DE60013652T2

DE60013652T2 - Verfahren und vorrichtung zur indirekten auftragung einer dünnen schicht

Info

Publication number: DE60013652T2
Application number: DE60013652T
Authority: DE
Inventors: Dung Dao Viet; Gabriel Houba; Jean-Yves Simon
Original assignee: Tarkett Sommer SA
Current assignee: Tarkett SAS
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2020-12-23
Also published as: UA73224C2; EP1343595B1; HUP0302607A2; SK8602003A3; HRP20030352A2; ES2226972T3; PL363287A1; SK286673B6; BG107924A; DE60013652D1; CZ300433B6; PL198199B1; CZ20031331A3; WO2002051556A1; EP1343595A1; ATE275439T1; HUP0302607A3

Description

Gegenstand der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zum indirekten Auftragen einer dünnen und gleichmäßigen Schicht über eine große Breite, d.h. eine Beschichtung, bei der das Material in herkömmlicher Weise in einer dünnen Schicht auf einen Träger aufgebracht wird, der eine Walze passiert, die das Beschichtungsmaterial kontinuierlich auf einen Träger aufbringt.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine verbesserte Beschichtungsvorrichtung für Träger von einer Breite in der Größenordnung von 4 m.
Technologischer Hintergrund
Im Prinzip wird eine Beschichtung eines Trägers aus elastischem Material durchgeführt, der in Form eines kontinuierlichen Bandes über einer Auftragswalze durchläuft. Diese Auftragswalze (auch Dosierwalze genannt) ist entweder in Kontakt mit einer anderen sogenannten Transferwalze (oder Tauchrolle), die teilweise in einer Wanne oder einem Behälter eingetaucht wird, der die Beschichtungszusammensetzung enthält, oder allgemeiner direkt teilweise in einer solchen Wanne oder Behälter eingetaucht wird.
Über dem Träger sind eine oder mehrere Gegenwalzen vorgesehen, die eine Klemmwirkung (Walzenspalt) ausüben.
Verschiedene Ausführungsformen von Beschichtungsanlagen sind in dem Werk "Kunststoff-Maschinenführer" 3. Ausgabe, Carl Hanser Verlag-München, 1992, beschrieben.
Vorrichtungen dieser Art finden eine weite Verwendung, vor allem bei der Herstellung verschiedener Boden- und Wandbeläge.
Um die Abrieb- und Verschleißfestigkeit bei der Benutzung solcher Boden- und Wandbeläge zu erhöhen, ist es üblich, sie mit einer sehr dünnen Endlackschicht, vor allem vom Typ Polyurethan, zu beschichten, die verschiedene Beimengungen zur Verbesserung der Eigenschaften enthält, insbesondere um ihnen eine gute Verschleißfestigkeit zu verleihen.
Zusammensetzungen, die sich für diese Anwendung eignen, wurden im europäischen Patentantrag 0 087 0129.4 vom 15.06.2000 im Namen der Antragstellerin beschrieben.
Die Zusammensetzung dieser Lacke, die im allgemeinen hohe Abriebeigenschaften aufweisen, stellt ein Problem dar, das bisher in diesem Bereich nicht gelöst wurde.
Um die überschüssige Menge der Beschichtungszusammensetzung von der Auftragswalze bei ihrem Austritt aus der Tauchwanne zu regulieren und zu entfernen, ist es üblich, einen Abstreifer oder Dosierschaber vorzusehen, der die Masse vor ihrem Kontakt mit dem zu beschichtenden Träger verteilt.
Jedoch ist aufgrund der Wirkung der Beimengungen auf den Abstreifer ein sehr schneller Verschleiß des Abstreifers (bis zu 1 cm pro Stunde) zu beobachten, selbst wenn dieser aus Edelstahl besteht.
Dies verursacht hohe Austauschkosten und macht regelmäßige Einstellungen erforderlich, damit die Vorrichtung richtig funktioniert.
In der Druckschrift WO91/15306 wird die Verwendung einer Verteilerwalze vorgeschlagen, die mit der Dosierwalze in Kontakt ist. Diese Walze hat eine andere Tangentialgeschwindigkeit als die Dosierwalze, wodurch der Materialüberschuss auf der Dosierwalze durch eine glatte Transferwalze mit einer Shore-Härte A von 60 entfernt werden kann. Mit diesem System können keine dünnen Abrieblackschichten aufgetragen werden.
