DE102005020479A1

DE102005020479A1 - Zweiseitige Rakelvorrichtung und Rakelverfahren

Info

Publication number: DE102005020479A1
Application number: DE200510020479
Authority: DE
Inventors: Jochen Edelmann
Original assignee: Jakob Weis & Soehne Maschinenf; Jakob Weiss & Sohne Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Jakob Weis & Soehne Maschinenf; Jakob Weiss & Sohne Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2005-04-29
Filing date: 2005-04-29
Publication date: 2006-11-09

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschichten eines bahnförmigen Substrats 1, insbesondere ein Textil mit einer nach oben ausgerichteten Oberseite 1.2 und einer nach unten ausgerichteten Unterseite 1.1 mit einer fließfähigen Beschichtungsmasse 3.1, 3.2, wobei die Unterseite 1.1 des Substrats 1 zum Auftragen von Beschichtungsmasse 3.1 gegen eine Auftragswalze 2 anlegbar ist und mit Bezug zu einer Bewegungsrichtung 8 des Substrats 1 nach der Auftragswalze 2 ein unterhalb des Substrats 1 angeordnetes unteres Rakel 4 vorgesehen ist, das zum Abstreichen von Beschichtungsmasse 3.1 gegen die Unterseite 1.1 des Substrats 1 anlegbar ist. Mit Bezug zur Länge des Substrats 1 auf gleicher Höhe gegenüberliegend zum unteren Rakel 4 ist eine obere Dosiervorrichtung 5 vorgesehen, die zur Dosierung einer Beschichtungsmasseschicht 3.2 auf der Oberseite 1.2 dient.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschichten eines bahnförmigen Substrats, insbesondere ein Textil mit einer fließfähigen Beschichtungsmasse, wobei das Substrat eine nach oben ausgerichtete Oberseite und eine nach unten ausgerichtete Unterseite und die Bahnführung zumindest eine Auftragswalze aufweist, die gegen die Unterseite des Substrats zum Auftragen von Beschichtungsmasse anlegbar ist, wobei mit Bezug zur Bewegungsrichtung des Substrats nach der Auftragswalze ein unterhalb des Substrats angeordnetes unteres Rakel vorgesehen ist, das zum Abstreichen von Beschichtungsmasse gegen die Unterseite des Substrats anlegbar ist.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Auftragen von Beschichtungsmasse auf die Unterseite eines bahnförmigen Substrats aus der DE 40 32 838 A1 bekannt. Diese beschreibt eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Beschichten eines Plastikfilms, einer Papierbahn oder einer Metallfolie. Die Beschichtungsmasse wird dabei im sogenannten Kiss-Coating-Verfahren auf die Unterseite des Substrats aufgebracht und der überschüssige Masseanteil wird nach dem Auftrag über einen unteren Rakelblock im Luftrakelverfahren abgerakelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschichten von bahnförmigem Substrat derart auszubilden und anzuordnen, dass eine zweiseitige Beschichtung gewährleistet wird.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass mit Bezug zur Länge des Substrats auf gleicher Höhe gegenüberliegend zum unteren Rakel eine obere Dosiervorrichtung vorgesehen ist, die zur Dosierung einer Beschichtungsmasseschicht auf der Oberseite dient. Hierdurch wird erreicht, dass einerseits die Oberseite des Substrats mit einer beliebig dicken Beschichtungsmasseschicht beschichtet werden kann und andererseits die sich beim Beschichtungsvorgang ergebenden Kräfteverhältnisse eine optimale Anlage des Substrats gegen das untere Rakel generieren. Insbesondere bei der Verwendung eines oberen Rakels mit Einlaufspalt ergibt sich aufgrund des dynamischen Beschichtungsverfahrens zusätzlich zur Gewichtskraft des beschichteten Substrats eine erhöhte Anlagekraft des Substrats gegen das untere Rakel. Diese Erhöhung der Anlagekraft ist im Wesentlichen abhängig von der Substratgeschwindigkeit, der Viskosität und dem Gewicht der Beschichtungsmasse sowie von der Ausbildung des Einlaufspaltes der Form und der Größe nach. Die Beschichtungseinheit kann dabei als bewegbare Vorlageeinrichtung oder als Befülleinrichtung für einen unmittelbar oberhalb des Substrats angeordneten oberen Vorratsbehälter bzw. Vorlagebehälter ausgebildet sein. Der Vorratsbehälter ist dabei vorzugsweise über Einstellelemente bzw. Seitenwände gegen die Oberseite des Substrats einerseits sowie gegen die ihm zugewandte Rakelseite bzw. die Dosierwalze dichtend anlegbar. Die im oberen Vorratsbehälter befindliche Beschichtungsmasse ist in unmittelbarem, benetzendem Kontakt mit der Oberfläche des Substrats und wird aufgrund der Relativbewegung zwischen dem Substrat und dem oberen Rakel bzw. der Dosierwalze auf die Oberfläche des Substrats der gewünschten Menge bzw. Schichthöhe nach aufgebracht.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass die Dosiervorrichtung als oberes Rakel oder als Dosierwalze ausgebildet ist, die mit einem Abstand d zum Substrat positionierbar ist. Beim Einsatz einer Dosierwalze kann zusätzlich zur Definition der Schichtdicke auch eine Oberflächentextur generiert werden. Die gegenüberliegende Position zum unteren Rakel gewährleistet eine beliebige Schichtdicke auf der Oberseite des Substrats.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass das untere Rakel als Luftrakel ausgebildet ist und mit Bezug zur Bewegungsrichtung des Substrats als Umlenk- oder Ablenkmittel für das Substrat dient und dass das Substrat zumindest nach der Beschichtung derart führbar ist, dass eine durch das Substrat aufgespannte Ebene mit der Horizontalen einen Neigungswinkel δ von maximal 30° einschließt. Durch die Umlenkung des Substrats wird dessen Anlagekraft unabhängig von den Anlageverhältnissen auf der Oberseite des Substrats gegen das untere Rakel erhöht. Der Umlenkwinkel kann dabei beliebig gewählt werden, so dass die gewünschten Anlageverhältnisse einerseits und der gewünschte Neigungswinkel δ andererseits gewährleistet sind. Je nach gewünschter Bewegungsrichtung für das weitere Verfahren, insbesondere das Trocknen, ist eine letztmalige Ausrichtung des nassen Substrats vor dem Trocknen von Vorteil.

