DE3927365A1 - Auftragswerk zum auftragen von beschichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Auftragswerk zum kontinuierlichen Auftragen von flüssiger Beschichtungsmaterie auf Folien nach Oberbegriff von Anspruch 1.

Solche Auftragswerke zur kontinuierlichen Beschichtung von Folien sind bekannt, in denen eine drehende Auftragswalze die flüssige Beschichtungsmaterie aus einer Wanne aufnimmt und als auf der Walze gleichmäßig verteilte Schicht auf eine von mindestens einer Gegenwalze zugeführte Folie durch Adhäsion überträgt.

Dabei dient die Gravur in der Auftragswalzen-Oberfläche dazu, die Übertragungsfähigkeit der Walze und damit auch den Auf­ trag auf die zu beschichtende Folie zu erhöhen und die Gleichmäßigkeit der aufzutragenden Schicht zu verbessern.

Der Nachteil bekannter Auftragswerke besteht nun darin, daß es nicht gelingt bei Beschichtungsmaterien mit einer dynami­ schen Viskosität von weniger als 100 mPa · s (cP), in einem Arbeitsgang eine für gewisse Verwendungen der Folie, z. B. zur Herstellung von Klebe- oder Umreifungsband, genügend dicke und gleichmäßig verteilte Schicht auf die Auftragswal­ ze zu transferieren und auf die Folie aufzutragen. Zum Bei­ spiel bei der Herstellung von Klebefolien mit einem in Wasser dispersierten oder emulgierten Kleber von einer Viskosität von 40-70 mPa.s (cP), muß zur Erreichung der gewünschten Eigenschaften eine im Naßzustand etwa 0,04 mm dicke Schicht auf die Folie übertragen werden, was je nach Drehge­ schwindigkeit der Auftragswalze und der Laufgeschwindigkeit der Folie einer theoretischen Auftragsschicht auf der Auf­ tragswalze von bis zu 0,4 mm entsprechen würde.

Bisher war es nicht möglich, solche Mengen dünnflüssiger Beschichtungsmaterien auf eine Folie in einem Arbeitsgang aufzutragen, ohne daß dabei Unregelmäßigkeiten in der Schicht auftreten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht deshalb die Aufgabe darin, ein Auftragswerk zum kontinuierlichen Auftrag von Beschichtungsmaterie auf Folien bereitzustellen, bei dem niedrig-viskose Beschichtungsmaterien in genügender Menge und gleichmäßig verteilt in einem Arbeitsgang aufgetragen werden können.

Im speziellen, wird ein Auftragswerk gesucht, mit dem in Wasser dispersierte oder emulgierte Klebermaterie mit einer Viskosität von etwa 40-70 mPa.s (cP) in einer Schichtdicke von bis zu 0,04 mm gleichmäßig verteilt auf eine Folie aufgetragen werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gekennzeichnet.

Durch die Gegenläufigkeit der zwei Gruppen von mehrstufig- schraubenförmigen Gravurrillen werden die Unregelmäßigkeiten in der Auftragsschicht fortlaufend in zwei entgegengesetzte Richtungen auseinandergezogen und dadurch reduziert. Zudem wird die zu übertragende Beschichtungsmaterie im wesentlichen in den Rillen transportiert und durch deren Auffangeffekt weitgehend am Wegfließen gehindert.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Gravurrillen mindestens eine Tiefe von 0,4 mm und eine Breite von minde­ stens 1 mm auf. Der Rillenquerschnitt ist bevorzugterweise der eines invertierten Trapezes.

Der Steigwinkel der Gravurschraubenlinien kann zwischen 10 und 30 Grad betragen.

In weiteren Ausführungsformen ist das Auftragswerk mit regel­ baren Abstreifern versehen, wobei ein erster Abstreifer als regelbarer Grobdosierer mit stumpfem Anstellwinkel und ein zweiter Abstreifer als regelbarer Feindosierer mit spitzem Anstellwinkel ausgebildet sind.

Dabei können zur besseren Dosierung und Verteilung der Be­ schichtungsmaterie bei beiden Abstreifern der Anstellwinkel und der Auftragswalzenabstand unabhängig voneinander regelbar ausgebildet sein.

