Verfahren und Vorrichtung zur Trocknung von Laminierfolien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Laminierfolien beim Wasserlami- nieren, insbesondere zum Vortrocknen der mit einem Kleber versehenen Laminierfolien.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Trocknung von Laminierfolien, insbesondere der mit einem Kleber versehenen Laminierfolien in einem Trommeltrockner.

Beim Wasserlaminieren oder Dispersionslaminieren wird eine relativ dünne Folie aus Kunststoffmaterial von einer Rolle endlos abgenommen und an einem Auftragswerk zur einseitigen Beschichtung mit einem wässrigen Kleber vorbeigeführt. Die mit dem Kleber beschichtete Folie wird anschliessend zur Vortrocknung über bzw. um eine beheizte und drehbare Trommel geführt und mit einem beheizten Luftstrom beaufschlagt. Die Folie soll dabei soweit vortrocknen, dass sie unter Druck fest auf einem Bogen haftet. Hierzu wird die Folie in ein Laminierwerk in einen Walzenspalt zwischen einer oberen Folienwalze (Laminierwalze) und einer unteren Bogenwalze (Gegendruckwalze) geführt. In den Walzenspalt wird gleichzeitig ein zu laminierender Bogen eingeführt und infolge der Druckbeaufschlagung im Walzenspalt das Laminat gebildet.

Um eine optimale Vortrocknung der Folie bei unterschiedlichen Produktionsleistungen zu erreichen, kann beim Stand der Technik die Temperatur der beheizten Trommel eingestellt werden. Die Luft, mit der die im Kleber enthaltene Feuchte abgeführt werden soll, wird auf einer Seite eines Blaskasten zugeführt, im Blaskasten teilweise um die Trommel herumgeführt und auf der anderen Seite des Blaskastens wieder abgesaugt. Die zugeführte Luftmenge ist konstant, weshalb der Trocknungsprozess nur durch änderung der Luft- und Walzentemperaturen optimiert werden kann. Nachteil dieser Lösung ist, dass die Temperaturanpassung träge verläuft und nur für die gerade eingestellte Maschinengeschwindigkeit gilt. Um den Nachteil der trägen Temperaturanpassung zu umgehen, wird in der Regel die optimale Maschinengeschwindigkeit für die je-

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weilige Trocknereinstellung eingestellt. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Produktionsleistung nicht maximiert werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu meiden und ein Verfahren zur Trocknung von Laminierfolien beim Wasserlaminieren, insbesondere zum Trocknen der mit einem Kleber versehenen Laminierfolien zu entwickeln, das eine bessere Leistungsanpassung, gleich bleibende Trocknung bei veränderter Maschinengeschwindigkeit und somit eine optimale Laminatbildung ermöglicht. Die Restfeuchte des Klebers soll zur Laminatbildung in bekannter Weise noch ca. 5% betragen.

Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Durch eine Regulierung der Luftmenge (Luftmengensteuerung) in Abhängigkeit von der abzuführenden Menge an Feuchtigkeit, resp. der Maschinenleistung wird auch bei sehr unterschiedlichen Laminaten oder Maschinenleistungen eine hohe und konstante Qualität der Laminate erreicht.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart. So wird die Trocknungsluft im Umluftbetrieb geführt und sie wird auf beiden Seiten des Blaskastens sowohl zugeführt als auch abgeführt. Erreicht die Umluft den voreingestellten Grenzwert der Luftfeuchtigkeit, so wird ein Teil der Umluft abgeführt und gleichzeitig wird das gleiche Volumen durch Frischluft ersetzt. Die Umluftmenge wird bei beiden Blaskasten einzeln gesteuert bzw. geregelt.

Eine weitere Variante stellt der reine Umluftbetrieb mit einer Luftentfeuchtereinheit dar.

Beide Seiten des Blaskastens weisen Düsen mit unterschiedlichem Düsenquerschnitt auf, so dass insbesondere an der Einlaufseite, wo der Kleber noch eine niedrige Viskosität aufweist, niedrigere Strömungsgeschwindigkeiten auftreten. Dabei gilt, dass umso mehr Luft zugeführt werden kann, je tiefer bzw. länger sich die Folie im Blaskasten/Trockner befindet.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zur Trocknung von Laminierfolien, insbesondere der mit einem Kleber versehenen Lami- nierfolien in einem Trommeltrockner. Diese Aufgabe ist mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Der Blaskasten eines Trommeltrockners weist eine Umluftführung mit einer Luftmengensteuerung auf.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart. Sowohl auf der Einlaufseite als auch auf der Auslaufseite weist der Blaskasten einen Lufterhitzer sowie einen Zuluft- und einen Abluftsammler auf.