Andere Erfinder schlagen insbesondere in der Druckschrift EP-A0550918 A spiralförmige Nuten vor, die in die Transferwalzen graviert werden und die die Mischung verschiedener Komponenten und eine bessere Verteilung des Beschichtungsprodukts ermöglichen. Die Tiefe der Nuten spielt eine sehr wichtige Rolle und muss immer in Abhängigkeit von den verwendeten Beschichtungsprodukten optimiert und angepasst werden. Bei dieser Druckschrift sind die Nuten relativ tief, um ihre Mischfunktion zu erhalten.
Ziele der Erfindung
Diese Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der bisher verwendeten Techniken zu vermeiden und hat das Ziel, am Austritt aus der Wanne, die diese Zusammensetzung enthält, eine richtige Verteilung dieser durch die Auftragswalze entnommenen Beschichtungszusammensetzung zu gewährleisten.
Charakteristische Elemente der Erfindung
Nach dem Verfahren des indirekten Auftrags einer dünnen Schicht gemäß der Erfindung wird auf herkömmliche Art eine Auftragswalze verwendet, die die Beschichtungszusammensetzung aufnimmt, die in einer Wanne oder einem Behälter enthalten ist, in der die Auftragswalze teilweise eingetaucht wird. Nach der Eigenheit der Erfindung ist der am Ausgang der besagten Wanne oder des Behälters austretende Teil der Auftragswalze zwecks gleichmäßiger Verteilung der Beschichtungszusammensetzung in Kontakt mit einer Verteilerwalze, die mit einem Elastomerüberzug versehen ist und sich in der gleichen Richtung wie die Auftragswalze dreht oder nicht, und deren Umfangsdrehzahl von der der Auftragswalze verschieden ist.
Die verwendete Anlage besteht in herkömmlicher Weise aus einer Tauchwanne, einer Auftragswalze, die teilweise in der Wanne eingetaucht wird, und einer Verteilerwalze für die Beschichtungszusammensetzung für den zu beschichtenden Träger, die mit dem austretenden Teil der Auftragswalze in Kontakt ist.
Anders als herkömmliche Anlagen besitzt die Anlage gemäß der Erfindung jedoch keinen Abstreifer oder Verteilerschaber, der auf die von der Auftragswalze aufgenommene Masse einwirkt, sondern beinhaltet die Verwendung einer Verteilerwalze, die mit einem Elastomerüberzug versehen ist und sich in der gleichen Richtung wie die Auftragswalze dreht oder nicht, und deren Umfangsdrehzahl von der der Auftragswalze verschieden ist.
Der Elastomerüberzug, der für die Verteilerwalze verwendet wird, weist eine ausreichende Härte auf, um eine gleichmäßige Verteilung und Glättung zu bewirken. Er besteht aus einem Material vom Typ Gummi, das eine Shore-Härte zwischen 45 und 80 Shore aufweist, vorzugsweise etwa zwischen 65 und 70 Shore. Natürlich wird ein Material gewählt, an dem die Beschichtungszusammensetzung nicht anhaftet.
Selbst bei einer Zusammensetzung mit stark abrasiven Mitteln werden bei langen Betriebszeiten der Verteilerwalze keine hohen Verschleißerscheinungen festgestellt.
Die verwendeten Auftragswalzen sind in herkömmlicher Weise gravierte Walzen, vom Typ Heliogravüre-Walzen, vor allem Walzen mit Gravuren vom Typ Pyramide, Pyramidenstumpf, Kegel oder spiralförmige Gravurlinien, die die Beschichtungszusammensetzung, die beim Durchlaufen der Tauchwanne aufgenommen wurde, zurückhalten sollen.
Das auf den Träger aufgebrachte Volumen entspricht im allgemeinen 10–100 ml/m² einer (feuchten) Zusammensetzung mit einer Dichte von 1. In der Praxis beträgt die Dichte zwischen 0,8 und 1,5.
Unter dünner Schicht versteht man einen Überzugsfilm von einigen Mikrometern bis 120 μm, und insbesondere von etwa 5 μm und 70 μm (Dicke des Beschichtungsfilms in trockenem Zustand, eventuell netzförmig, auf dem besagten Träger).
Gewöhnlicherweise beträgt die (lineare) Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze etwa 20–40 m/min. Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Verteilerwalze und der Auftragswalze wird durch eine Regelung der Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) der Verteilerwalze eingestellt, wobei die jeweiligen Walzendurchmesser und natürlich die Drehrichtungen berücksichtigt werden.
Die Wahl dieser relativen Geschwindigkeiten hängt im wesentlichen von der Viskosität der Beschichtungszusammensetzung ab.
