EP1658903B1 - Low-stain coating applicator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Auftragskopf zum Auftragen eines Fluids auf ein Substrat, mit einem Zuführkanal zum Zuführen eines Auftragsmaterials, einer in einer ersten Drehrichtung drehbaren Auftragswalze, die eine Umfangsfläche aufweist, die in einem Benetzungsbereich mit dem Zuführkanal in Verbindung steht, sodass die Umfangsfläche mit dem durch den Zuführkanal zugeführten Auftragsmaterial benetzt werden kann, und die weiterhin entlang einer Auftragsrichtung über ein Substrat gerollt werden kann, sodass in einem Auftragsbereich zumindest ein Teil des die Umfangsfläche benetzenden Auftragsmaterials auf das Substrat aufgetragen wird, und einer benachbart zur Auftragswalze angeordneten, in einer zweiten Drehrichtung drehbaren Sammelrolle, die, in Auftragsrichtung gesehen, hinter dem Auftragsbereich angeordnet ist, zum Sammeln überschüssigen Auftragsmaterials.The invention relates to an applicator head for applying a fluid to a substrate, having a feed channel for feeding a coating material, a rotatable applicator roll in a first rotational direction, having a peripheral surface which communicates with the feed channel in a wetting area, so that the peripheral surface with the can be wetted by the feed channel supplied application material, and which can be rolled over a substrate along a coating direction, so that in a job area at least a portion of the circumferential surface wetting application material is applied to the substrate, and one adjacent to the applicator roll, in a second Direction of rotation rotatable collecting roller, which, as seen in the order direction, is arranged behind the application area, for collecting excess order material.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Auftragsvorrichtung mit einem solchen Auftragskopf und ein Auftragsverfahren, welches einen solchen Auftragskopf verwendet.Another aspect of the invention is an applicator having such an applicator head and an applicator method using such an applicator head.

Auftragsköpfe der eingangs genannten Art sind bekannt und werden in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten verwendet, um Auftragsmaterialien, beispielsweise Klebstoffe, auf ein Substrat aufzutragen.Application heads of the type mentioned are known and used in a variety of applications to apply coating materials, such as adhesives, to a substrate.

Dabei besteht regelmäßig das Problem, dass nicht das Gesamte, auf der Umfangsfläche der Auftragswalze befindliche Auftragsmaterial auf das Substrat übertragen wird, sondern Teile des Auftragsmaterials auf der Auftragswalze verbleiben. Darüber hinaus wird bei vielen Auftragsmaterialien beobachtet, das sich hinter dem Auftragsbereich zwischen Auftragswalze und Substrat Fäden des Auftragsmaterials bilden, sogenanntes "Engelshaar". Diese Effekte führen einerseits zu einer ungewünschten Verschmutzung des Auftragskopfes und dessen Umgebung und beeinträchtigen darüber hinaus die Gleichmäßigkeit des Auftragsergebnisses, was zu Qualitätseinbußen hinsichtlich der technischen und optischen Eigenschaften führt.In this case, there is regularly the problem that not the entire, located on the peripheral surface of the applicator roll application material is transferred to the substrate, but parts of the application material remain on the applicator roll. In addition, it is observed in many application materials that form behind the job area between applicator roll and substrate threads of the order material, so-called "angel hair". On the one hand, these effects lead to undesired contamination of the application head and its surroundings and, moreover, impair the uniformity of the application result, which leads to quality losses with regard to the technical and optical properties.

Als Maßnahme gegen diese Nachteile ist es bei den genannten Auftragsköpfen bekannt, hinter dem Auftragsbereich eine Sammelrolle vorzusehen, die das überschüssige Auftragsmaterial und das Engelshaar auf seine Umfangsfläche aufnimmt. Die auf der Umfangsfläche der Sammelrolle angeordnete Auftragsmaterialschicht wächst dabei fortlaufend an und muss in regelmäßigen Abständen entfernt werden. Dies ist zeitaufwendig und verursacht eine ungewünschte Unterbrechung des Auftragsvorganges. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, den Auftragskopf so anzuordnen, dass von der Sammelrolle infolge der Schwerkraft abtropfendes Auftragsmaterial in einen Auffangbereich gelangt.As a measure against these disadvantages, it is known in the said applicator heads to provide behind the application area a collecting role, which receives the excess application material and the angel hair on its peripheral surface. The coating material layer arranged on the peripheral surface of the collecting roller grows continuously and must be removed at regular intervals. This is time consuming and causes an unwanted interruption of the job process. To avoid these disadvantages, it is known to arrange the applicator head in such a way that application material dripping from the collecting roller as a result of gravity passes into a collecting area.

Es ist weiterhin bekannt, das überschüssige Material durch einen großen Spalt zwischen der Umfangswalze und dem die Umfangswalze umgebenden Gehäuse durch Schwerkrafteinfluss in einen Auffangbereich fließen zu lassen.It is also known to allow the excess material to flow through a large gap between the peripheral roll and the casing surrounding the peripheral roll by gravity into a catchment area.

Dieser Art der Entfernung des Auftragsmaterials von der Sammelrolle ist aber einerseits unzuverlässig und beschränkt darüber hinaus die Anordnung des Auftragskopfes in starkem Maße, nämlich auf sogenannte Überkopfauftragsanordnungen, bei denen das Substrat in Bezug auf die Schwerkraftrichtung oberhalb der Auftragswalze angeordnet ist. Nur so kann mit den bekannten Maßnahmen der erforderliche Schwerkrafteinfluss erzielt werden, sodass diese Maßnahmen für eine Vielzahl von Anwendungen unpraktikabel sind.However, this type of removal of the application material from the collecting roller is unreliable on the one hand and greatly limits the placement of the application head, namely on so-called overhead application arrangements where the substrate is positioned above the applicator roll with respect to the direction of gravity. Only in this way can the required influence of gravity be achieved with the known measures, so that these measures are impractical for a large number of applications.