Ferner ist es vorteilhaft, dass das untere Rakel schwenkbar ausgebildet ist und mit dem Substrat einen Einzugswinkel α₁ zwischen 0° und 60° einschließt bzw. das untere Rakel schwenkbar ausgebildet ist und eine Mittelachse aufweist, die je nach gewünschter Dicke des Beschichtungsfilms mit der Flächennormalen des Substrats einen Einstellwinkel α₂ zwischen 0° und 60° einschließt. Die Anlage- bzw. Abstreifverhältnisse des Rakels ändern sich mit dem Einzugswinkel α₁ bzw. dem Einstellwinkel α₂, so dass ohne Austausch des Rakels Einfluss auf die Abstreifverhältnisse bzw. die Art der Beschichtung möglich ist.

Vorteilhaft ist es auch, dass das obere Rakel schwenkbar ausgebildet ist und mit dem Substrat einen Einzugswinkel β₁ zwischen 0° und 60° einschließt bzw. das obere Rakel schwenkbar ausgebildet ist und eine Mittelachse aufweist, die je nach gewünschtem Einlaufspalt mit der Flächennormalen des Substrats einen Einstellwinkel β₂ zwischen 0° und 60° einschließt. Der Einlaufspalt ergibt sich dabei aus der Anstellung des Rakels bzw. seiner Mittelachse relativ zum Substrat einerseits sowie der Neigung der Rakelfläche andererseits. Somit ist zwecks Veränderung der Einlaufverhältnisse nicht zwangsläufig ein Austausch des Rakels notwendig.

