AT392742B

AT392742B - Auftragswerk zum auftragen von beschichtungen

Info

Publication number: AT392742B
Application number: AT195889A
Authority: AT
Original assignee: Amoser Hans
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1991-05-27
Also published as: ATA195889A

Description

AT 392 742 B

Die Erfindung betrifft ein Auftragswerk zum kontinuierlichen Aufträgen von flüssiger Beschichtungsmaterie auf Folien, mit einer die flüssige Beschichtungsmaterie enthaltenden Wanne, einer darin drehenden, mit einer Gravur versehenen Auftragswalze sowie mindestens ein»* achsen-parallel angeordneten Gegenwalze zur Zuführung der zu beschichtenden Folie in zur Drehrichtung der Auftragswalze gegenläufigen Richtung und zur Anpressung an die Auftragswalze, wobei die Auftragswalze auf der Walzenoberfläche zwei gegenläufige Gruppen von gleichmäßig über die Breite der Walze angeordneten, mehratnfig-schraubenförmigen Gravurrillen auf weist.

Auftragswerke zur kontinuierlichen Beschichtung von Folien sind bekannt. Es nimmt dabei eine drehende Aufiragswalze die flüssige Beschichtungsmaterie aus einer Wanne auf und überträgt diese als auf der Walze gleichmäßig verteilte Schicht auf eine von mindestens einer Gegenwalze zugeführte Folie durch Adhäsion.

Die Gravur in der Auftragswalzen-Oberfläche dient dabei dazu, die Übertragungsfähigkeit der Walze und damit auch den Auftrag auf die zu beschichtende Folie zu erhöhen und die Gleichmäßigkeit der aufzutragenden Schicht zu verbessern.

Der Nachteil bekannter Auftragswerke besteht nun darin, daß es nicht gelingt, bei Beschichtungsmaterien mit einer dynamischen Viskosität von weniger als 100 mPa.s. (cP) in einem Arbeitsgang eine für gewisse Verwendungen der Folie, z. B. zur Herstellung von Klebe- oder Umreifungsband, eine genügend dicke und gleichmäßig verteilte Schicht auf die Auftragswalze zu transferieren und auf die Folie aufzutragen. Bei der Herstellung von bspw. Klebefolien mit einem in Wasser dispersierten oder emulgierten Kleber von einer Viskosität von 40-70 mPa.s. (cP), muß zur Erreichung der gewünschten Eigenschaften eine im Naßzustand etwa 0,04 mm dicke Schicht auf die Folie übertragen werden, was je nach Drehgeschwindigkeit der Auftragswalze und der Laufgeschwindigkeit der Folie einer theoretischen Auftragschicht auf der Auftragswalze von bis zu 0,4 mm entsprechen würde.

Bisher war es nicht möglich, solche Mengen dünnflüssiger Beschichtungsmaterien auf eine Folie in einem Arbeitsgang aufzutragen, ohne Auftreten von Unregelmäßigkeiten in der Schicht.

Das Aufbringen eines flüssigen Mediums auf ein Band mittels eines Drehtransportes wird in der FR-PS 2 598 102 dargestellt. Das überflüssige, nicht aufgebrachte Medium fließt über einen Kanal im Gegenstrom in den Vorratsbehälter zurück.

Die US-PS 4 664 058 zeigt ein Gerät zum Beschichten eines kunststoffüberzogenen Kartons mit einer sterilisierenden Flüssigkeit, beispielsweise Wasserstoffperoxid, und anschließender Herstellung aseptischer Packungen.

Dieses Gerät umfaßt zwei Rollen, zwischen welchen der Karton bewegt und beschichtet wird. Die als Auftragswalze ausgebildete untere Rolle ist mit durchgehend verlaufenden, schraubenförmigen Rillen versehen und taucht zur Aufnahme der Flüssigkeit teilweise in ein Bad ein.

In der US-PS 3 607 180 ist ein(e) Beschichtungsvorrichtung und -verfahren beschrieben, welche(s) eine gesäuberte Auftragswalze verwendet, um eine Aufschlämmung von Schwebeteilchen auf die Oberfläche von Gegenständen unterschiedlicher Form aufzutragen. Die Teilchen werden der Auftragswalze von einer Mitläuferwalze zugeführt. Zur Steuerung der Stärke der Aufschlämmung auf der Auftragswalze ist dieser benachbart eine Schabklinge angeordnet.

Weiters bekannt ist die US-PS 3 762 365, welche eine Vorrichtung zum Beschichten von Papier, Gewebe, Karton, Metallfolien, thermoplastischen Schichten und ähnlichem zeigt. Es wird dabei eine Rasterrolle mit regelmäßig ausgebildeten Vertiefungen verwendet. Diese rotiert durch einen seitlich an ihr angeordneten und mit flüssiger Schmelze gefüllten Tank und nimmt diese auf. Ein am unteren Austritt der Walze aus dem Tank angeordnetes Wischblatt verhindert den Austritt des Mediums. Diese Vorrichtung dient lediglich dem Aufträgen hochviskoser Substanzen und ist für niederviskose, dünnflüssige Materien ungeeignet

Die US-PS 3 630 835 zeigt ein Gerät und Verfahren zum Überziehen einer Papierbahn mit einer gleichförmigen Verteilung von Flüssigkeit enthaltenden, unter Druck sprengbaren Kapseln.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Auftragswerk zum kontinuierlichen Auftrag von Beschichtungsmaterie auf Folien bereitzustellen, bei dem niedrig-viskose Beschichtungsmaterien in genügender Menge und gleichmäßig verteilt in einem Arbeitsgang aufgetragen werden können.

