In der Schweizer Patentschrift 561117 ist eine Einrichtung mit reliefartig strukturierter Druckwalze zum Aufbringen von Kunstharzpulver in einer rasterförmigen Beschichtung auf Bahnmaterial beschrieben und anhand dieser Einrichtung ein Verfahren zum Belegen textiler Unterlagen mit pulverförmigem Kunstharz erläutert. Mit Hilfe dieser bekannten Einrichtung und unter Anwendung des erwähnten Verfahrens werden vor allem Versteifungsanlagen oder Futterstoffe für Bekleidungsstücke mit einer rasterförmigen Beschichtung aus Heisssiegelklebern hergestellt. Im allgemeinen wird der Heissiegelkleber auf die Einlage in Punktrasterform aufgetragen, wodurch der weiche textile Griff im Verbund aus Einlage und Oberstoff erhalten bleibt.
Auf dem durch die erwähnte Schweizer Patentschrift vorgezeichneten Weg kann dies indessen, zumal die diesbezüglichen Anforderungen ständig steigen, nicht in jedem Falle erreicht werden.
Mehr Erfolg verspricht eine andere, aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift No. 7 211 197 bekanntgewordene Beschichtung, die aus einer rasterförmigen Unterschicht aus Heissiegelkleber mit höherer Schmelzviskosität und/oder höherem Schmelzpunkt bzw. höherem Schmelzbereich und nur aus einer zweiten, auf dem Grundraster aufsitzenden Ober- schicht niederer Schmelzviskosität und/oder mit niederem Schmelzpunkt bzw. Schmelzbereich besteht. Die rasterförmige Unterschicht kann auf der Stoffbahn u. a. mit einer Gravurwalze erzeugt werden, wobei der Kleber aus Pulver oder aus Paste in die Rastergravur der Walze eingerakelt und von hier auf die Stoffbahn aufgetragen wird.
Vor dem Aufsetzen der Oberschicht werden die rasterförmigen Masse anhäufungen der Unterschicht gesintert, um beim Auftragen der Oberschicht mittels einer Rakelwalze oder eines Roll-coater nach der Art der Lettern beim Hochdruckverfahren zu wirken und dabei die auf die glatte Walze aufgetragene durch Weichmacher oder Temperatureinwirkung verflüssigte dünne Schicht eines Heisssiegelklebers durch leichte Berührung teilweise übernehmen zu können. Die Unterschicht wird also nach der Art des Tiefdruck- ggf. des Siebdruckverfahrens aufgetragen. Sie wird dann durch Sintern in eine Art Hochdruckmatrize umgewandelt und das Auftragen der Oberschicht erfolgt in der gleichen Art, in der beim Hochdruckverfahren die Druckmatrize mit der Druckfarbe benetzt wird.
Dies ist allerdings nur dann möglich, wenn die Materialanhäufungen eine hinreichende Festigkeit aufweisen, d. h. praktisch ausgehärtet sind (der Ausdruck Sinterung wird denn auch in der genannten DT Gms offensichtlich in diesem Sinn verwendet). Ohne diese Bedingung zu erfüllen, würde die Unterschicht beim Auftragen der Oberschicht zwangsläufig verschmiert werden. Aber selbst wenn die Materialanhäufungen der Unterschicht hinreichend ausgehärtet sind, bleibt das erwähnte Vorgehen umständlich und hinsichtlich seiner praktischen Durchführbarkeit fragwürdig. Die Erzeugung einer homogenen dünnen Schicht eines Heissiegelklebers auf einer Rakelwalze ist - insbesondere durch Temperatureinwirkung - an sich schon schwierig.
Noch viel problematischer ist jedoch dafür zu sorgen, dass die dünne Schicht von der Rakelwalze durch die Ablagerungen der Unterschicht auf alle Fälle, aber nur durch diese Ablagerungen und nicht etwa auch durch die Materialbahn abgelöst wird. Es dürfte vielmehr kaum zu vermeiden sein, dass das Material für die Oberschicht - wenn es überhaupt von der Rakelwalze abgelöst wird - auch direkt auf die Stoffbahn gelangt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung mit reliefartig strukturierter Druckwalze zum Aufbringen von Kunstharzpulver in einer rasterförmigen Beschichtung auf Bahnmaterial zu schaffen, die es gestattet, Unterschicht und Oberschicht in einem einzigen Arbeitsgang auf das Bahnmaterial aufzubringen und dabei zuverlässig dafür zu sorgen, dass die Oberschicht hinsichtlich des Rasters dekkungsgleich auf die Unterschicht, d. h. nur auf diese und nicht auch direkt auf das Bahnmaterial aufgetragen wird.