Die Rakel sind dabei stufenlos in dem angegebenen Wertebereich, zumindest im Bereich zwischen 0° und 60°, aber auch in einem Bereich über 60° einstellbar. Die Einstellung bzw. Verstellung der Winkelstellung kann dabei auch während des Beschichtens, z. B. beim fließenden Wechsel der Beschichtungsmasse oder zwecks Änderung der Abstreif- bzw. Einlaufverhältnisse im laufenden Prozess erfolgen.

Dabei ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass das obere Rakel eine Rakelkante aufweist, wobei die Rakelkante oder die Dosierwalze einen veränderbaren Abstand d zum Substrat aufweist. Mit dem Abstand d ist die Schichtdicke der oberen Beschichtungsmasse definierbar. Die Rakelkante des oberen Rakels und die Ablenkkante des unteren Rakels sind dabei gegenüberliegend zum Substrat angeordnet und ausgerichtet.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass eine Dosiereinheit zum Dosieren des Auftrags der Beschichtungsmasse auf der Auftragswalze vorgesehen ist, wo bei der Dosiereinheit mindestens ein Vorratsbehälter für die Beschichtungsmasse zugeordnet ist und die Dosiereinheit für die Auftragswalze als Dosierrakel oder als Dosierwalze ausgebildet ist. Durch die Verwendung eines Dosierrakels wird die auf der Dosierwalze aufzutragende Schichtdicke der Beschichtungsmasse durch den Spalt zwischen dem Dosierrakel und der Auftragswalze bestimmt. Bei der Verwendung einer Dosierwalze wird dieser Schichtauftrag durch den Abstand zwischen der Dosierwalze und der Auftragswalze einerseits sowie durch die Relativgeschwindigkeit zwischen der Dosierwalze und der Auftragswalze andererseits bestimmt. Die Beschichtungsmasse wird dabei ausgehend vom Vorratsbehälter bzw. Vorlagebehälter auf die Oberfläche der Auftragswalze aufgebracht bzw. an dieser vorgelegt. Die Beschichtungsmasse steht an der insoweit offenen Seite des Vorratsbehälters unmittelbar mit der Oberfläche der Auftragswalze in Kontakt und wird durch diese aufgrund bestehender Viskositäts- bzw. Adhäsionskräfte aufgetragen bzw. aufgelegt.

Vorteilhaft ist es ferner, dass die Dosiervorrichtung, die Dosiereinheit und/oder die Auftragswalze mindestens zwei die Breite der Beschichtungsmasseschicht begrenzende Einstellelemente aufweisen. Durch den Einsatz der Einstellelemente kann der jeweils äußere Rand der jeweiligen Ober- bzw. Unterseite des Substrats bzw. der Auftragswalze von Beschichtungsmasse freigehalten werden. Das ist insbesondere für die an die Beschichtung anschließende Trocknung des beschichteten Substrats bzw. Textils wichtig, da dieses im Bereich des freigelassenen, insoweit unbeschichteten Randes über entsprechende Halte- bzw. Klemmmittel gegen Schrumpfen bzw. Verziehen gesichert werden kann. Die Einstellelemente sind dabei automatisch oder manuell bedienbar ausgebildet und zumindest in Querrichtung zur Bewegungsrichtung des Substrats verstellbar, wobei eine ausreichende Dichtigkeit zwischen dem jeweiligen Einstellelement und der zu benetzenden Oberfläche, also der Oberfläche der Auftragswalze einerseits bzw. der Oberfläche des Substrats andererseits gewährleistet sein muss. Dabei ist es vorteilhaft, dass die Einstellelemente als Abstreif-, Leit- und/oder Begrenzungsteile ausgebildet sind, so dass entweder die gewünschten Bereiche von Beschichtungsmasse freigehalten werden oder die Beschichtungsmasse zwecks Freihaltung des Substrats nach dem Aufgeben auf die Auftragswalze wieder abgestreift werden kann.