Im speziellen wird ein Auftragswerk gesucht, mit dem in Wasser dispersierte oder emulgierte Klebermaterie mit einer Viskosität von etwa 40-70 mPa.s. (cP) in einer Schichtdicke von bis zu 0,04 mm gleichmäßig verteilt auf eine Folie aufgetragen werden kann.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Auftragswalze mit einem ersten Abstreifer mit stumpfem Anstellwinkel als regelbarem Grobdosierer und einem zweiten Abstreifer mit spitzem Anstellwinkel als regelbarem Feindosierer ausgestattet ist

Durch die Gegenläufigkeit der zwei Gruppen von mehrstufig-schraubenförmigen Gravurrillen werden die Unregelmäßigkeiten in der Auftragsschicht fortlaufend in zwei entgegengesetzte Richtungen auseinandergezogen und dadurch reduziert Zudem wird die zu übertragende Beschichtungsmaterie im wesentlichen in den Rillen transportiert und durch deren Auffangeffekt weitgehend am Wegfließen gehindert

Erfindungsgemäß ist das Auftragswerk nun mit regelbaren Abstreifern versehen, wobei ein erster Abstreifer als regelbarer Grobdosierer mit stumpfem Anstellwinkel und ein zweiter Abstreifer als regelbarer Feindosierer mit spitzem Anstellwinkel ausgebildet ist

Dabei können zur besseren Dosierung und Verteilung der Beschichtungsmaterie bei beiden Abstreifern der -2-

AT 392 742 B

Anstellwinkel und der Auftragswalzenabstand unabhängig voneinander regelbar ausgebildet sein.

Zur besseren Verteilung der Schicht ist der Feindosierer in einer Ausführungsform als changierbar ausgebildet, wobei er regelbar parallel zur Walzenachse hin und her changiert. Changiergeschwindigkeit und Changierweg sind entsprechend der Laufgeschwindigkeit der zu beschichtenden Folie und der gewünschten Auftragsmenge einstellbar. Dies erlaubt, die dünnflüssige Schicht kurz vor der Übertragung auf die Folie nochmals auszugleichen und in die Gravurrillen hineinzupressen.

Der regelbare Walzenabstand des Grob- und des Feindosierers erlaubt, als Funktion der Auftragswalzendrehzahl und der Foliengeschwindigkeit die zu übertragende Masse zu regulieren. Dabei wird mit zunehmender Foliengeschwindigkeit der Grobdosierer mit einem größeren Abstand, der Feindosierer mit einem kleineren Abstand und höherer Changierfrequenz eingestellt

In einer bevorzugten Ausfühnmgsform weisen die Gravurrillen mindestens eine Tiefe von 0,4 mm und eine Breite von mindestens 1 mm auf. Der Rillenquerschnitt ist bevorzugterweise der eines invertierten Trapezes.

Der Steigwinkel der Gravurschraubenlinien kann zwischen 10 und 30 Grad betragen.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der angeschlossenen Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt Fig. 1 das Auftragswerk in Seitenansicht; Fig. 2 die Auftrags- und Gegenwalze entlang dem Schnitt (A-B) in Fig. 1; und Fig. 3 die Changiervorrichtung des Feindosierers.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, dreht die Auftragswalze (3) des Auftragswerkes (1) in einer mit einem Zufluß (12) und einem Ablauf (13) ausgestatteten Wanne (14), in der sich die Beschichtungsmaterie (2), hier ein wäßriger Dispersions- oder Emulsionskleber, befindet Ein erster Abstreifer (21) zur Grobdosierung der auf der Auftragswalze aufgetragenen Kleberschicht (11), sowie ein zweiter Abstreifer (31) zur Feindosierung der Kleberschicht (11) sind drehbar gelagert an der Wanne (14) befestigt, was durch Änderung des Anstellwinkels erlaubt den Abstand des Abstreifblattes zur Walze regelbar einzustellen. Obwohl hier fest ausgebildet, kann die Lagerung der Drehachse auch mit einstellbarem Abstand zur Walzenoberfläche ausgebildet sein, um den Abstand des Abstreifblattes unabhängig vom Anstellwinkel regeln zu können. Der Feindosierer (31) ist zudem entlang der Drehachse in Achsrichtung bewegbar, wie in Fig. 3 ersichtlich ist und weiter unten beschrieben wird. Die Kleberschicht (11) auf der Auftragswalze (3) wird im Uhrzeigersinn drehend der zu beschichtenden Folie (4) zugeführt, die um eine ebenfalls im Uhrzeigersinn drehende, direkt oberhalb der Auftragswalze angeordneten Gegenwalze (5) durch den Walzenspalt (6) hindurch zugeführt wird. Im Walzenspalt (6) wird ein großer Teil der zugebrachten Kleberschicht (11) auf die Folie (4) übertragen, wobei die Zubringgeschwindigkeit der Kleberschicht (11) im allgemeinen verschieden, und normalerweise kleiner, ist als die Zuführgeschwindigkeit der Folie (4).