Um dies zu erreichen, ist die genannte Einrichtung erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass einer Anpresswalze zwei je aus einem eigenen Vorrat mit Pulver beaufschlagte, reliefartig strukturierte Druckwalzen zugeordnet und diese in bezug auf den Raster deckungsgleich und mit der Anpresswalze synchron angetrieben sind, wobei Walzenheizvorrichtungen vorgesehen sind, um die Temperatur jeder Druckwalze auf die Sintertemperatur des ihr zugeführten Pulvers und die Temperatur der Anpresswalze im wesentlichen auf die Plastifizierungstemperatur des von der in Bewegungsrichtung des Bahnmaterials ersten Druckwalze mitgeführten Pulvers einzustellen, und wobei die Anpresswalze mit der zweiten Druckwalze einen grösseren Walzenspalt als mit der ersten Druckwalze bildet.
Eine solche Einrichtung weist gegenüber der aus der CH-PS 561 117 bekanntgewordenen Einrichtung einen grundsätzlichen Unterschied auf. Bei der bekannten Einrichtung wird die reliefartig strukturierte Druckwalze auf alle Fälle, wenn man nicht mit deren Raumtemperatur auskommt, sogar durch eine Kühlung, in einem Temperaturzustand gehalten, bei dem die im Vorratsbehälter auftretende Rieselfähigkeit des Pulvers bis zu dessen Übertragung auf die Unterlage voll erhalten bleibt. Erst der von der Unterlage vermittelte Temperaturanstieg führt dann dazu, dass das Pulver seine Rieselfähigkeit verliert und in eine sich im Zustand der Plastifizierung befindende Materialanhäufung verwandelt wird. Im Gegensatz dazu kommt es bei der vorliegenden Einrichtung noch in den Strukturräumen zu einem Sintern des Pulvers.
Bei seiner Ablagerung auf die Materialbahn befindet sich also das Kunstharz sozusagen auf der Vorstufe der Plastifizierung und es erreicht den letztgenannten Zustand unmittelbar im Anschluss an die Ablagerung. Das heisst mit anderen Worten, dass die homogenen Materialanhäufungen gleich bei der Ablagerung vorliegen und es zu ihrem Entstehen nicht erforderlich ist, die Materialbahn über beinahe die Hälfte des Umfanges der Strukturwalze an diese angelegt zu führen, um dem Kunstharz genügend Zeit für das Erreichen des plastifizierten Zustandes zu geben.
Kommen dann die gleich nach ihrer Ablagerung homogenen Materialanhäufungen der Unterschicht in Berührung mit den in den Strukturräumen der zweiten Druckwalze mitgeführten ebenfalls bereits gesinterten Pulvermengen, so werden letztere durch die Klebkraft der plastifizierten Materialanhäufungen und durch ihre eigene momentan auftretende Klebkraft aus den Strukturräumen herausgeholt. Hier brauchen also die Materialanhäufungen der Unterschicht nicht ausgehärtet zu sein, es wird vielmehr ihre Plastizität ausgenützt, um das Kunstharz von der zweiten Druckwalze abzulösen. Da dabei das Kunstharz mit Hilfe der zweiten Strukturwalze ebenfalls in Form eines Rasters aufgetragen und deckungsgleich auf die
Unterschicht aufgesetzt wird, ist ein Verschmieren der Mate rialbahn ausgeschlossen.
Umgekehrt braucht ein Verschmieren der zweiten Druckwalze durch die Unterschicht auch nicht befürchtet zu werden, da diese Walze im Vergleich zur Plastifi zierungstemperatur eine relativ niedrige Temperatur aufweist, welche das Ankleben des Materials der Unterschicht an der zweiten Druckwalze verhindert. Abgesehen davon genügt eine leichte Berührung dieser Walze bzw. des darin mitgeführten
Pulvers mit der Unterschicht, um die Oberschicht zu erzeugen.
Die Erfindung ist nachfolgend an einem Ausführungsbei spiel anhand der schematischen Zeichnung erläutert.
Das von einer Vorratsrolle 1 abgezogene Bahnmaterial 10 gelangt über Umlenkwalzen 8 und 9 auf die erwähnte
Anpresswalze, die es in einem wesentlichen Teil des Mantel umfanges umschlingt. Der Anpresswalze 2 sind reliefartig strukturierte Druckwalzen 3 zugeordnet. Beide werden mit
Pulver aus einem eigenen Vorratsbehälter 4 beaufschlagt. Die in Bewegungsrichtung des Bahumaterials erste Druckwalze verlegt die Materialanhäufungen 11 der Unterschicht. Auf diese Materialanhäufungen werden durch die zweite Walze wie bei 12 angedeutet - jene der Oberschicht aufgesetzt. Die damit voll beschichtete Bahn gelangt in einen Gelierkanal, danach zu einem Glätt- und Kühlwerk 6 und sie wird schliesslich bei 7 aufgerollt.