Aus DE 1577769 A ist eine Vorrichtung zum Auftragen von Klebstoff bekannt, bei der der Klebstoff mittels einer Leimauftragswalze aufgetragen wird. Spinnfäden, welche sich nach dem eigentlichen Leimauftrag zwischen der beleimten Fläche und der Leimauftragswalze bilden, werden von einem zusätzlichen Zahnrad 25a, welches aus dem Leimauftragskopf herausragt und mit entgegengesetztem Drehsinn zur Auftragswalze umläuft, erfasst und in den Leimauftragskopf zurückgezogen. Das zusätzliche Zahnrad 25a ist vorzugsweise so angeordnet, dass es die Leimauftragswalze berührt und kämmt mit einer Rückförderzahnradpumpe 25.Out DE 1577769 A a device for applying adhesive is known in which the adhesive is applied by means of a glue applicator roll. Spun threads, which form after the actual glue application between the glued surface and the glue application roller, are detected by an additional gear 25a, which protrudes from the glue application head and rotates in the opposite direction of rotation to the applicator roll, and retracted into the glue application head. The additional gear 25 a is preferably arranged to contact the glue application roller and meshes with a return gear pump 25.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, zumindest eines der zuvor erläuterten Probleme zu mindern und bestenfalls zu vermeiden.The object of the invention was to reduce at least one of the problems explained above and to avoid them at best.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem eingangs genannten Auftragskopf durch die Merkmale des Kennzeichnenden Teils gelöst, unter anderem dadurch, dass zwischen der Auftragswalze und einem ersten Gehäusewandabschnitt eines die Auftragswalze zumindest teilweise umgebenden Gehäuses ein erster Spalt ausgebildet ist, dessen Spaltquerschnitt so bemessen ist, daß eine Förderwirkung durch diesen ersten Spalt vom Auftragsbereich in einen Auffangbereich bewirkt wird.This object is achieved in an applicator head mentioned above by the features of the characterizing part, inter alia, that between the applicator roll and a first housing wall portion of the applicator roll at least partially surrounding housing a first gap is formed, the gap cross-section is dimensioned such that a Promoting effect is caused by this first gap from the application area in a collecting area.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß bei einer vorgegebenen Viskosität des flüssigen Auftragsmaterials ein bevorzugtes Maß des Spaltquerschnitts existiert, bei dem eine Förderwirkung erzielt wird, so dass das Auftragsmaterial in Drehrichtung der Auftragswalze durch den Spalt gefördert wird. Dieser Spaltquerschnitt ist in Abhängigkeit von der Viskosität des Auftragsmaterials zu wählen, er ist in der Tendenz umso größer zu wählen, je größer die Auftragsmaterialviskosität ist.The invention makes use of the finding that, given a given viscosity of the liquid application material, a preferred measure of the gap cross-section exists, in which a conveying effect is achieved, so that the application material is conveyed through the gap in the direction of rotation of the application roller. This gap cross section is to be selected depending on the viscosity of the application material, it is tending to choose the larger, the larger the coating material viscosity.

Die Erfindung ermöglicht somit eine Förderung des überschüssigen Auftragsmaterials unabhängig von der Ausrichtung des Auftragskopfes zur Schwerkraftrichtung. Der erfindungsgemäße Auftragskopf kann dabei als Überkopf-, Unterkopf- oder in jeglichen anderen Anordnungsarten wie beispielsweise einer schräg seitlichen Lage verwendet werden. Das heißt, mit dem erfindungsgemäßen Auftragskopf wird der Vorteil erreicht, dass eine Rückgewinnung des auf der Sammelrolle gesammelten Auftragsmaterials unabhängig von der Lage des Auftragskopfes zur Schwerkraftrichtung erreicht wird. Somit kann vermieden werden, dass - wie es insbesondere bei der Schwerkraft-bewirkten Rückförderung des Auftragsmaterials von der Sammelrolle in einen Auffangbereich erforderlich ist - das zu beschichtende Substratmaterial stets oberhalb der Auftragswalze über diese hinüber geführt werden muss. Vielmehr ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch möglich, von oben Auftragsmaterial aufzutragen oder seitlich entlang senkrecht stehender Flächen mit dem Auftragskopf entlang zu fahren und diese zu beschichten.The invention thus enables a promotion of the excess application material regardless of the orientation of the applicator head to the direction of gravity. The applicator head according to the invention can be used as overhead, underhead or in any other arrangement types such as an obliquely lateral position. This means, With the application head according to the invention, the advantage is achieved that a recovery of the collected on the collecting role application material is achieved regardless of the position of the application head to the direction of gravity. Thus, it can be avoided that - as is required in particular in the case of the gravity-induced return conveyance of the application material from the gathering roller into a catchment area - the substrate material to be coated must always be passed over it above the application roller. Rather, it is also possible with the device according to the invention to apply application material from above or to move laterally along vertical surfaces with the application head and to coat them.

Es ist besonders bevorzugt, dass der Auffangbereich mit dem Benetzungsbereich verbunden ist. Bei dieser Fortbildung kann das überschüssige Material in den Benetzungsbereich gefördert werden und so eine Rückgewinnung dieses Materials erfolgen. Insbesondere kann bei dieser Ausführungsform der Auffangbereich und der Benetzungsbereich als ein gemeinsamer Bereich ausgebildet sein, sodaß der Auffangbereich durch den Benetzungsbereich gebildet wird.It is particularly preferred that the catchment area is connected to the wetting area. In this training, the excess material can be promoted in the wetting area and so carried out a recovery of this material. In particular, in this embodiment, the catching area and the wetting area may be formed as a common area, so that the catching area is formed by the wetting area.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Höhe des ersten Spaltes zwischen der Auftragswalze und dem ersten Gehäusewandabschnitt des die Auftragswalze zumindest teilweise umgebenden Gehäuses so bemessen, daß eine Förderwirkung durch diesen Spalt vom Auftragsbereich in Richtung des Auffangbereichs bewirkt wird. Der Querschnitt des ersten Spaltes ergibt sich als Produkt aus dessen Breite, also der Spalterstreckung in Richtung der Drehachse der Auftragswalze, und dessen Querschnittshöhe bzw.Höhe, also des Abstands zwischen Umfangsfläche der Auftragswalze und des ersten Gehäusewandabschnitts. Die Höhe des ersten Spaltes hat sich als ein konstruktiv gut gestaltbarer Einflussfaktor für die erfindungsgemäß angestrebte Förderwirkung herausgestellt. Die Höhe ist insbesondere gut zur Anpassung des Spaltquerschnitts an unterschiedliche Auftragsmaterialien geeignet. Dabei ist bei heute erhältlichen Auftragsmaterialien die Höhe des ersten Spaltes umso kleiner zu wählen, je geringer die Viskosität des Auftragsmaterials liegt.In one embodiment, the height of the first gap between the applicator roll and the first housing wall portion of the applicator roll at least partially surrounding housing is dimensioned such that a conveying effect is caused by this gap from the application area in the direction of the collecting area. The cross section of the first gap results as a product of its width, ie the splitter extension in the direction of the axis of rotation of the applicator roll, and its cross-sectional height or height, ie the distance between the peripheral surface of the applicator roll and the first housing wall section. The height of the first gap has proven to be a structurally well-shaped influencing factor for the conveying effect sought in accordance with the invention. The height is particularly well suited for adapting the gap cross section to different application materials. In the case of order materials available today, the lower the viscosity of the application material, the smaller the height of the first gap is.