Ferner ist es vorteilhaft, dass das untere Rakel eine Ablaufkante für die Beschichtungsmasse aufweist, die oberhalb eines als Auffangbehälter ausgebildeten Vorratsbehälters der Dosiereinheit angeordnet ist, durch den die vom unteren Rakel abgerakelte Beschichtungsmasse aufnehmbar ist. Durch den Einsatz eines insoweit gemeinsamen Vorratsbehälters kann die durch das untere Rakel abgestrichene Beschichtungsmasse gesammelt und gegebenenfalls in den Beschichtungskreislauf zurückgeführt werden. Der Einsatz einer definierten Ablaufkante am unteren Rakel gewährleistet eine präzise Rückführung der abgestrichenen Beschichtungsmasse in den Vorratsbehälter. Je nach Ausgestaltung des Vorratsbehälters kann dabei eine Schlitzöffnung des Behälters oder Ähnliches berücksichtigt werden. Neben dem Einsatz eines Vorratsbehälters bzw. Auffangbehälters unterhalb des unteren Rakels bzw. seiner Ablaufkante ist der Einsatz anderer Rückführsysteme, wie z. B. eine Absaugleiste oder Ähnliches, vorgesehen.

Dabei ist es von Vorteil, dass der Vorratsbehälter als Tauchwanne für die Auftragswalze ausgebildet ist. Somit ist die auf die Unterseite des Substrats aufzubringende Beschichtungsmasse in einem insoweit geschlossenen Kreislauf, in dem die abgestrichene Beschichtungsmasse über das untere Rakel bzw. seine Ablaufkante in die Tauchwanne zurückgeführt wird. Die Auftragswalze taucht dabei über ihre gesamte Breite in die Tauchwanne ein, so dass eine Variation der Breite der Beschichtungsmasseschicht nur durch nachträgliches Abstreifen in den Randbereichen möglich ist. Andererseits ist zwischen der Auftragswalze und der Tauchwanne keine besondere Dichtigkeit zu gewährleisten, wie sie bei einem oben beschriebenen, seitlich anliegenden Vorlagebehälter notwendig ist.

Schließlich ist es von Vorteil, dass die Auftragswalze, die Dosiereinheit, die obere Dosiervorrichtung und/oder das untere Rakel zum Auftragen von heißschmelzenden Beschichtungsmassen beheizbar ausgebildet sind oder Heizmittel aufweisen. Damit ist für die einzelnen Beschichtungsprozesspunkte die erforderliche Auftragstemperatur bzw. die erforderliche Viskosität der Beschichtungsmasse gewährleistet.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist das Verfahren zum Beschichten eines bahnförmigen Substrats von Vorteil, bei dem das Substrat mit Hilfe einer Bahnführung geführt und zwecks Beschichtung mit einer fließfähigen Beschichtungsmasse mit der Unterseite über die Auftragswalze geführt wird und zumindest auf der Unterseite beschichtet wird und anschließend die Unterseite des Substrats gegen das untere Rakel zur Anlage gebracht und durch das untere Rakel abgerakelt wird, wobei die Oberseite des Substrats gleichzeitig mit der Unterseite des Substrats beschichtet wird und die Beschichtung mit Bezug zur Bewegungsrichtung des Substrats gegenüberliegend, also auf der Höhe des unteren Rakels bzw. an dessen Position erfolgt.

Beim Beschichten eines bahnförmigen Substrats, insbesondere eines Textils ist es vorteilhaft, dass die Oberseite und die Unterseite des Substrats mit Beschichtungsmassen unterschiedlicher Art und/oder unterschiedlicher Dicke beschichtet werden.