Zusätzlich zu dieser schematischen Darstellung (Fig. 1) zeigt Fig. 2 unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen eine mögliche Struktur der vollen Beschichtung. Vor allem erkennt man dabei, dass selbst wenn die Mate rialanhäufungen der Unterschicht auf die Fläche der Bahn bezogen, eine grössere Ausdehnung haben als diejenigen der Oberschicht und damit als die Strukturräume der zweiten Druckwalze, es nicht zu einem Verschmieren der letztgenannten Walze kommen kann, da die Materialanhäufungen der Unterschicht mit ihrer Kalotte in die Strukturräume der zweiten Druckwalze eingreifen können, praktisch ohne letztere zu berühren.
Gestützt auf die konstruktiven und betrieblichen Besonderheiten der beschriebenen Einrichtung kann eine Doppelbeschichtung problemlos und unter wirtschaftlichen Bedingungen in einem Arbeitsgang erstellt werden. Dabei ist es möglich, bei kleinerem Gewicht eine ca. 25-30% grössere Abreissfestigkeit zu erreichen. Dazu kann beispielsweise die Unterschicht aus einem normalen Polyamid z. B. mit einem Meltindex 10 bestehen, während für die Oberschicht das gleiche (ggf. ein anderes) Material z. B. mit einem Meltindex 145 genommen werden kann. Die höhere Abreissfestigkeit kann mit etwa 20% weniger Beschichtungsgewicht erreicht werden. Man kann beispielsweise für die Unterschicht den hochviskosen Kunststoff mit einem Auftragsgewicht von ca. 10-12 g und für die Oberschicht den niedrigviskosen Kunststoff mit einem Auftragsgewicht von ca. 5-7 g auftragen.
In jedem Falle kann das Verhältnis zwischen den Auftraggewichten der Unterschicht und der Oberschicht sehr genau eingehalten werden und zudem ist auch die Beschichtung selbst sowohl hinsichtlich ihrer Dicke als auch bezüglich des Rasters selbst nach strengsten Masstäben hinreichend regelmässig. Durch kleinere Auftragsmengen kann also auch ein weicherer Griff der Einlage erzielt werden.
Darüber hinaus kann durch Wahl eines entsprechenden Materials für die Oberschicht die Einlage den besonderen Verhältnissen entsprechend beschichtet werden, z. B. so, dass sie sich auch mit silikonisierten Oberstoffen leicht und mit hinreichender Festigkeit verbinden lässt.
The Swiss patent 561117 describes a device with a relief-like structured pressure roller for applying synthetic resin powder in a grid-shaped coating to web material and explains a method for covering textile substrates with powdered synthetic resin using this device. With the help of this known device and using the above-mentioned method, stiffening systems or lining materials for items of clothing with a grid-shaped coating of hot-seal adhesives are produced in particular. In general, the hot-seal adhesive is applied to the insert in the form of a dot matrix, which means that the soft textile handle in the composite of insert and outer fabric is retained.
However, this cannot be achieved in every case in the way indicated by the aforementioned Swiss patent specification, especially since the relevant requirements are constantly increasing.
Another one, based on the German utility model No. 7 211 197 known coating, which consists of a grid-shaped lower layer of hot-seal adhesive with a higher melt viscosity and / or a higher melting point or higher melting range and only a second upper layer of lower melt viscosity and / or with a lower melting point or melting range, which sits on the basic grid . The grid-shaped lower layer can u on the panel. a. can be generated with an engraved roller, the adhesive made of powder or paste being squeegeed into the grid engraving of the roller and applied from here to the fabric web.
Before the top layer is put on, the grid-like accumulations of the bottom layer are sintered in order to act like lettering in the high-pressure process when the top layer is applied by means of a squeegee roller or a roll coater and the thin layer that is applied to the smooth roller is liquefied by plasticizers or the action of temperature To be able to partially take over the layer of a hot seal adhesive by lightly touching it. The lower layer is thus applied according to the type of gravure printing or screen printing method. It is then converted into a type of high-pressure matrix by sintering and the top layer is applied in the same way as the printing matrix is wetted with the printing ink in the high-pressure process.
However, this is only possible if the material accumulations have sufficient strength, i.e. H. are practically cured (the term sintering is obviously used in this sense in the DT Gms mentioned). Without this condition, the lower layer would inevitably be smeared when the upper layer is applied. But even if the material accumulations of the lower layer are sufficiently hardened, the procedure mentioned remains cumbersome and its practical feasibility is questionable. The production of a homogeneous thin layer of a hot-seal adhesive on a doctor roller is difficult in itself, especially when exposed to temperature.
However, it is even more problematic to ensure that the thin layer is detached from the doctor roller by the deposits of the lower layer in any case, but only by these deposits and not also by the material web. Rather, it can hardly be avoided that the material for the top layer - if it is detached from the doctor roller at all - also gets directly onto the web of material.
