DE1940665C3 - Vorrichtung zur Walzbeschichtung von Metallband mit Lacken und flüssigen Kunststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Walzenbeschichtung von Metailbändern.

Ein bekanntes Verfahren zur Walzbeschichtung von Metallband ist das 2-Walzen-Halbrevers-Verfahren, bei dem die Übertragung des Beschichtungsstoffes auf das umlaufende Metallband durch eine zum Band gegenläufig drehende Auftragswalze erfolgt. Eine Zubringerund Dosierwalze, deren Drehsinn zu dem der Auftragswalze entgegengesetzt gerichtet ist, führt dieser den Beschichtungsstoff zu. Bei einer solchen mitläufigen Drehung zweier Walzen tritt jedoch ein unerwünschter Effekt, der sogenannte Pinselstricheffekt, auf, da der Beschichtungsstoff bei der Übertragung von einer Walze zur anderen nicht vollständig von der zweiten Walze mitgenommen wird, sondern dazu neigt, Fäden zu bilden. Diese Beschichtungsstoffäden reißen ab, lagern sich auf der Oberfläche des weitertransportierten Materials ab und gelangen so auf das zu beschichtende Metallband.

Dieses Verfahren eignet sich also nur für die Verwendung von Lacken und flüssigen Kunststoffen mit guten Verlaufseigenschaften, die den Schichtdickenunterschied zwischen Beschichtungsstofffläche und aufliegenden Fäden in etwa ausgleichen können; hochviskose oder schlecht benetzende Materialien sind für dieses bekannte Beschichtungsverfahren ungeeignet.

Darüber hinaus ist das 2-Walzen-Halbrevers-Verfahren mit einem weiteren Nachteil behaftet, der auf dem relativ langen Übertragungsweg beruht, den der Beschichtungsstoff zwischen Dosierwalze und umlaufendem Band zurückzulegen hat. Infolge dieses langen Übertragungsweges ergeben sich Schwierigkeiten für das Erhalten einer einwandfreien und gleichmäßig ausgebildeten Oberfläche des beschichteten Metallbandes.

Beim bekannten 3-Walzen-Vollrevers-Verfahren ist, bedingt durch die Anzahl und die Lage der Walzen, der Übertragungsweg des dosierten Beschichtungsstoffes besonders lang. Hierbei wird das Zubringen, Dosieren und Auftragen des Beschichtungsstoffes auf das umlaufende Metallband mit drei Walzen durchgeführt, die zueinander und zum umlaufenden Band gegenläufig angeordnet sind. Mit dieser Walzenanordnung wird zwar erreicht, daß das Abreißen des Beschichtungsstoffes weitgehend ausgeschaltet wird; es hat sich jedoch gezeigt, daß bei einer dreifachen Übertragung des Beschichtungsstoffes und dem langen Transportweg vor allem bei der Beschichtung mit schlecht verlaufenden Stoffen oder mit Metalleffektlacken Schwierigkeiten auftreten. Besonders bei der Verwendung von Metalleffektlacken bildet das in der Auftragsmasse befindliche Pigment während der Übertragung innerhalb der Beschichtungsschicht Schlieren, die als Ursache für die Bildung unregelmäßiger Farbmuster auf der nach diesem Verfahren beschichteten Bandoberfläche anzusehen sind.

Bei Verwendung der Walzenanordnung gemäß dem bekannten 3-WaIzen-Vollrevers-Verfahren kann es infolge des langen Übertragungsweges des Beschichtungsstoffes von der Auftragswanne bis zum Auftragspunkt am Band bei Verwendung von stark viskosen Stoffen und Metalleffektlacken zu unebenen und streifig ausgebildeten Austragsschichten kommen. Außerdem ist mit dem bekannten Auftragsverfahren und den dort verwendeten Anordnungen der Walzen keine Gleichmäßigkeit der Auftragsschicht mit hochviskosen Stoffen bei Metallbändern zu erreichen. Der Grund ist allein im Trägermaterial zu sehen. Bei Papier und Textilien als Trägermaterial handelt es sich bekanntlich um saugfähiges und verhältnismäßig weiches Material, das beim Beschichtungsvorgang auf der Transportwalze plan und straff aufliegt. Dagegen ist das Material Metallband völlig unsaugfähig und zudem noch hart, so daß selbst bei dünnen Bändern das Band in seiner gesamten Breite nicht immer straff und plan auf der Transportwalze aufliegt.