Letztlich ist es vorteilhaft, dass die Breite der durch die Dosiereinheit und/oder die Dosiervorrichtung aufgetragenen Beschichtungsmasseschicht vor der Beschichtung individuell eingestellt und/oder während der Beschichtung verändert wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:
1 eine Prinzipdarstellung der Vorrichtung im Querschnitt mit Auftragswalze, oberem und unterem Rakel;
2a die verschiedenen Einzugswinkel des oberen Rakels;
2b die verschiedenen Einzugswinkel des unteren Rakels;
3 eine Vorrichtung gemäß 1 mit einer oberen Dosierwalze.
Ein in 1 dargestelltes bahnförmiges Substrat 1 wird mit Rücksicht auf eine Bewegungsrichtung 8 von links kommend über eine Auftragswalze 2 geführt und durch diese umgelenkt und verläuft dann zwischen einer als Rakel ausgebildeten oberen Dosiervorrichtung 5 und einem unteren Rakel 4 zwecks Beschichtung desselben.
Der Auftragswalze 2 mit einer Drehachse 2.1 ist dabei eine als Dosierrakel ausgebildetete Dosiereinheit 6 zugeordnet, in welcher Beschichtungsmasse 3.1 an der Auftragswalze 2 vorgehalten und auf die Auftragswalze 2 aufgebracht wird. Hierzu weist das Dosierrakel 6 einen Vorlagebehälter 6.2 auf, über den die Beschichtungsmasse 3.1 an bzw. auf der Auftragswalze 2 vorgelegt wird. Das Dosierrakel 6 bzw. seine Dosierkante 6.1 ist dabei beabstandet zur Auftragswalze 2 bzw. deren Oberfläche angeordnet, so dass durch Rotation der Auftragswalze 2 im Uhrzeigersinn eine dem Spalt zwischen dem Dosierrakel 6 und der Auftragswalze 2 entsprechend dicke Beschichtungsmasseschicht 3.1 auf die Auftragswalze 2 bzw. deren Oberfläche übertragen wird. Zwecks Begrenzung der Schichtbreite weist die Dosiereinheit 6 bzw. der Vorlagebehälter 6.2 seitliche Einstellelemente bzw. Begrenzungsteile 6.3 auf, so dass die Auftragswalze 2 bezogen auf ihre Breite nur in dem gewünschten Bereich durch die Beschichtungsmasse 3.1 benetzt wird. Die Einstellelemente sind dabei in einer Richtung parallel zum Substrat 1 einstellbar und sowohl gegen den Vorlagebehälter 6.2 als auch gegen die Auftragswalze 2 dichtend anlegbar.
Die Auftragswalze 2 rollt nun auf einer Unterseite 1.1 des Substrats 1 im sogenannten Kiss-Coating-Verfahren ab, so dass ein Teil der auf der Auftragswalze 2 befindlichen Beschichtungsmasse 3.1 auf der Unterseite 1.1 des Substrats 1 haften bleibt und diese Unterseite 1.1 entsprechend beschichtet wird. Hierzu weist das Substrat 1 auf der Auftragswalze 2 einen Umschlingungswinkel γ auf, der je nach Art der Beschichtungsmasse 3.1 und nach Art des zu beschichtenden Substrats 1 variiert werden kann.