Vorzugsweise liegt die Spalthöhe des ersten Spaltes dabei zwischen 0,1 und 1 mm. Dieser Spalthöhenbereich hat sich als besonders wirksam für die Erzielung der Förderwirkung bei den meisten gebräuchlichen Auftragsmaterialien erwiesen.The gap height of the first gap is preferably between 0.1 and 1 mm. This gap height range has proven to be particularly effective in achieving the conveying effect of most common application materials.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Querschnitt des ersten Spaltes, insbesondere die Spalthöhe, einstellbar ist. Hierdurch kann der erfindungsgemäße Auftragskopf an Auftragsmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, insbesondere unterschiedlichen Viskositäten angepasst werden. Die Einstellung kann dabei beispielsweise durch einen relativ zur Drehachse der Auftragswalze beweglichen ersten Gehäusewandabschnitt erreicht werden, insbesondere durch Verschwenkung, Verschiebung der beiden Teile zueinander, oä. Vorzugsweise werden Mittel zur Ein- und Feststellung des eingestellten Spaltmaßes vorgesehen.Furthermore, it is preferred if the cross section of the first gap, in particular the gap height, is adjustable. As a result, the application head according to the invention can be adapted to application materials having different properties, in particular different viscosities. The setting can be achieved, for example, by a first housing wall section which is movable relative to the axis of rotation of the applicator roll, in particular by pivoting, displacement of the two parts relative to one another, or the like. Preferably, means are provided for determining and determining the set gap dimension.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Gehäuse mindestens zwei Gehäuseteile umfasst, mindestens ein Distanzstück bereitgestellt ist und durch Einfügen des Distanzstücks zwischen die Gehäuseteile der Spaltquerschnitt des ersten Spaltes, insbesondere dessen Spalthöhe, eingestellt werden kann. Solche Distanzstücke sind beispielsweise in Form von Blechen definierter Stärke verfügbar und ermöglichen eine sehr präzise Einstellung des Spaltquerschnittsmaßes und darüberhinaus eine robuste Ausführung des Auftragskopf, bei der das Spaltmaß auch über eine längere Betriebsdauer exakt eingehalten wird.It is particularly preferred if the housing comprises at least two housing parts, at least one spacer is provided and can be adjusted by inserting the spacer between the housing parts of the gap cross section of the first gap, in particular its gap height. Such spacers are available, for example, in the form of sheets defined thickness and allow a very precise adjustment of the Spaltquerschnittsmaßes and beyond a robust design of the gun, in which the gap is maintained exactly over a longer period of operation.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass der Querschnitt, insbesondere die Querschnittshöhe des Spaltes zwischen Auftragswalze und erstem Gehäusewandabschnitt in Drehrichtung der Auftragswalze sich erweitert oder unverändert bleibt. Bei dieser Ausführungsform wird die Förderwirkung des Auftragsmaterials entlang der Auftragswalze verbessert und die Gefahr von Verstopfungen des Spaltes verringert. Es kann dabei insbesondere eine vorteilhafte Förderwirkung in Richtung des Auffangbereichs bzw. des Benetzungsbereichs erzielt werden.An embodiment of the invention provides that the cross section, in particular the cross-sectional height of the gap between the applicator roll and the first housing wall section in the direction of rotation of the applicator roll expands or remains unchanged. In this embodiment, the conveying action of the application material along the applicator roll is improved and the risk of clogging of the gap is reduced. In particular, an advantageous conveying effect in the direction of the collecting area or the wetting area can be achieved.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Sammelrolle zumindest teilweise von dem Gehäuse umgeben ist und zwischen einem zur Sammelrolle weisenden, zweiten Gehäusewandabschnitt und der Umfangsfläche der Sammelrolle ein zweiter Spalt ausgebildet ist, dessen Querschnitt, insbesondere dessen Querschnittshöhe, sich ausgehend von dem zwischen Sammelrolle und Auftragswalze liegenden Bereich in Drehrichtung der Sammelrolle erweitert.It is further provided according to the invention that the collecting roller is at least partially surrounded by the housing and between a pointing to the collecting role, second housing wall portion and the peripheral surface of the collecting roller, a second gap is formed whose cross-section, in particular its cross-sectional height, starting from the between the collecting roller and application roller extended range in the direction of rotation of the collecting role.

Durch den zwischen Sammelrolle und Gehäuse ausgebildeten Spalt mit der beschriebenen Geometrie wird die Gefahr einer Verstopfung des Spalts zwischen Sammelrolle und Gehäuse verringert. Zugleich wird eine Förderung des sich mit dem fortschreitenden Auftragsvorgangs des Auftragsmaterials auf das Substrat auf der Sammelrolle ausbildenden Auftragsmaterialfilmes bewirkt, welcher dieses überschüssige Auftragsmaterial in den zwischen Sammelrolle und Auftragswalze liegenden Bereich befördert. Von dort kann das überschüssige Auftragsmaterial dann auf die Auftragswalze übertragen werden und folglich entweder in den Auffangbereich oder in den Benetzungsbereich gefördert werden, wodurch es dem Auftragsvorgang wieder zugeführt werden kann.By formed between the collecting role and housing gap with the geometry described the risk of clogging of the gap between the collecting role and the housing is reduced. At the same time, promotion of the application material film forming with the progressive application process of the application material to the substrate on the collection roller is effected, which conveys this excess application material into the area lying between the collection roller and the application roller. From there, the excess application material can then be transferred to the applicator roll and consequently conveyed either into the catchment area or into the wetting area, whereby it can be returned to the application process.

Diese Fortbildung kann weiter verbessert werden, indem die Querschnittshöhe in der angegebenen Richtung sich erweitert, das heißt, wenn sich der Abstand zwischen Umfangsfläche der Sammelrolle und dem Gehäusewandabschnitt in der angegebenen Richtung nicht verkleinert. Dabei wird das gleiche Prinzip angewendet wie bei der Förderwirkung entlang des Umfangs der Auftragswalze.This training can be further improved by the cross-sectional height in the direction indicated widening, that is, when the distance between the circumferential surface of the collecting roller and the housing wall portion in the direction indicated does not decrease. The same principle is used as in the conveying action along the circumference of the applicator roll.

Erfindungsgemäß verläuft die zweite Drehrichtung entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung. Bei dieser Ausführungsform wird das überschüssige Auftragsmaterial, insbesondere das Engelshaar, besonders gut von der Sammelrolle aufgenommen und kann unmittelbar dem Bereich zwischen Auftragswalze und Sammelrolle zugeführt werden.According to the invention, the second direction of rotation is opposite to the first direction of rotation. In this embodiment, the excess application material, in particular the angel hair, is picked up particularly well by the collecting roller and can be fed directly to the area between application roller and collecting roller.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn sich der erste und/oder der zweite Spalt in seiner Breite über im Wesentlichen die gesamte Länge der Sammelrolle bzw. der Auftragswalze erstreckt. Durch diese Spaltgeometrie wird eine Förderwirkung auf das Auftragsmaterial im Gesamtbereich der Sammelrolle bzw. Auftragswalze erzielt. Üblicherweise weisen Sammelrolle und Auftragswalze etwa die gleiche Breite auf. In bestimmten Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn die Sammelrolle eine größere Breite als die Auftragswalze aufweist, um die sichere Aufnahme überschüssigen Auftragsmaterials durch die Sammelrolle zu gewährleisten. Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn sich der erfindungsgemäß gestaltete erste oder zweite Spalt über die gesamte Breite der Auftragswalze bzw. der Sammelrolle erstreckt. Die erfindungsgemäße Geometrie, das heißt die Querschnittsabmessung, kann dabei insbesondere über eine Spalthöhenzunahme erzielt werden, wie zuvor beschrieben.It is particularly advantageous if the first and / or the second gap extends in its width over substantially the entire length of the collecting roller or the applicator roll. Through this gap geometry, a conveying effect is achieved on the application material in the total area of the collecting roller or application roller. Usually have composite roll and applicator roll about the same width. In certain applications, it is advantageous if the collecting roller has a greater width than the application roller in order to ensure the safe absorption of excess application material by the collecting roller. It is particularly advantageous if the inventively designed first or second gap extends over the entire width of the applicator roller or the collecting roller. The geometry according to the invention, that is to say the cross-sectional dimension, can be achieved in particular by means of a gap height increase, as described above.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Sammelrolle mit der Auftragswalze gekoppelt. Diese Kopplung kann auf verschiedene Art und Weise erreicht werden. Beispielsweise ist eine mechanische Kopplung mittels Form- oder Reibschluss in vielen Anwendungen vorteilhaft. In anderen Anwendungen ist eine elektronische Kopplung vorteilhaft, bei der die Drehbewegung der Rollen elektronisch kontrolliert wird und entsprechend gesteuert oder geregelt wird. Durch eine Kopplung der Sammelrolle mit der Auftragswalze kann ein bestimmtes, vorteilhaftes Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeiten der Sammelrolle zur Auftragswalze erzielt werden. Die Kopplung bewirkt vorzugsweise ein proportionales Verhältnis der beiden Drehgeschwindigkeiten. In bestimmten Anwendungen sind aber auch andere funktionale Zusammenhänge der beiden Drehgeschwindigkeiten vorteilhaft.In a further advantageous embodiment, the collecting roller is coupled to the applicator roll. This coupling can be achieved in various ways. For example, mechanical coupling by means of positive or frictional engagement is advantageous in many applications. In other applications, an electronic coupling is advantageous in which the rotational movement of the rollers is electronically controlled and controlled or regulated accordingly. By coupling the collecting roller with the applicator roller, a certain advantageous ratio of the rotational speeds of the collecting roller to the applicator roller can be achieved. The coupling preferably causes a proportional ratio of the two rotational speeds. In certain applications, however, other functional relationships of the two rotational speeds are also advantageous.