Zur Beschichtung von Papier ist durch die deutsche Patentschrift 5 52 140 eine Auftragsvorrichtung bekanntgeworden, die den Nachteil aufweist, daß durch die Anordnung der Walzen A und Cin einer Wanne der in der Wanne befindliche Beschichtungsstoff zwischen den Walzen aufgewirbelt wird. Hierdurch entstehen im Beschichtungsmaterial Luftbläschen unterschiedlicher Größe, die mit der dosierten Menge auf das Trägermaterial Papier gelangen. Bei saugfähigen und porösen Materialien können die Luftbläschen einmal durch die Luftdurchlässigkeit des verwendeten Trägermaterials zur Unterseite entweichen, zum anderen saugt aber auch das Trägermaterial selbst den Trägerstoff sofort an und läßt dadurch die Bläschen zum Teil an seiner Oberfläche aufplatzen, hingegen wurden die im Beschichtungsstoff mitgeführten Luftbläschen beim Auftragen auf ein Metallband bestenfalls auf der aufgetragenen Schicht verharren und beim Trocknungsvorgang aufplatzen. Erfahrungsgemäß tritt das dann ein, wenn ein Beschichtungsstoff nicht mehr verlaufen kann. Die Folge ist eine rauhe und poröse Oberfläche. Eine mit der Vorrichtung gemäß der deutschen Patentschrift 52 140 aufgetragene Schicht auf einem Metallband würde nicht den Anforderungen des Korrosionsschutzes genügen, die an beschichtete Metallbänder gestellt werden. Schließlich wäre beim Einsatz dieser bekannten Vorrichtung für Metallbänder noch ein weiterer nicht

unerheblicher Nachteil in Kauf zu nehmen. Ein Metallband ist bekanntlich weit geringer benetzungsfähig als z. B. Papier oder dergleichen Stoffe. Die durch die Vorrichtung erzeugten Luftblasen würden sich in dem oberhalb des Berührungspunktes der Auftragswalze A und der Transportwalze B sich bildenden Beschichtungsstoffpolster umwälzen und sich untereinander zu größeren und kleineren Bläschen vereinigen. Weil diese Bläschen von glattem und schwer benetzbarem MetrJlband kaum aufgenommen bzw. mitgenommen werden, wären sie die Ursache für in der Beschichtungsoberfläche sich bildende Schlieren und Streifen.

Schließlich sind in »Allgemeine Papierrundschau«, April 16/1965.S. 1054 bis 1057, Ausführungsformen von Auftragswerken beschrieben, die für die Beschichtung von Papier vorgesehen sind. Anlagen dieser Art sind für eine Bandbeschichtung ungeeignet Das Metallband würde infolge der beim Abrollen eines. Metallbandes auftretenden Zugkräfte in den Belag der Transportwalzen eindrücken, so daß der Auftragsstoff bestenfalls die freistehenden Flächen der Transportwalze beschichten könnte. Ein inniger Kontakt zwischen Auftragswalze und Metallband, der für eine Bandbeschichtung von ausschlaggebender Bedeutung ist, ist mit diesen Vorrichtungen nicht zu erreichen.

Auch sind die Verweilzeiten des Beschichtungsstoffes auf der Auftragswalze bei diesen Auftragsvorrichtungen extrem kurz und haben auf die Güte der Beschichtung keinen Einfluß.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, die Nachteile dieser herkömmlichen Vorrichtung zu beheben und eine Vorrichtung zur Walzbeschichtung von Metallbändern zu schaffen, die — unabhängig von den Eigenschaften des verwendeten Beschichtungsstoffes — eine gleichmäßige und farblich einwandfreie Oberflächenausbildung des beschichteten Bandes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Um die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke und die Kontinuität der Auftragung von Beschichtungsstoffen auf ein umlaufendes Band zu gewährleisten, ist eine unabhängige Drehzahleinstellung der gegenläufigen Walzen vorgesehen. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen, nämlich die gleichsinnige Drehung der Walzen und die Steuerung der Drehzahleinstellung wird das Abreißen des Beschichtungsstoffes und besonders die Fadenbildung weitgehend ausgeschaltet.