Mit Bezug zur Bewegungsrichtung 8 ist nach der Auftragswalze 2 das untere Rakel 4 vorgesehen, welches gegen die Un terseite 1.1 zumindest mittelbar über eine Beschichtungsmasse 3.2 anlegbar ist. Die auf der Unterseite 1.1 über die Auftragswalze 2 aufgebrachte, insoweit überschüssige Beschichtungsmasse 3.2 wird über das untere Rakel 4 in gewünschtem Maße abgerakelt, so dass die gewünschte Schicht- bzw. Filmdicke der Beschichtungsmasse 3.2 auf der Unterseite 1.1 erreicht wird. Die durch das untere Rakel 4 abgerakelte Beschichtungsmasse 3.2 läuft dann an dem Rakel 4 herunter und fließt ausgehend von einer Ablaufkante 4.3 vorzugsweise in den Vorlagebehälter bzw. Vorratsbehälter der Dosiereinheit 6. Das Rakel 4 weist eine Rakelkante 4.1 auf, deren relative Position zum Substrat 1 bzw. deren Anlagekraft am Substrat 1 die Dicke der Beschichtungsmasseschicht bzw. des Films bestimmt. Das Rakel 4 ist dabei mit Bezug zu seiner Mittelachse 4.4 normal zum Substrat 1 bzw. zur Unterseite 1.1 ausgerichtet.
Unmittelbar gegenüberliegend zum unteren Rakel 4 ist oberhalb des Substrats 1 über der Oberseite des Substrats 1 die obere Dosiervorrichtung 5 vorgesehen, die gemäß Ausführungsbeispiel 1 ebenfalls als Rakel ausgebildet ist. Mit Bezug zur Bewegungsrichtung 8 wird vor dem oberen Rakel 5 die Beschichtungsmasse 3.2 unmittelbar auf dem Substrat 1 bzw. auf einer Oberseite 1.2 des Substrats 1 vorgehalten, das dann aufgrund der Bewegungsrichtung 8 des Substrats 1 in einen sogenannten Einlaufspalt 5.2 des oberen Rakels 5 eingeführt bzw. mitgeführt wird. Der Einlaufspalt 5.2 verjüngt sich dabei kontinuierlich in Richtung der Bewegungsrichtung 8, so dass die sich daraus ergebenden dynamischen Kraftanteile betreffend die Substratverteilung bzw. die Ausbildung der Schichtdicke und die Gewichtskraft der auf die Oberseite 1.2 aufgebrachten Beschichtungsmasse die Anlageverhältnisse des Substrats 1 bzw. dessen Unterseite 1.1 an bzw. auf das untere Rakel 4 bestimmen. Das o bere Rakel 5 weist ebenso eine Rakelkante 5.1 auf, die die aufgebrachte Schichtdicke auf der Oberseite 1.2 des Substrats 1 definiert.
Die Rakelkante 5.1 des oberen Rakels 5 ist mit einem Abstand d zur Oberseite 1.2 des Substrats 1 angeordnet, so dass sich unmittelbar nach dem Aufbringen der Beschichtungsmasse 3.2 eine obere Beschichtungsmasseschicht mit der Dicke D ausbildet. Zwecks Begrenzung der Breite der hier aufgebrachten oberen Beschichtungsmasseschicht 3.2 weist die obere Dosiervorrichtung 5 ebenfalls seitliche Einstellelemente bzw. Begrenzungsteile auf, die sowohl gegen das Rakel 5 als auch gegen die Oberseite 1.2 des Substrats 1 dichtend anlegbar sind. Das obere Rakel 5 weist eine Mittelachse 5.4 auf, die gemäß Ausführungsbeispiel 1 normal zum Substrat 1 ausgerichtet ist.