Die vorgenannte Ausführungsform kann insbesondere durch Kopplung mittels eine Getriebes, insbesondere eines Zahnradgetriebes, eine Zahnriemengetriebes oder eines Kettengetriebes erfolgen. Hierdurch ist eine besonders robuste und wartungsarme Kopplung realisierbar.The aforementioned embodiment can be carried out in particular by coupling by means of a transmission, in particular a gear transmission, a toothed belt transmission or a chain transmission. As a result, a particularly robust and low-maintenance coupling can be realized.

Alternativ kann die Kopplung mittels Reib- oder Formschluss zwischen zumindest einem Bereich einer Umfangsfläche der Auftragswalze und einer Umfangsfläche der Sammelrolle erfolgen. Eine Kopplung solcher Art erfolgt vorzugsweise in einem Bereich, indem die Umfangsfläche der Auftragswalze nicht für den Materialauftrag genutzt wird. Dabei ist es nicht erforderlich, einen unmittelbaren Kontakt zwischen der Umfangsfläche der Auftragswalze und der Sammelrolle zu erzielen, sondern der Reib- oder Formschluss kann auch über ein Zwischenelement, beispielsweise ein drehbares Reibrad oder Zahnrad erfolgen.Alternatively, the coupling can take place by means of frictional or positive locking between at least one region of a circumferential surface of the applicator roll and a peripheral surface of the collecting roll. A coupling of such type is preferably carried out in a region by the peripheral surface of the applicator roll is not used for the material application. It is not necessary to achieve an immediate contact between the peripheral surface of the applicator roll and the collecting roller, but the frictional or positive connection can also be made via an intermediate element, such as a rotatable friction wheel or gear.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Sammelrolle und/oder die Auftragswalze mittels Antriebsmitteln in Drehung versetzbar sind. Auf diese Weise ist ein optimierter und voll- oder teilautomatisierter Materialauftrag mit dem erfindungsgemäßen Auftragskopf möglich. Antriebsmittel bieten darüber hinaus, die Möglichkeit, eine elektronische Kopplung der Rotationsgeschwindigkeiten zu erzielen. Ebenfalls ist es mittels Antriebsmitteln möglich, nur die Sammelrolle oder nur die Auftragswalze anzutreiben und diese Antriebskraft durch Kopplung zwischen Auftragswalze und Sammelrolle auf die entsprechend andere Auftragswalze bzw. Sammelrolle zu übertragen.Furthermore, it is advantageous if the collecting roller and / or the application roller can be set in rotation by means of drive means. In this way, an optimized and fully or partially automated material application with the applicator head according to the invention is possible. Drive means also offer the possibility of achieving an electronic coupling of the rotational speeds. It is also possible by means of drive means to drive only the collecting roller or only the applicator roll and to transmit this driving force by coupling between applicator roller and collecting roller to the corresponding other applicator roller or collecting roller.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn dabei die Sammelrolle und die Auftragswalze unabhängig voneinander mittels Antriebsmitteln in Drehung versetzbar sind. In vielen Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn die Sammelrolle eine bestimmte Rotationsgeschwindigkeit nicht überschreitet. In diesem Fall ist die unabhängige Antriebsweise besonders zu bevorzugen.It is particularly advantageous if the collecting roller and the applicator roller can be rotated independently of one another by means of drive means. In many applications, it is advantageous if the collecting roller does not exceed a certain rotational speed. In this case, the independent drive mode is particularly preferable.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Sammelrolle größer ist als die Rotationsgeschwindigkeit der Auftragswalze. Dies bewirkt eine besonders effektive Aufnahme des überschüssigen Auftragsmaterials.Furthermore, it is advantageous if the rotational speed of the collecting roller is greater than the rotational speed of the applicator roll. This causes a particularly effective absorption of the excess application material.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Durchmesser der Auftragswalze größer als der Durchmesser der Sammelrolle ist. Eine kleinere Sammelrolle ermöglicht insbesondere eine besonders günstige Platzierung der Sammelrolle nahe zur Auftragswalze und zum Auftragsbereich. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Sammelrolle größer ist als diejenige der Auftragswalze.Furthermore, it is advantageous if the diameter of the applicator roll is greater than the diameter of the collecting roller. A smaller collecting roller in particular allows a particularly favorable placement of the collecting roller close to the applicator roll and the application area. This embodiment is particularly advantageous when the rotational speed of the collecting roller is greater than that of the applicator roll.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine in Drehrichtung der Auftragswalze vor dem Kontaktbereich zum Substrat angeordnete Rakel zum Abstreifen überschüssigen Auftragsmaterials zur Festlegung der Schichtdicke des Auftragsmaterials auf der Umfangsfläche der Auftragswalze. Eine solche Rakel ermöglicht insbesondere eine günstige Dosierung der Auftragsmenge auf das Substrat. Die Rakel wird dabei vorzugsweise auf der in Bezug auf den Auftragsbereich gegenüberliegend zur Sammelrolle liegenden Seite der Auftragswalze angeordnet. Die Rakel kann dabei insbesondere aus einer sich über die gesamte Breite der Auftragswalze erstreckende Klinge bestehen, die etwa auf die Drehachse der Auftragswalze ausgerichtet ist.A further advantageous embodiment of the invention is characterized by a in the direction of rotation of the applicator roller in front of the contact area to the substrate arranged doctor blade for stripping excess application material for determining the layer thickness of the application material on the peripheral surface of the applicator roll. In particular, such a doctor blade enables a favorable metering of the application quantity onto the substrate. The squeegee is preferably on the arranged with respect to the application area opposite to the collecting roller side of the applicator roll. The doctor may in particular consist of a blade extending over the entire width of the applicator roll, which blade is aligned approximately with the axis of rotation of the applicator roll.

Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen Rakel und Umfangsfläche der Auftragswalze einstellbar oder regelbar ist zur variablen Festlegung der Schichtdicke. Dies ermöglicht eine universellen Einsatz des erfindungsgemäßen Auftragskopfes für das Auftragen von Auftragsmaterialien in verschiedenen Schichtdicken. Dabei kann einerseits die Schichtdicke vor dem Auftragsvorgang festgelegt werden oder es kann während des Auftragsvorgangs eine Veränderung der Schichtdicke erzielt werden, um beispielsweise in bestimmten Bereichen des Substrats eine höhere oder niedrigere Schichtdicke als in anderen Bereichen zu erzielen.It can be provided in particular that the distance between the doctor blade and peripheral surface of the applicator roll is adjustable or regulated for variably determining the layer thickness. This allows a universal use of the applicator head according to the invention for the application of application materials in different layer thicknesses. In this case, on the one hand, the layer thickness can be determined before the application process, or a change in the layer thickness can be achieved during the application process in order, for example, to achieve a higher or lower layer thickness in certain areas of the substrate than in other areas.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Auftragsvorrichtung zum Auftragen eines flüssigen Auftragsmaterials auf eine Substrat, welche einen Auftragskopf wie zuvor beschrieben aufweist. Diese Auftragsvorrichtung kann weiter fortgebildet werden durch eine Vorschubeinrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen Substrat und Auftragskopf. Hierdurch wird ein teil- oder vollautomatisierter Betrieb der Auftragsvorrichtung ermöglicht und ein besonders gleichmäßiges Auftragsergebnis erzielt.Another aspect of the invention is an applicator apparatus for applying a liquid coating material to a substrate having an applicator head as previously described. This application device can be further developed by a feed device for generating a relative movement between the substrate and the application head. As a result, a partially or fully automated operation of the applicator is made possible and achieved a particularly uniform order result.

Bei einer weiteren Fortbildung der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung ist mindestens eine Heizeinrichtung zum Erwärmen des Auftragsmaterials wenigstens im Bereich der Auftragsmaterialquelle und/oder entlang eines Teil des Förderpfades zwischen Materialquelle und Auftragsbereich vorgesehen. Eine solche Heizeinrichtung ermöglicht den Auftrag heißschmelzender Auftragsmaterialien mit der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung. Dabei kann der Auftragskopf, die Auftragsmaterialquelle und/oder der gesamte Förderpfad bzw. Teile davon erwärmt werden, um das Auftragsmaterial in einem schmelzflüssigen Zustand zu bringen bzw. zu halten.In a further development of the applicator device according to the invention, at least one heating device is provided for heating the application material at least in the area of the application material source and / or along a part of the conveying path between the material source and the application area. Such a heater allows the application of hot-melt coating materials with the applicator device according to the invention. In this case, the application head, the application material source and / or the entire conveying path or parts thereof can be heated in order to bring or keep the application material in a molten state.

Schließlich ist ein weiterer Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Auftragen eines Fluids auf ein Substrat, mit den in Anspruch 20 genannten Schritten.Finally, another aspect of the invention is a method of applying a fluid to a substrate having the steps recited in claim 20.

Zu den Ausführungdetails und Vorteilen des vorstehenden erfindungsgemäßen Verfahrens und der nachfolgend genannten Fortbildungen dieses Verfahrens wird auf die diesbezüglichen vorstehenden Ausführungen zu den entsprechenden Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwiesen.For the details of execution and advantages of the above method according to the invention and the following developments of this method, reference is made to the relevant above explanations to the corresponding embodiments of the device according to the invention.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der anhängenden Zeichnungen erklärt. Er zeigen:

Fig. 1

eine geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Auftragskopfes,

Fig. 2

eine schematische Darstellung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Auftragskopfes, und

Fig. 3

eine geschnittene Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Auftragskopf.

Advantageous embodiments of the invention will be explained with reference to the attached drawings. He show:

Fig. 1

a sectional side view of the applicator head according to the invention,

Fig. 2

a schematic representation of the operation of the applicator head according to the invention, and

Fig. 3

a sectional plan view of the applicator head according to the invention.

Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Auftragskopf umfasst eine Auftragswalze 10, die um eine Achse 11 drehbar gelagert ist. Der in Fig. 1 dargestellte Auftragskopf ist so ausgebildet, dass sich die Auftragswalze 10 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, sodass der Auftragskopf über ein feststehendes Substrat in der Abbildung gemäß Fig. 1 von rechts nach links bewegt wird bzw. ein Substrat unter dem Auftragskopf von links nach rechts entlang der Auftragswalze geführt wird.The in Fig. 1 illustrated applicator head according to the invention comprises an applicator roll 10 which is rotatably mounted about an axis 11. The in Fig. 1 shown applicator head is formed so that the applicator roll 10 rotates counterclockwise, so that the applicator head over a fixed substrate in the figure Fig. 1 is moved from right to left or a substrate is guided under the gun from left to right along the applicator roll.

Die Auftragswalze 10 ist innerhalb eines Gehäuses, das einen rechten , ersten Gehäuseabschnitt 21 und einen linken zweiten Gehäuseabschnitt 20 umfasst, angeordnet.The applicator roll 10 is disposed within a housing comprising a right, first housing portion 21 and a left second housing portion 20.

Innerhalb des zweiten Gehäuseabschnitts 20 ist benachbart zu der Auftragswalze ein Benetzungsraum 30 ausgebildet, der im Wesentlichen durch Gehäusewände 31, 32 des zweiten Gehäuseabschnitts 20 und durch die Umfangsfläche 12 der Auftragswalze 10 begrenzt wird. Der Benetzungsraum 30 ist im Betrieb des Auftragskopfes mit Auftragsmaterial gefüllt und benetzt daher die Umfangsfläche der Auftragswalze.Within the second housing section 20, adjacent to the application roller, a wetting space 30 is formed, which is essentially delimited by housing walls 31, 32 of the second housing section 20 and by the peripheral surface 12 of the applicator roller 10. The wetting space 30 is in operation the applicator head filled with application material and therefore wets the peripheral surface of the applicator roll.

Der Benetzungsraum 30 ist über einen Leitungsanschluss (nicht dargestellt) mit einer Auftragsmaterialquelle (nicht dargestellt) verbindbar. Über diesen Leitungsanschluss wird Auftragsmaterial in den Benetzungsraum zugeführt. Die Auftragsmaterialmenge im Auftragsraum wird durch einen Füllstandssensor 33 erfasst und mit Hilfe dessen Signal gesteuert.The wetting space 30 can be connected via a line connection (not shown) to a source of application material (not shown). Application material is fed into the wetting area via this line connection. The order quantity of material in the order space is detected by a level sensor 33 and controlled by means of its signal.