Durch den kurzen Übertragungsweg des dosierten Beschichtungsstoffes ist es möglich, sehr gleichmäßige und glatte Schichten auf das Band aufzutragen, die bei Metalleffektlacken keine Dessinbildung zeigen. In der bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung taucht die Auftragswalze in das Beschichtungsbad ein und dient damit gleichzeitig zum Zubringen des Beschichtungsmaterials. Jedoch kann die Vorrichtung vorteilhafterweise für die Auftragung hochviskoser und schlecht benetzender Beschichtungsstoffe durch eine zusätzliche mitläufig angeordnete Zubringerwalze ergänzt werden. Diese Zubringerwalze kann gegebenenfalls auch als Rasterwa!ze ausgebildet sein.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, nicht nur Lacke oder flüssige Kunststoffe r.iit guten Veriaufseigenschaften als Beschichtungsstoff für Metallbänder einzusetzen, vielmehr können auch hochviskose, schlecht benetzende oder metallisierte Materialien als Auftragsstoff bei der Metallbeschichtung Verwendung finden.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Zum besseren Verständnis werden in

F i g. 1 und 2 in einer schematischen Darstellung der Aufbau und die Wirkungsweise der bisher üblichen Beschichtungsverfahren dargestellt und erläutert,

F i g. 3 und 4 zeigen einen schematischen Schnitt durch die Walzenanordnung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

F i g. 1 stellt das 2-Walzen-Halbrevers-Verfahren dar: Die Drehrichtung der Walze 2 ist zum auf der Transportwalze 7 umlaufenden Band 1 gleichsinnig; die Walze 3, die d°r Walze 2 den Beschichtungsstoff aus einer Wanne 6 zuführt und das zu übertragende Beschichtungsmaterial dosiert, wird dagegen mit zur Walze 2 entgegengerichtetem Drehsinn angetrieben. Das als Nachteil dieses Verfahrens anzusehende Abreißen des Beschichtungsstoffes erfolgt zwischen den beiden Walzen 2 und 3 an der Stelle P. Die Übertragung des dosierten Beschichtungsstoffes zum Band erfolgt über die Strecke ab.

In Fig.2 wird das 3-Walzen-Vollrevers-Verfahren skizziert. Das Zubringen und Dosieren des Beschichtungsstoffes erfolgt, hier durch zwei verschiedene Walzen 3a und 36. Die Zubringerwalze 3a bewegt sich sowohl zur Dosierwalze 3b als auch zur Aufbringerwalze 2 gegenläufig. Der von der Walze 3b dosierte Beschichtungsstoff wird auf die Aufbringerwalze 2 übertragen und von dieser vom umlaufenden Band 1 abgenommen. Durch die Buchstaben ab ist der Übertragungsweg gekennzeichnet.

F i g. 3 gibt die Walzenordnung für das erfindungsgemäße 2-Walzen-Vollrevers-Beschichtungsverfahren mit kurzem Übertragungsweg ab wieder. Die Walze 5, die zum Metallband 1 gegenläufig angeordnet ist, führt diesem den Beschichtungsstoff, der von der Walze 4 dosiert und geglättet wird, aus der Wanne 6 zu. Die Walze 4 ist zur Walze 5 gegenläufig angeordnet. Durch diese erfinderische Anordnung der Walzen wird das Abreißen des Beschichtungsstoffes an der Stelle P weitgehendst verhindert und die Bildung von Beschichtungsstoffäden beim Abreißen des Beschichtungsstoffes sowie deren Übertragung auf das Metallband, wie sie bei den in F i g. 1 und 2 dargestellten bekannten Verfahren auftritt, völlig unterbunden.

F i g. 4 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Die Zubringung des Beschichtungsstoffes erfolgt hier durch die zusätzliche, zur Aufbringerwalze 5 mitläufige Walze 3a. Die Anordnung der Dosier- und Glättwalze 4 sowie deren Drehsinn entspricht der in F i g. 3 gezeigten Ausführung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Walzbeschichtung von Metallband mit Lacken und flüssigen Kunststoffen, bestehend aus einer Auftragswalze, die mit einer in gleicher Richtung umlaufenden Dosierwalze und einer in ebenfalls gleicher Drehrichtung umlaufenden Transportwalze zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze (5) zwischen dem umlaufenden Metallband (1) und der Dosierwaize (4) so angeordnet ist, daß die Länge des Übertragungsweges (ab) des dosierten Beschichtungsstoffes zum Metallband (1) ein Viertel des Umfangs der Auftragswalze (5) nicht überschreitet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlen der gegenläufigen Walzen (4, 5) unabhängig voneinander einstellbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze (5) in ein den Beschichtungsstoff enthaltendes Gefäß (6) eintaucht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Zubringerwalze (3a), die in ein den Beschichtungsstoff enthaltendes Gefäß (6) eintaucht, mitläufig zur Auftragswalze (5) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zubringerwalze (3a^als Rasterwalze ausgebildet ist.