Die Anlage umfasst selbstverständlich die üblichen Hilfsvorrichtungen wie Umlenkrollen oder Zuführrollen, Trocknungsvorrichtungen und/oder UV-Vernetzungs- oder sonstige Vorrichtungen, Abwickler für den Träger und Aufwickler für den beschichteten Träger, Füllstandsregler für die Tauchwanne, Regelvorrichtung für den Walzenabstand und Antriebs- und Schnittmechanik usw.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausgestaltung gemäß der beigefügten Zeichnung im Einzelnen beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die beigefügte Zeichnung zeigt eine schematische Ansicht einer Anlage gemäß der Erfindung. Die Drehrichtung der verschiedenen Walzen und Rollen ist dort schematisch durch Pfeile angezeigt.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung
Eine Tauchwanne 1, die eine Beschichtungszusammensetzung 3 enthält, die mittels einer geeigneten Vorrichtung auf dem gleichen Füllstand gehalten wird, nimmt eine Auftragswalze 5 auf.
Diese taucht teilweise in die Wanne ein und bringt die Beschichtungszusammensetzung auf einen Träger 9, der damit beschichtet werden soll und auf übliche Weise gestrichelt dargestellt ist. Dieser kommt von einer Zuführeinrichtung und läuft nacheinander über eine erste Führungsrolle 11, zwischen der mit der Beschichtungszusammensetzung bedeckten Auftragswalze 5 und einer oder mehreren Gegenwalzen 15 und 17 hindurch und wird schließlich von dieser Walze zu einer zweiten Führungsrolle 13 geführt, nachdem er während des Durchlaufs durch den Kontakt mit der Walze 5 beschichtet wurde.
Anschließend durchläuft er die üblichen Bearbeitungsvorgänge (Trocknung, Vernetzung, usw.), bevor er aufgerollt wird.
Gemäß der Erfindung wird der Verteiler für das entnommene Produkt, der von der Auftragswalze 5 angetrieben wird, als Verteilerwalze 19 ausgeführt, die mit einem Elastomerüberzug 21 versehen ist. Diese Verteilerwalze 19 dreht sich in einer Drehrichtung, die in diesem Fall die gleiche wie die Drehrichtung der Auftragswalze 5 ist. Ihre Umfangsgeschwindigkeit kann etwa die Hälfte bis ein Achtel der Geschwindigkeit der Auftragswalze 5 betragen.
Die spezifische Drehzahl wird so gewählt, dass eine gute Verteilung der Beschichtungszusammensetzung durch einen Glätteffekt gewährleistet wird. Das gewählte Verhältnis der linearen (Umfangs-)Geschwindigkeit der Walzen 5 und 19 hängt jedoch im wesentlichen von der Viskosität dieser Beschichtungszusammensetzung und in gewissem Maße von der Härte des Elastomerüberzugs ab. Ganz anders als bei den Beobachtungen bei Verwendung eines Abstreifers führt die Verteilungswirkung nur zu einem geringen Verschleiß der Walzen, wahrscheinlich aufgrund der rheologischen Wirkung, die aus der Differenz der linearen Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen 5 und 19 resultiert, und dies trotz vorhandener abrasiver Beimengungen in der Beschichtungszusammensetzung. Eine geeignete Vorrichtung (nicht dargestellt) kann vorgesehen werden, um die Einstellung des Abstands zwischen der Auftragswalze 5 und der Verteilerwalze 19 zu ermöglichen.
Diese Verteilungswirkung bei sehr geringem Verschleiß ist im Falle von Gravuren in Form von spiralförmigen Linien (nicht abgebildet) in der Auftragswalze 5 besonders günstig.
Obwohl hier eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung beschrieben wurde, sind selbstverständlich zahlreiche Änderungen sowohl in funktioneller Hinsicht wie auch bei der Ausstattung möglich. Die Anlage kann insbesondere auch zur Beschichtung von starren Elementen vom Typ Lamellen verwendet werden, die auf einem Förderband transportiert werden. Die Einstellungen, vor allem was den Abstand und eventuelle Klemmwirkungen zwischen der Auftragswalze 5 und der oder den Gegenwalzen 15 und 17 betrifft, können von Fachleuten einfach durchgeführt werden, ggf. auf der Grundlage von vorhergehenden Einstellprüfungen. Das gleiche gilt für den Abstand zwischen der Auftragswalze 5 und der Verteilerwalze 19 und die Wahl der Drehung und der Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten dieser Walzen.