Am zweiten Gehäuseabschnitt 20 ist weiterhin unterhalb des Benetzungsraumes 30 eine Rakel 40 angebracht, die gegenüber der Horizontalen schräg nach unten geneigt ist. Die Rakel 40 verfügt über eine Abstreifkante 41, die benachbart zur Umfangsfläche 12 der Auftragswalze 10 liegt. Die Rakel 40 kann entlang ihrer Längsachse verschoben werden und in stufenlos verstellbaren, verschobenen Positionen arretiert werden, um den Abstand der Abstreifkante 41 von der Umfangsfläche der Auftragswalze 10 einzustellen. Auf diese Weise wird die Filmstärke auf der Auftragsfläche eingestellt.At the second housing portion 20, a doctor blade 40 is further below the wetting space 30 is mounted, which is inclined with respect to the horizontal obliquely downwards. The doctor blade 40 has a scraper edge 41, which is adjacent to the peripheral surface 12 of the applicator roll 10. The squeegee 40 can be slid along its longitudinal axis and locked in infinitely displaceable, displaced positions to adjust the distance of the wiper edge 41 from the peripheral surface of the applicator roll 10. In this way, the film thickness is set on the application surface.

Der zweite Gehäuseabschnitt 20 grenzt an einer senkrecht zur Auftragsrichtung liegenden Gehäusetrennfläche an den ersten Gehäuseabschnitt 21. An dem ersten Gehäuseabschnitt 21 ist im unteren Bereich, benachbart zur Auftragswalze 10, eine Sammelrolle 50 drehbar gelagert. Die Drehachse 51 der Sammelrolle 50 liegt parallel zur Drehachse 11 der Auftragswalze 10. Die Drehachse 51 der Sammelrolle 50 ist auf einer Höhe zwischen der Drehachse 11 der Auftragswalze 10 und der Berührlinie 13 zwischen der Auftragswalze 10 und einem Substrat angeordnet.The second housing section 20 is adjacent to the first housing section 21 on a housing separation surface perpendicular to the application direction. A collecting roller 50 is rotatably mounted on the first housing section 21 in the lower region, adjacent to the application roller 10. The axis of rotation 51 of the collecting roller 50 is parallel to the axis of rotation 11 of the applicator roll 10. The axis of rotation 51 of the collecting roller 50 is disposed at a height between the axis of rotation 11 of the applicator roll 10 and the contact line 13 between the applicator roll 10 and a substrate.

Zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseabschnitt ist ein Distanzblech 24 eingesetzt. Durch Wahl der Stärke des Distanzbleches kann der Spalt zwischen dem Umfang der Auftragswalze und dem erstem Gehäuseabschnitt eingestellt werden.Between the first and second housing portion, a spacer plate 24 is inserted. By selecting the thickness of the spacer plate, the gap between the circumference of the applicator roll and the first housing portion can be adjusted.

In Fig. 2 ist schematisch die geometrische Anordnung vom Auftragswalze 10, Gehäuse 20, 21, Rakel 40 und Sammelrolle 50 zu einem zu beschichtenden Substrat 100 dargestellt und die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Auftragskopfes ist zu erkennen. Die Spaltabmessungen zwischen Auftragswalze 10 und Gehäuse 20, 21 und zwischen Sammelrolle 50 und Gehäuse 20, 21 sind in Fig. 2 zum besseren Verständnis übertrieben dargestellt.In Fig. 2 schematically the geometric arrangement of the applicator roll 10, housing 20, 21, doctor blade 40 and collecting roller 50 is shown to a substrate to be coated 100 and the operation of the applicator head according to the invention can be seen. The gap dimensions between application roller 10 and housing 20, 21 and between collecting roller 50 and housing 20, 21 are in Fig. 2 exaggerated for better understanding.

Es kann erkannt werden, dass zwischen Auftragswalze 10 und Gehäuse 20, 21 ein im Wesentlichen konstanter erster Spalt 25 angeordnet ist. Im Benetzungsbereich erweitert sich dieser erste Spalt zum Benetzungsraum 30 und verengt sich vom Vernetzungsbereich in Drehrichtung am Rakel 40 auf ein Minimal-Maß. Dieses Minimalmaß wird durch den Abstand der Abstreifkante 41 von der Umfangsfläche 12 der Auftragswalze 10 bestimmt und entspricht etwa der Schichtdicke auf der Auftragswalze 10. In Fig. 2 ist die Auftragswalze 10 mit ihrer tiefsten Umfangsfläche an das Substrat 100 angenähert und überträgt in diesem Bereich das Auftragsmaterial auf das Substrat 100. In einem hinter diesem Auftragsbereich liegenden, in Querschnitt etwa dreickigen Freiraum 60 sammelt sich überschüssiges Auftragsmaterial und Engelshaar. Dieses Engelshaar wird von der in Auftragsrichtung hinter der Auftragswalze liegenden Sammelrolle 50 erfasst, die sich entgegen der Drehrichtung der Auftragswalze 10 dreht. Die Drehrichtungen von Auftragswalze 10 und Sammelrolle 50 sind in Fig. 2 mit Pfeilen 14 bzw. 54 dargestellt.It can be seen that between the application roller 10 and the housing 20, 21 a substantially constant first gap 25 is arranged. In the wetting area, this first gap widens to the wetting space 30 and narrows from the crosslinking area in the direction of rotation on the doctor blade 40 to a minimum level. This minimum dimension is determined by the distance of the wiping edge 41 from the peripheral surface 12 of the applicator roll 10 and corresponds approximately to the layer thickness on the applicator roll 10 Fig. 2 the applicator roll 10 with its deepest peripheral surface approximates to the substrate 100 and transfers the application material to the substrate 100 in this region. In an area behind this application region, approximately triangular in cross-section 60, excess application material and angel hair collects. This angel hair is detected by the gathering roller 50 which lies behind the application roller in the direction of application and rotates counter to the direction of rotation of the application roller 10. The directions of rotation of applicator roller 10 and collecting roller 50 are in Fig. 2 represented by arrows 14 and 54, respectively.

Die Auftragswalze 10 und die Sammelrolle 50 sind in einer Seitenplatte (nicht dargestellt) drehbar gelagert und in ihrem Abstand zueinander fixiert. Weiterhin sind an der Seitenplatte die Gehäuseteile des Gehäuses 20, 21 befestigt und folglich in ihrer Lage in Bezug auf die Auftragswalze 10 und die Sammelrolle 50 fixiert.The application roller 10 and the collecting roller 50 are rotatably mounted in a side plate (not shown) and fixed in their distance from each other. Furthermore, the housing parts of the housing 20, 21 are attached to the side plate and thus fixed in their position with respect to the applicator roller 10 and the collecting roller 50.

Der Querschnitt des ersten Spalts 24 zwischen Auftragswalze 10 und erstem Gehäuseabschnitt 21 weist eine Höhe von 1 mm auf, das heisst, zwischen der Umfangsfläche der Auftragswalze 10 und der zu dieser Umfangsfläche weisenden Oberfläche des ersten Gehäuseabschnitts 21 ist ein konstanter Abstand von 1 mm. Dieser Abstand kann durch Einfügen eines Distanzbleches 24 zwischen den beiden Gehäuseabschnitten verändert werden, wobei ein Distanzblech größerer Stärke die Spalthöhe vergrößert und ein Distanzblech kleinerer Stärke die Spalthöhe verringert. Alternativ können auch mehrere Distanzbleche parallel zueinander eingefügt werden.The cross section of the first gap 24 between the application roller 10 and the first housing section 21 has a height of 1 mm, that is, between the peripheral surface of the applicator roller 10 and facing this peripheral surface of the first housing portion 21 is a constant distance from 1 mm. This distance can be changed by inserting a spacer plate 24 between the two housing sections, wherein a spacer sheet of greater strength increases the gap height and a spacer sheet of smaller thickness reduces the gap height. Alternatively, several spacer plates can be inserted parallel to each other.