Zur besseren Verteilung der Schicht ist der Feindosierer in einer Ausführungsform als changierbar ausgebildet, wobei er regelbar parallel zur Walzenachse hin- und her changiert. Changiergeschwindigkeit und Changierweg sind entsprechend der Laufgeschwindigkeit der zu beschichtenden Folie und der ge­ wünschten Auftragsmenge einstellbar. Dies erlaubt, die dünnflüssige Schicht kurz vor der Übertragung auf die Folie nochmals auszugleichen und in die Gravurrillen hineinzupres­ sen.

Der regelbare Walzenabstand des Grob- und des Feindosierers erlaubt, in Funktion der Auftragswalzendrehzahl und der Fo­ liengeschwindigkeit die zu übertragende Masse zu regulieren. Dabei wird mit zunehmender Foliengeschwindigkeit der Grobdo­ sierer mit einem größeren Abstand, der Feindosierer mit einem kleineren Abstand und höherer Changierfrequenz einge­ stellt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfinderischen Auftrag­ werkes wird nun anhand der Figuren ausführlicher beschrieben.

Fig. 1 zeigt das Auftragswerk in Seitensicht.

Fig. 2 zeigt die Auftrags- und die Gegenwalze entlang dem Schnitt A-B in Fig. 1.

Fig. 3 zeigt die Changiervorrichtung des Feindosierers.

Wie in Fig. 1 ersichtlich ist, dreht die Auftragswalze 3 des Auftragswerkes 1 in einer mit einem Zufluß 12 und einem Ablauf 13 ausgestatteten Wanne 14, in der sich die Beschich­ tungsmaterie 2, hier ein wässeriger Dispersions- oder Emul­ sionskleber, befindet. Ein erster Abstreifer 21 zur Grob­ dosierung der auf der Auftragswalze aufgetragenen Kleber­ schicht 11, sowie ein zweiter Abstreifer 31 zur Feindosierung der Kleberschicht 11 sind drehbar gelagert an der Wanne 14 befestigt, was durch Änderung des Anstellwinkels erlaubt, den Abstand des Abstreifblattes zur Walze regelbar einzustel­ len. Obwohl hier fest ausgebildet, kann die Lagerung der Drehachse auch mit einstellbarem Abstand zur Walzenoberfläche ausgebildet sein, um den Abstand des Abstreifblattes unabhängig vom Anstellwinkel regeln zu können. Der Feindosie­ rer 31 ist zudem entlang der Drehachse in Achsrichtung beweg­ bar, wie in Fig. 3 ersichtlich ist und weiter unten beschrie­ ben wird.

Die Kleberschicht 11 auf der Auftragswalze 3 wird im Uhrzei­ gersinn drehend der zu beschichtenden Folie 4 zugeführt, die um eine ebenfalls im Uhrzeigersinn drehende, direkt oberhalb der Auftragswalze angeordneten Gegenwalze 5 durch den Wal­ zenspalt 6 hindurch zugeführt wird. Im Walzenspalt 6 wird ein großer Teil der zugebrachten Kleberschicht 11 auf die Folie 4 übertragen, wobei die Zubringgeschwindigkeit der Kleber­ schicht 11 im allgemeinen verschieden, und normalerweise kleiner ist als die Zuführgeschwindigkeit der Folie 4.

Fig. 2 zeigt schematisch das Muster der auf der Auftragswal­ zenoberfläche 111 angebrachten Gravur 112.

Die Gravur 112 besteht aus zwei Gruppen von gegenläufigen, mehrstufigen schraubenförmigen Gravurrillen 113, die über die ganze Manteloberfläche der Walze 3 in gleichmäßigen Abstän­ den angeordnet sind. Der Querschnitt ist der eines invertier­ ten Trapezes, mit einer minimalen Tiefe T von 0,4 mm und einer minimalen Basis B von 1 mm. Der Steigwinkel liegt bei ungefähr 20 Grad.

