W),

mit wenigstens einer Auftragvorrichtung (3, 13) zum partiellen direkten oder indirekten Auftragen einer fliessfähigen, erwärmten Kunststoffmasse (K) auf die Warenbahn (W)

dadurch gekennzeichnet, dass in Laufrichtung (L) der Warenbahn (W) gesehen vorzugsweise vor der Auftragvorrichtung (3) wenigstens eine Befeuchtungseinheit (10, 11, 12; 22) zum Befeuchten der Warenbahn (W) wenigstens im Auftragbereich der Kunststoffmasse (K) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragvorrichtung (3) eine Siebdrucktrommel (15) oder eine Gravurwalze (5) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinheit eine Sprühdüse (22) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinheit eine Walze (12) zum Walzenauftrag der Flüssigkeit (F) zum Befeuchten der Ware (W) aufweist.

Zeichnung