Gemäß 2a ist es möglich, die Mittelachse 5.4 des Rakels 5 in einem Einstellwinkel β₂ von ca. 40° abweichend von einer Flächennormalen 1.3 des Substrats 1 auszurichten und damit einen entsprechenden Einzugswinkel β₁ von ca. 49° zu definieren. Der Einzugswinkel β₁ ist dabei etwa 9° größer als der Einstellwinkel β₂, da die Unterseite des Rakels 5 bereits eine schräge, um ca. 9° geneigte Rakelfläche 5.5 aufweist. Somit wird eine gewünschte Veränderung des Einlaufspaltes 5.2 zwischen dem Rakel 5 und der Oberseite 1.2, welche unmittelbar Einfluss auf die Einlaufverhältnisse hat, erreicht.
Gemäß 2b ist es daneben möglich, das untere Rakel 4 bzw. seine Mittelachse 4.4 abweichend von der Flächennormalen 1.3 des Substrats 1 um einen Winkelbereich α₂ von ca. 38° zu verschwenken und damit einen entsprechenden Einzugswinkel α₁ von ebenfalls ca. 38° einzustellen. Der Einzugs winkel α₁ ist dabei etwa gleich groß wie der Einstellwinkel α₂, da die Mittelachse 4.4 rechtwinklig zur Rakelfläche 4.5 verläuft. Somit werden die Abstreifverhältnisse zwischen der Unterseite 1.1 des Substrats 1 und dem Rakel 4 verändert. Alternativ hierzu ist es auch möglich, eine von dieser Rakelform abweichende Rakelform für das untere Rakel 4 vorzusehen. Daneben weist das untere Rakel 4 eine vordere Einlauffase 4.6 auf, die insbesondere bei kleinem Einlauf- bzw. Einstellwinkel α₂ die Abstreifverhältnisse beeinflusst.
Gemäß 3 ist die obere Dosiervorrichtung als Dosierwalze 5 mit einer Drehachse 5.6 ausgebildet, die ebenfalls mit einem Abstand d zur Oberseite 1.2 des Substrats 1 zwecks Generierung der gewünschten Schichtdicke positioniert ist. An bzw. mit Bezug zur Bewegungsrichtung 8 vor der Auftragswalze 2 wird entsprechend die Beschichtungsmasse 3.2 vorgehalten, so dass diese aufgrund der Bewegung des Substrats 1 und der Rotation der Dosierwalze 5 entgegen der Uhrzeigerrichtung in den so gebildeten Beschichtungsspalt eingeführt bzw. transportiert wird. Dabei sind vorzugsweise ebenfalls Einstellelemente bzw. Begrenzungsteile vorgesehen, um die Breite der aufgebrachten Beschichtungsmasseschicht 3.2 zu bestimmen, wobei die Einstellelemente ebenfalls dichtend gegen die Dosierwalze 5 und wie schon erwähnt gegen das Substrat 1 anlegbar sind.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel läuft die Auftragswalze 2 in einer sogenannten Beschichtungsmassewanne, so dass diese über ihre gesamte Breite beschichtet wird. Zwecks Begrenzung der Breite der Beschichtungsmasseschicht 3.2 können dabei alternativ zu den Einstellelementen bzw. Begrenzungsteilen 6.3 Abstreifelemente vorgesehen werden, die die auf die Auftragswalze 2 aufgebrachte Be schichtungsmasse zumindest in den Randbereichen vor dem Auftragen derselben auf die Unterseite 1.1 des Substrats 1 zumindest im Randbereich wieder abstreifen.
Gemäß Ausführungsbeispiel 3 kann die Rakelkante 4.1 als Umlenkkante für das Substrat 1 verwendet werden, so dass unterschiedliche Anlageverhältnisse an dieser Rakelkante 4.1 und nach dem Beschichten verschiedene Bahnrichtungen bzw. Bewegungsrichtungen möglich sind.