Fig. 3 zeigt in Aufsicht den zum Feindosieren vorgesehenen zweiten Abstreifer 31 mit Drehachse 311 und Antriebsmittel 312 zum Changieren der Drehachse 311 in Richtung des Pfeiles 313. Die Antriebsmittel können nach Bedarf hydraulisch, pneu­ matisch, mechanisch oder elektromagnetisch ausgeführt sein. Sie changieren die Achse 311 mit regelbarer Frequenz und mit einer Amplitude, die ein Mehrfaches des Gravurrillen-Ab­ standes beträgt. Zudem regeln sie den Anstellwinkel und damit den Walzenabstand des Feinabstreifblattes 314, so daß die Kleberschicht in die Gravurrillen 113 hineingepreßt wird und durch die Changierbewegung die Oberfläche der Kleberschicht 11 nochmals gleichmäßig verteilt wird.

Die Übertragung der Kleberschicht 11 auf die Folie 4 erfolgt im Walzenspalt 6, wobei der größte Teil der Kleberschicht 11, inbegriffen den in den Gravurrillen 113 befindlichen Teil, auf die gegenläufig vorbeigeführte Folie 4 übertragen wird.

Als Beispiel einer Verwendung des Auftragswerkes sei die kon­ tinuierliche Beschichtung einer PVC- oder Polyolefin-Folie, im besonderen einer mono- oder biaxial orientierte Polypropy­ lenfolie, erwähnt, bei der die Beschichtungsmaterie eine wäßrige Dispersion oder Emulsion eines Akrylharzklebers mit einer Viskosität von 40-70 mPa.s (cP) mit einem Festkörperan­ teil von 48-54% ist. Die auf die Folie aufgetragene Schicht hat im Naßzustand ungefähr eine Dicke von 0,04 mm und resultiert im Trockenzustand in einem Festkörperanteil von mehr als 14 g/m² und bis zu 28 g/m².

Die Foliengeschwindigkeit beträgt zwischen 70 und 200 m/min, die Kleberschicht 11 auf der Auftragswalzen-Oberfläche hat ungefähr eine Geschwindigkeit von 20 bis 30 m/min.

Claims (8)

1. Auftragswerk (1) zum kontinuierlichen Auftragen von flüssiger Beschichtungsmaterie auf Folien, mit einer die flüssige Beschichtungsmaterie (2) enthaltenden Wanne (14), einer darin drehenden, mit einer Gravur versehenen Auftrags­ walze (3) sowie mindestens einer achsen-parallel angeordneten Gegenwalze (5) zur Zuführung der zu beschichtenden Folie (4) in zur Drehrichtung der Auftragswalze (3) gegenläufigen Rich­ tung und zur Anpressung an die Auftragswalze (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragswalze (3) auf der Walzen­ oberfläche (111) zwei gegenläufige Gruppen von gleichmäßig über die Breite der Walze angeordneten, mehrstufig-schrauben­ förmigen Gravurrillen (113) aufweist.

2. Auftragswerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gravurrillen (113) mindestens eine Tiefe (T) von 0,4 mm und eine Breite (B) an der Walzenoberfläche von 1 mm aufwei­ sen.

3. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt der Gravurrillen (113) ein invertiertes Trapez ist.

4. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Steigwinkel der Gravurrillen (113) zwischen 10 und 30 Grad beträgt.

5. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auftragswalze mit einem ersten Ab­ streifer (21) mit stumpfem Anstellwinkel als regelbarem Grob­ dosierer und einem zweiten Abstreifer (31) mit spitzem An­ stellwinkel als regelbarem Feindosierer ausgestattet ist.

6. Auftragswerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Anstellwinkel und Abstand zur Auftragswalze des ersten und zweiten Abstreifers (21, 31) zur Dosierung der aufzutragenden Beschichtungsmaterie unabhängig voneinander regelbar ausgebil­ det sind.

7. Auftragswerk nach einem der Ansprüche 5-6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Abstreifer (31) zur gleichmä­ ßigen Verteilung der Auftragsschicht als parallel zur Auf­ tragswalzenachse regelbar changierend ausgebildet ist.

8. Verwendung des Auftragswerks nach einem der Ansprüche 1-7 zur Beschichtung einer Folie, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine PVC- oder Polyolefin-Folie, im besonderen eine Polypropylenfolie ist, und daß die Beschichtungsmaterie eine wäßrige Dispersion oder Emulsion eines Acrylharzklebers mit einer Viskosität von 40-70 mPa.s und einem Festkörperanteil von 48-54% ist.