The present invention is based on the object of creating a device with a relief-like structured pressure roller for applying synthetic resin powder in a grid-shaped coating to web material, which makes it possible to apply the lower layer and upper layer to the web material in a single operation and thereby reliably ensure that the upper layer congruent with the lower layer with regard to the grid, d. H. is only applied to this and not directly to the web material.
In order to achieve this, the above-mentioned device is characterized according to the invention in that a pressure roller is assigned two relief-like structured pressure rollers, each of which has its own supply of powder, and these are driven congruently with respect to the grid and synchronously with the pressure roller, with roller heating devices being provided in order to set the temperature of each pressure roller to the sintering temperature of the powder fed to it and the temperature of the pressure roller essentially to the plasticizing temperature of the powder carried along by the first pressure roller in the direction of movement of the web material, and the pressure roller with the second pressure roller has a larger nip than with the first pressure roller forms.
Such a device has a fundamental difference compared to the device known from CH-PS 561 117. In the known device, the relief-like structured pressure roller is in any case, if you cannot get by with its room temperature, even by cooling, kept in a temperature state at which the flowability of the powder occurring in the storage container is fully maintained until it is transferred to the base . Only the rise in temperature mediated by the substrate then leads to the powder losing its flowability and being transformed into an accumulation of material in the state of plasticization. In contrast to this, with the present device there is still sintering of the powder in the structural spaces.
When it is deposited on the material web, the synthetic resin is, so to speak, in the preliminary stage of plasticization and it reaches the last-mentioned state immediately following the deposition. In other words, the homogeneous accumulations of material are present as soon as they are deposited and it is not necessary to lead the material web over almost half of the circumference of the structure roller to allow the synthetic resin enough time to reach the plasticized one State.
If, immediately after their deposition, the homogeneous material accumulations of the lower layer come into contact with the already sintered amounts of powder carried along in the structure spaces of the second pressure roller, the latter are removed from the structure spaces by the adhesive strength of the plasticized material accumulations and their own momentary adhesive force. The material accumulations of the lower layer do not need to be hardened here, rather their plasticity is used to detach the synthetic resin from the second pressure roller. Since the synthetic resin is also applied in the form of a grid with the help of the second structure roller and is congruent on the
If the lower layer is placed, smearing of the material web is excluded.
Conversely, there is no need to fear smearing of the second pressure roller through the lower layer, since this roller has a relatively low temperature compared to the plasticization temperature, which prevents the material of the lower layer from sticking to the second pressure roller. Apart from that, a light touch of this roller or the one carried therein is sufficient
Powder with the undercoat to create the topcoat.
The invention is explained below using a Ausführungsbei game with reference to the schematic drawing.
The web material 10 drawn off from a supply roll 1 arrives at the aforementioned via deflection rollers 8 and 9
Pressure roller that wraps around a substantial part of the jacket circumference. The pressure roller 2 is assigned pressure rollers 3 structured in relief. Both will be with
Powder applied from its own storage container 4. The first pressure roller in the direction of movement of the web material moves the material accumulations 11 of the lower layer. The second roller, as indicated at 12, is used to place those of the top layer on these material accumulations. The web, which is fully coated with it, passes into a gelation channel, then to a smoothing and cooling unit 6, and it is finally rolled up at 7.
In addition to this schematic illustration (FIG. 1), FIG. 2 shows a possible structure of the full coating using the same reference symbols. Above all, it can be seen that even if the material accumulations of the lower layer related to the surface of the web, have a greater extent than those of the upper layer and thus than the structural spaces of the second printing roller, the latter roller cannot be smeared because the accumulations of material in the lower layer can intervene with their dome in the structural spaces of the second pressure roller, practically without touching the latter.
Based on the structural and operational features of the device described, a double coating can be created in one operation without any problems and under economical conditions. It is possible to achieve an approx. 25-30% greater tear-off strength with a lower weight. For this purpose, for example, the lower layer made of a normal polyamide z. B. exist with a melt index 10, while the same (possibly a different) material z. B. can be taken with a melt index 145. The higher tear strength can be achieved with about 20% less coating weight. For example, the high-viscosity plastic with an application weight of approx. 10-12 g can be applied to the lower layer and the low-viscosity plastic with an application weight of approx. 5-7 g for the upper layer.
In any case, the ratio between the application weights of the lower layer and the upper layer can be adhered to very precisely and, moreover, the coating itself is sufficiently regular, both in terms of its thickness and in terms of the grid, even according to the strictest standards. A softer feel of the insert can also be achieved by applying smaller amounts.
In addition, by choosing an appropriate material for the top layer, the insert can be coated according to the particular circumstances, e.g. B. in such a way that it can be connected easily and with sufficient strength to siliconized outer fabrics.