Grundsätzlich ist es für die erfindungsgemäße Funktion vorteilhaft, wenn der Spalt zwischen dem Gehäuse 20, 21 und der Auftragwalze 10 gleichbleibend ist. In vielen Anwendungsfällen ist jedoch ein sich in Drehrichtung erweiternder Spalt für die erfindungsgemäße Funktion nicht wesentlich nachteilig. Wenn sich hingegen der Spalt zwischen dem Gehäuse 20, 21 und der Auftragswalze 10 in Drehrichtung verringert, so kann in bestimmten Anwendungsfällen ein Gegendruck aufgebaut werden, der zu einer Fehlfunktion der erfindungsgemäßen Auftragsvorrichtung führen kann, insbesondere zu einer seitlichen Leckage. Eine Spaltverringerung ist nicht erfindungsgemäß, sie kann jedoch in vielen Anwendungsfällen hingenommen werden, so dass die robuste und zuverlässige Ausführungsform mit Distanzblechen oftmals vorzuziehen ist. In einigen Anwendungsfällen ist es jedoch erforderlich, eine andere Spalteinstellung vorzusehen, um die Spalthöhe konstant zu halten bzw. in Drehrichtung zu erweitern. Hierfür bietet sich beispielsweise die zusätzliche Versetzung der beiden Gehäuseabschnitte relativ zueinander in der Richtung der Gehäusetrennfläche an.In principle, it is advantageous for the function according to the invention if the gap between the housing 20, 21 and the application roller 10 is constant. In many applications, however, a widening in the direction of rotation gap for the inventive function is not significantly detrimental. If, however, the gap between the housing 20, 21 and the applicator roller 10 is reduced in the direction of rotation, then in certain applications, a back pressure can be built, which can lead to a malfunction of the applicator device according to the invention, in particular to a lateral leakage. Gap reduction is not in accordance with the invention, but it can be tolerated in many applications, so that the robust and reliable embodiment with shims is often preferable. In some applications, however, it is necessary to provide a different gap setting in order to keep the gap height constant or to expand in the direction of rotation. For this purpose, for example, offers the additional displacement of the two housing sections relative to each other in the direction of the housing separation surface.

Das Einfügen eines Distanzbleches führt nicht zu einer gleichmäßigen Spalthöhenveränderung über die gesamte Länge des Spaltes. Um eine annähernd konstante Spalthöhe oder eine sich erweiternde Spalthöhe zu erzielen, ist gegebenenfalls eine zusätzliche Versetzung der beiden Gehäuseabschnitte relativ zueinander in einer Richtung parallel zur Gehäusetrennfläche erforderlich.The insertion of a spacer does not lead to a uniform gap height change over the entire length of the gap. In order to achieve an approximately constant gap height or an expanding gap height, an additional displacement of the two housing sections relative to one another in a direction parallel to the housing separation surface is possibly required.

Die Umfangsfläche der Sammelrolle 50 ist in geringem Abstand von der Umfangsfläche der Auftragswalze 10 angeordnet. Ausgehend von dem Bereich zwischen Auftragswalze und Sammelrolle schließt sich in Drehrichtung der Sammelrolle entlang der Umfangsfläche der Sammelrolle ein zweiter Spalt 52, 53 zwischen der Gehäusewand 22 des Gehäuses 20, 21 und der Umfangsfläche der Sammelrolle an. Dieser zweite Spalt weist einen Spaltanfangsbereich 53 auf, der sich durch Vergrößerung der Spalthöhe in Drehrichtung der Sammelrolle 50 kontinuierlich erweitert und in einem Spaltendbereich 52 übergeht, der einen größeren Querschnitt aufweist als der Spaltanfangsbereich 53.The peripheral surface of the collecting roller 50 is arranged at a small distance from the peripheral surface of the applicator roll 10. Starting from the area between the applicator roller and the collecting roller, a second gap 52, 53 between the housing wall 22 of the housing 20, 21 and the circumferential surface of the collecting roller follows along the circumferential surface of the collecting roller in the direction of rotation of the collecting roller Collective role. This second gap has a Spaltanfangsbereich 53, which widens continuously by increasing the gap height in the direction of rotation of the collecting roller 50 and merges into a Spaltendbereich 52, which has a larger cross-section than the Spaltanfangsbereich 53rd

Durch die zuvor beschriebene Geometrie des zweiten Spaltes 53, 52 wird auf der Sammelrolle 50 gesammeltes Auftragsmaterial von der Sammelrolle 50 auf die Auftragswalze 10 übertragen, wobei es gegebenenfalls an der Gehäusekante 23, die in den Bereich zwischen Auftragswalze 10 und Sammelrolle 50 etwas hineinragt, abgestreift wird.As a result of the geometry of the second gap 53, 52 described above, application material collected on the gathering roller 50 is transferred from the gathering roller 50 to the application roller 10, optionally being stripped off at the housing edge 23, which protrudes slightly into the area between the application roller 10 and the collection roller 50 becomes.

Das so übertragene Auftragsmaterial wird entlang des ersten Spalts 24 zwischen Auftragswalze 10 und Gehäuse 20, 21 in Drehrichtung der Auftragswalze weitergefördert und gelangt zurück in den als Auffangbereich dienenden Benetzungsraum 30. Hier kann es dem Auftragsvorgang erneut zugeführt werden.The thus transferred application material is further conveyed along the first gap 24 between the application roller 10 and the housing 20, 21 in the direction of rotation of the applicator roll and returns to the wetting area 30 serving as a catchment area. Here, it can be fed again to the application process.

Bezugnehmend auf Fig. 3 kann die Auftragswalze über eine drehmomentübertragene Welle-Nabe-Verbindung 15 mit einer Antriebswelle 16 verbunden werden. Die Antriebswelle 16 ist mittels zweier Kugellager 17a,b in einem Gehäuseabschnitt gelagert. An dem der Welle-Nabe-Verbindung 15 gegenüberliegenden Ende 19 kann eine Antriebsquelle, beispielsweise ein Elektromotor (nicht dargestellt), formschlüssig angeschlossen werden.Referring to Fig. 3 For example, the application roller can be connected to a drive shaft 16 via a torque-transmitted shaft-hub connection 15. The drive shaft 16 is mounted by means of two ball bearings 17a, b in a housing section. At the shaft-hub connection 15 opposite end 19, a drive source, such as an electric motor (not shown), are positively connected.