1: Substrat, Warenbahn
1.1: Unterseite
1.2: Oberseite
1.3: Flächennormale
2: Auftragswalze, Bahnführung, Beschichtungseinheit
2.1: Drehachse
3.1: Beschichtungsmasse
3.2: Beschichtungsmasse
4: unteres Rakel
4.1: Rakelkante
4.3: Ablaufkante
4.4: Mittelachse
4.5: Rakelfläche
4.6: Einlauffase
5: obere Dosiervorrichtung, oberes Rakel, Dosierwalze
5.1: Rakelkante
5.2: Einlaufspalt
5.3: Einstellelement, Abstreif-, Leit-, Begrenzungsteil
5.4: Mittelachse
5.5: Rakelfläche
5.6: Drehachse
6: Dosiereinheit, Dosierrakel, Dosierwalze
6.1: Dosierkante
6.2: Vorrats-, Vorlagebehälter, Behälter, Tauchwanne
6.3: Einstellelement, Abstreif-, Leit-, Begrenzungsteil
8: Bewegungsrichtung
d: Abstand
α₁: Einzugswinkel
α₂: Einstellwinkel
β₁: Einzugswinkel
β₂: Einstellwinkel
δ: Neigungswinkel
γ: Umschlingungswinkel

Claims

Vorrichtung zum Beschichten eines bahnförmigen Substrats (1), insbesondere ein Textil mit einer nach oben ausgerichteten Oberseite (1.2) und einer nach unten ausgerichteten Unterseite (1.1) mit einer fließfähigen Beschichtungsmasse (3.1, 3.2), wobei die Unterseite (1.1) des Substrats (1) zum Auftragen von Beschichtungsmasse (3.1) gegen eine Auftragswalze (2) anlegbar ist und mit Bezug zu einer Bewegungsrichtung (8) des Substrats (1) nach der Auftragswalze (2) ein unterhalb des Substrats (1) angeordnetes unteres Rakel (4) vorgesehen ist, das zum Abstreichen von Beschichtungsmasse (3.1) gegen die Unterseite (1.1) des Substrats (1) anlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Substrats (1) auf gleicher Höhe gegenüberliegend zum unteren Rakel (4) eine obere Dosiervorrichtung (5) zur Dosierung einer Beschichtungsmasseschicht (3.2) auf der Oberseite (1.2) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Dosiervorrichtung (5) als Rakel oder als Dosierwalze ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Rakel (4) eine Rakelkante (4.1) aufweist und als Luftrakel ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Rakel (4) schwenkbar ausgebildet ist und mit dem Substrat (1) einen Einzugswinkel α₁ zwischen 0° und 60° einschließt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Rakel (4) schwenkbar ausgebildet ist und eine Mittelachse (4.4) aufweist, die mit der Flächennormalen (1.3) des Substrats (1) einen Einstellwinkel α₂ zwischen 0° und 60° einschließt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Rakel (5) schwenkbar ausgebildet ist und mit dem Substrat (1) einen Einzugswinkel β₁ zwischen 0° und 60° einschließt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Rakel (5) schwenkbar ausgebildet ist und eine Mittelachse (5.4) aufweist, die mit der Flächennormalen (1.3) des Substrats (1) einen Einstellwinkel β₂ zwischen 0° und 45° einschließt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des oberen Rakels (5) oder der Dosierwalze (5) bezüglich eines Abstands d zum Substrat (1) veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dosiereinheit (6) zum Dosieren des Auftrags der Beschichtungsmasse (3.1) auf der Auftragswalze (2) vorgesehen ist, wobei die Dosiereinheit (6) mindestens einen Vorratsbehälter (6.2) zur Aufnahme von Beschichtungsmasse (3.1) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinheit (6) für die Auftragswalze (2) als Dosierrakel oder als Dosierwalze ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (5), die Dosiereinheit (6) und/oder die Auftragswalze (2) mindestens zwei die Breite der Beschichtungsmasseschicht begrenzende Einstellelemente (5.3, 6.3) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellelemente (5.3, 6.3) als Abstreif-, Leit- und/oder Begrenzungsteile ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Rakel (4) eine Ablaufkante (4.3) für die Beschichtungsmasse (3.1) aufweist, die oberhalb des als Auffangbehälter ausgebildeten Vorratsbehälters (6.2) der Dosiereinheit (6) angeordnet ist, durch den die vom unteren Rakel (4) abgerakelte Beschichtungsmasse (3.1) aufnehmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (6.2) als Tauchwanne für die Auftragswalze (2) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragswalze (2), die Dosiereinheit (6), die obere Dosiervorrichtung (5) und/oder das untere Rakel (4) zum Auftragen von heißschmelzenden Beschichtungsmassen beheizbar ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Rakel (4) mit Bezug zur Bewegungsrichtung (8) des Substrats (1) als Umlenkmittel für das Substrat (1) dient.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (1) zumindest nach der Beschichtung derart führbar ist, dass eine durch das Substrat (1) aufgespannte Ebene mit der Horizontalen einen Neigungswinkel δ von maximal 30° einschließt.
Verfahren zum Beschichten eines bahnförmigen Substrats mit einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem a) das Substrat (1) zwecks Beschichtung der Unterseite (1.1) mit einer fließfähigen Beschichtungsmasse (3.1, 3.2) mit der Unterseite (1.1) über die Auftragswalze (2) geführt wird, b) die Unterseite (1.1) des Substrats (1) gegen das untere Rakel (4) zur Anlage gebracht und durch das untere Rakel (4) abgerakelt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: c) die Oberseite (1.2) des Substrats (1) wird gleichzeitig mit der Unterseite (1.1) des Substrats (1) beschichtet und die Beschichtung erfolgt mit Bezug zur Bewegungsrichtung (8) des Substrats (1) gegenüberliegend zum unteren Rakel (4).
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberseite (1.2) und die Unterseite (1.1) des Substrats (1) mit Beschichtungsmassen (3.1, 3.2) unterschiedlicher Art und/oder unterschiedlicher Dicke beschichtet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der durch die Dosiereinheit (6) und/oder die Dosiervorrichtung (5) aufgetragenen Beschichtungsmasseschicht eingestellt und/oder verändert wird.