Claims

Verfahren zum indirekten Auftragen einer dünnen Schicht auf Träger großer Breite mit Hilfe einer gravierten Auftragswalze, (5) die spiralförmige Nuten aufweist und dazu dient, die Beschichtungszusammensetzung (3) aufzunehmen, und die teilweise in eine Wanne oder einen Behälter (1) eintaucht, der die besagte Beschichtungszusammensetzung enthält, dadurch gekennzeichnet, dass – die besagte dünne Schicht, die in dem Auftragsverfahren aufgebracht wird, in trockenem Zustand auf dem besagten Träger eine einheitliche Dicke zwischen 5 und 70 μm aufweist, – die Breite des besagten Trägers etwa 4 m beträgt, – die besagte Beschichtungszusammensetzung (3) Abriebeigenschaften aufweist und – der am Ausgang der besagten Wanne oder des Behälters austretende Teil der Auftragswalze (5) zwecks gleichmäßiger Verteilung der Beschichtungszusammensetzung in Kontakt mit einer Verteilerwalze (19) ist, die mit einem Elastomerüberzug (21) versehen ist und sich in der gleichen Richtung wie die Auftragswalze (5) dreht oder nicht, und deren Umfangsdrehzahl von der der Auftragswalze (5) verschieden ist.
Verfahren zum indirekten Auftragen einer dünnen Schicht gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsmenge der besagten abrasiven Beschichtungszusammensetzung in feuchtem Zustand auf dem besagten Träger großer Breite zwischen 10 und 100 ml/m² beträgt.
Anlage für die Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, die eine Tauchwanne (1) und eine gravierte Auftragswalze (5) mit spiralförmigen Nuten umfasst, die teilweise in die Wanne (1) eintaucht, die die Beschichtungszusammensetzung für den zu beschichtenden Träger (9) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage eine Verteilerwalze (19) umfasst, die mit einem Elastomerüberzug (21) versehen ist und sich in der gleichen Richtung wie die Auftragswalze (5) dreht oder nicht, und deren Umfangsdrehzahl von der der Auftragswalze (5) verschieden ist.
Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerüberzug (21) der Verteilerwalze (19) eine ausreichende Härte aufweist, um eine gleichmäßige Verteilung und Glättung zu bewirken.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerüberzug (21) aus einem Material vom Typ Gummi besteht, das eine Shore-Härte zwischen 45 und 80 Shore aufweist.
Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerüberzug (21) aus einem Material vom Typ Gummi besteht, das eine Shore-Härte zwischen 65 und 70 Shore aufweist.
Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastomerüberzug (21) aus einem Material besteht, an dem die Beschichtungszusammensetzung nicht anhaftet.
Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder der Anlage nach einem der Ansprüche 3 bis 7 zur Beschichtung von Trägern großer Breite, typischerweise in der Größenordnung von 4 m, für Bodenbelagsprodukte aus Kunststoff, die PVC enthalten.