Zwischen dem Kugellager 17a und dem Antriebswellenende 19 ist auf der Antriebswelle 16 ein Zahnrad 18 befestigt, welches in ein Ritzel 55 eingreift. Das Ritzel 55 ist an einer drehbar gelagerten Sammelrollenwelle 56 formschlüssig befestigt und überträgt die Antriebskraft der Antriebswelle 16 auf die Sammelrollenwelle 56.Between the ball bearing 17a and the drive shaft end 19, a gear 18 is fixed on the drive shaft 16, which engages in a pinion 55. The pinion 55 is fixedly secured to a rotatably mounted collecting roller shaft 56 and transmits the driving force of the drive shaft 16 to the collecting roller shaft 56th

Das Zahnrad 18 weist mehr Zähne auf als das Ritzel 55, so dass sich die Sammelrollenwelle 56 schneller dreht als die Antriebswelle 16.The gear 18 has more teeth than the pinion 55, so that the collecting roller shaft 56 rotates faster than the drive shaft 16th

Von der Sammelrollenwelle 56 wird die Rotation auf die Sammelrolle (50) übertragen. Die Umfangsfläche der Sammelrolle 50 ist mit einer schraubenförmig verlaufenden Nut (57) versehen, um so bei Drehung der Sammelrolle auf der Umfangsfläche der Sammelrolle von der Lagerung der Sammelrollenwelle weg zu befördem bzw. um zu verhindern dass das Auftragsmaterial dorthin gelangt.From the collecting roller shaft 56, the rotation is transmitted to the collecting roller (50). The peripheral surface of the collecting roller 50 is provided with a helical groove (57) so as to promote the rotation of the collecting roller on the circumferential surface of the collecting roller away from the storage of the collecting roller shaft or to prevent the application material gets there.

Claims (20)

1. A coating head for applying a fluid to a substratum (100), having

   a. a feed channel for feeding a coating material,

   b. an application roll (10) rotatable in a first rotational direction (14),

   i. which has a peripheral surface (12) connected to the feed channel in a wetting region (30), so that the peripheral surface can be wetted with the coating material fed through the feed channel, and

   ii. which furthermore can be rolled over a substratum in an applying direction, so that at least part of the coating material wetting the peripheral surface can be applied to the substratum in an applying region (13),

   and

   c. a collecting roller (50), arranged adjacent to the application roll and rotatable in a second rotational direction (54) opposite to the first rotational direction, which is arranged after the applying region viewed in the applying direction in order to collect surplus coating material,

   characterised in that a first gap is formed between the application roll and a first housing-wall portion of a housing at least partially surrounding the application roll, the cross-section of which gap, in particular the cross-sectional height, widens or remains unchanged in the rotational direction of the application roll, so that this first gap can bring about a conveying action from the applying region to a collection region, in particular to the wetting region (30).
   the peripheral surface of the collecting roller (50) is arranged at a short distance from the peripheral surface of the application roll (10), and
   the collecting roller is at least partially surrounded by the housing (20, 21) and a second gap (52, 53), whose cross-section, in particular whose cross-sectional height, widens in the rotational direction (54) of the
   collecting roller starting from the region lying between the collecting roller and the application roll, is formed between a second housing-wall portion (22) directed towards the collecting roller and the peripheral surface of the collecting roller.
2. A coating head according to claim 1, characterised in that the collection region is connected to the wetting region.
3. A coating head according to any one of the preceding claims,
   characterised in that the cross-sectional height of the first gap between the application roll and the first housing-wall portion of the housing at least partially surrounding the application roll is dimensioned such that this gap brings about a conveying action from the applying region in the direction of the collection region.
4. A coating head according to claim 3, characterised in that the cross-sectional height of the first gap is between 0.1 and 1 mm.
5. A coating head according to any one of the preceding claims,
   characterised in that the gap cross-section, in particular the cross-sectional height, of the first gap is adjustable.
6. A coating head according to claim 5, characterised in that the housing comprises at least two housing parts, at least one distance piece is provided, and the gap cross-section, in particular the gap height, of the first gap can be adjusted through insertion of the distance piece between the housing parts.
7. A coating head according to any one of the preceding claims,
   characterised in that the width of the first and/or the second gap extends over substantially the entire width of the collecting roller or the application roll as the case may be.
8. A coating head according to any one of the preceding claims,
   characterised in that the collecting roller is coupled to the application roll.
9. A coating head according to claim 8, characterised in that the coupling takes place by means of gearing, in particular toothed-wheel gearing (18, 55), toothed-belt gearing or chain gearing.
10. A coating head according to claim 8, characterised in that the coupling takes place by means of a friction connection or positive connection between at least one region of a peripheral surface of the application roll and at least one region of a peripheral surface of the collecting roller.
11. A coating head according to any one of the preceding claims,
    characterised in that the collecting roller and/or the application roll can be set in rotation by means of drive means.
12. A coating head according to any one of claims 1-7, characterised in that the collecting roller and the application roll can be set in rotation independently of one another by means of drive means.
13. A coating head according to any one of the preceding claims,
    characterised in that the rotational speed of the collecting roller is greater than the rotational speed of the application roll.
14. A coating head according to any one of the preceding claims,
    characterised in that the diameter of the application roll (10) is greater than the diameter of the collecting roller (50).
15. A coating head according to any one of the preceding claims,
    characterised by a doctor blade (40), arranged in front of the contact region with the substratum viewed in the rotational direction of the application roll, for stripping off surplus coating material in order to determine the layer thickness of the coating material on the peripheral surface (12) of the application roll (10).
16. A coating head according to claim 15, characterised in that the distance between the doctor blade (40) and the peripheral surface (12) of the application roll can be adjusted and/or regulated in order to determine the layer thickness in a variable manner.
17. A coating device for applying a fluid coating material to a substratum, comprising
    a coating-material source and
    a coating head which is in a fluid connection with the material source in order to feed coating material to the coating head from the material source,
    characterised in that the coating head is designed according to any one of the preceding claims.
18. A coating device according to claim 17, characterised by an advancing device to produce relative motion between the substratum and the coating head.
19. A coating device according to claim 17 or 18, characterised by at least one heating device for heating the coating material at least in the region of the coating-material source and/or along part of the conveying path between the material source and the applying region.
20. A method of applying a fluid to a substratum, having the steps

    a. wetting of at least one region of the peripheral surface of the application roll with the coating material in a wetting region,

    b. transfer of the coating material from the peripheral-surface region to a substratum, and

    c. collection of forming coating-material threads and/or surplus, non-applied coating material on a rotatable collecting roller lying after the application roll in the applying direction,

    wherein the collecting roller and the application roll are coupled in such a manner that the rotational direction of the collecting roller is opposite to the rotational direction of the application roll,
    characterised in that material collecting on the collecting roller is conveyed by a first gap, extending between a first housing-wall portion and the peripheral surface of the application roll, whose cross-section widens or remains unchanged in the rotational direction of the application roll, so that this first gap brings about a conveying action from the applying region to a collection region, in particular to the wetting region,
    in that the peripheral surface of the collecting roller is arranged at a short distance from the peripheral surface of the application roll, and
    in that material collecting on the collecting roller is conveyed by a second gap, extending between a second housing-wall portion and the peripheral surface of the collecting roller, the cross-section of which gap, in particular the cross-sectional height, widens in the rotational direction of the collecting roller.

Images