Fig. 2 zeigt schematisch das Muster der auf der Auftragswalzenoberfläche (111) angebrachten Gravur (112). Die Gravur (112) besteht aus zwei Gruppen von gegenläufigen, mehrstufigen schraubenförmigen Gravurrillen (113), die über die ganze Manteloberfläche der Walze (3) in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind. Der Querschnitt ist der eines invertierten Trapezes, mit einer minimalen Tiefe (T) von 0,4 mm und einer minimalen Basis (B) von 1 mm. Der Steigwinkel liegt bei ungefähr 20 Grad.

Fig. 3 zeigt in Aufsicht den zum Feindosieren vorgesehenen zweiten Abstreifer (31) mit Drehachse (311) und Antriebsmittel (312) zum Changieren der Drehachse (311) in Richtung des Pfeiles (313). Die Antriebsmittel können nach Bedarf hydraulisch, pneumatisch, mechanisch oder elektromagnetisch ausgeführt sein. Sie changieren die Achse (311) mit regelbarer Frequenz und mit einer Amplitude, die ein Mehrfaches des Gravurrillen-Abstandes beträgt. Zudem regeln sie den Anstellwinkel und damit den Walzenabstand des Feinabstreifblattes (314), so daß die Kleberschicht in die Gravurrillen (113) hineingepreßt wird und durch die Changierbewegung die Oberfläche der Kleberschicht (11) nochmals gleichmäßig verteilt wird.

Die Übertragung der Kleberschicht (11) auf die Folie (4) erfolgt im Walzenspalt (6), wobei der größte Teil der Kleberschicht (11), inbegriffen den in den Gravurrillen (113) befindlichen Teil, auf die gegenläufig vorbeigeführte Folie (4) übertragen wird.

Als Beispiel einer Verwendung des Auftragswerkes sei die kontinuierliche Beschichtung einer PVC- oder Polyolefin-Folie, im besonderen einer mono- oder biaxial orientierten Polypropylenfolie, erwähnt, bei der die Beschichtungsmaterie eine wäßrige Dispersion oder Emulsion eines Akrylharzklebers mit einer Viskosität von 40-70 mPa.s. (cP) mit einem Festkörperanteil von 48-54 % ist Die auf die Folie aufgetragene Schicht hat im Naßzustand ungefähr eine Dicke von 0,04 mm und resultiert im Trockenzustand in einem Festkörperanteil von mehr als 14 g/m^ und bis zu 28 g/m^. Die Foliengeschwindigkeit beträgt zwischen 70 und 200 m/min, die Kleberschicht (11) auf der Auftragswalzen-Oberfläche hat ungeiähr eine Geschwindigkeit von 20 bis 30 m/min. -3-

Claims

AT392742B PATENTANSPRÜCHE 1. Auftragswerk zum kontinuierlichen Aufträgen von flüssiger Beschichtungsmaterie auf Folien, mit einer die flüssige Beschichtungsmaterie enthaltenden Wanne, einer darin drehenden, mit einer Gravur versehenen Auftragswalze sowie mindestens einer achsen-parallel angeordneten Gegenwalze zur Zuführung der zu beschichtenden Folie in zur Drehrichtung der Auftragswalze gegenläufigen Richtung und zur Anpressung an die Auftragswalze, welche auf der Walzenoberfläche zwei gegenläufige Gruppen von gleichmäßig über die Breite der Walze angeordneten, mehrstufig-schraubenförmigen Gravurrillen aufweist, dadurch gekennzeichet, daß die Auftragswalze (3) mit einem ersten Abstreifer (21) mit stumpfem Anstellwinkel als regelbarem Grobdosierer und einem zweiten Abstreifer (31) mit spitzem Anstellwinkel als regelbarem Feindosierer ausgestattet ist
2. Auftragswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anstellwinkel und Abstand zur Auftragswalze des ersten und zweiten Abstreifers (21, 31) zur Dosierung der aufzutragenden Beschichtungsmaterie unabhängig voneinander regelbar ausgebildet sind.
3. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abstreifer (31) zur gleichmäßigen Verteilung der Auftragsschicht als parallel zur Auftragswalzenachse regelbar changierend ausgebildet ist
4. Auftragswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gravurrillen (113) mindestens eine Tiefe (T) von 0,4 mm und eine Breite (B) an der Walzenoberfläche von 1 mm aufweisen.
5. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Gravurrillen (113) ein invertiertes Trapez ist.
6. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigwinkel der Gravunillen (113) zwischen 10 und 30 Grad beträgt Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-