Insbesondere auf der Einlaufseite des Blaskastens ist eine unterschiedliche Drosselung des Luftstromes durch unterschiedliche Düsenquerschnitte möglich.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die

Fig. 1: eine Laminiermaschine zum Wasserlaminieren

Fig. 2: eine Trockentrommel

Fig. 3: eine Teilansicht eines Blaskastens.

Eine Maschine zum Wasserlaminieren umfasst u. a. einen Bogenanleger 1 , eine Einheit zur Bogenausrichtung und -reinigung 2, eine Laminiereinheit 3 und eine Trenneinheit 4. Die Laminiereinheit 3 beinhaltet u. a. ein nicht dargestelltes Kleberauftragswerk zum Auftragen des wässrigen Klebers auf eine Folie 5, ein Laminierwerk 6 mit einer Folienwalze 10 und einer Bogenwalze 11 (Gegendruckwalze), einem Teleskoptransport und einen Trommeltrockner 7 mit einer beheizten Trommel 12. und einem zweiteiligen Blaskasten.

Der rechte wie auch der linke Blaskasten 14, 15 enthalten jeweils nicht dargestellte Lufterhitzer, Zu- und Abluftventilatoren sowie Abluft- und Zuluftsammler. Der linke Blaskasten 14 dient als Vortrockner für die benetzte Folie 5 und der rechte Blaskasten 15 als Nachtrockner unterstützt die Trocknung durch die Trommel 12.

Die Trommel 12 wird separat beheizt. Die Temperaturen der Trommel 12 der Bogen- walze 10 sowie des Heisslufttrockners 14, 15 können unabhängig vorgewählt werden. Die Temperatur wird, wie auch die Temperatur der Trocknungsluft konstant gehalten.

Die Folie 5 wird ab einer Rolle zum Kleberauftragswerk geführt und gelangt anschlies- send auf die Trommel 12, wo sie aufgeheizt und getrocknet wird. Ebenfalls zur Trocknung und Abführung der Feuchtigkeit aus dem wässrigen Kleber wird die Folie 5 auf der trommelabgewandten Seite mit einem Luftstrom aus den Blaskästen 14, 15 beaufschlagt. änschliessend passiert die Folie 5 das Laminierwerk 6 und wird dort in üblicher Weise zwischen deren Walzen 10, 11 mit einem nicht dargestellten Bogen zum Laminat 13 verpresst.

Jeder Blaskasten weist einen Unterdruckbereich 16 und einen überdruckbereich mit auswechselbaren Düsen 17 auf. Die Querschnitte der Düsen 17 sind unterschiedlich, insbesondere im Bereich des linken Blaskastens 14 (Vortrocknung) um eine unterschiedliche Drosselung der Luftmenge bzw. der Luftgeschwindigkeit zu ermöglichen. Bei konstantem statischen Druck ergibt sich an den Düsen 17 eine gleichmässige Austrittsgeschwindigkeit der warmen Trocknungsluft.

Die erwärmte Luft wird in variierbarer Menge über den überdruckbereich und die Düsen 17 auf die Folienoberfläche geführt und nimmt dabei Feuchtigkeit vom Kleber auf der Folie 5 auf. Die so aufgefeuchtete Luft gelangt zwischen den einzelnen Düsen in den Unterdruckbereich 16 und wird im Abluftsammler gesammelt und abhängig vom Feuchtigkeitsgehalt teilweise abgeführt und durch Frischluft ersetzt, dem Zuluftsammler zugeführt und dabei erneut erwärmt. Ventilatoren fördern die Luft aus dem Zuluftsammler getrennt in die Blaskasten 14, 15.

Mittels einer nicht explizit dargestellten Steuerung wird die Temperatur der Trommel 12 konstant gehalten und die Menge der benötigten Trocknungsluft je nach Menge der abzuführenden Feuchtigkeit und/oder der Maschinenleistung gesteuert bzw. reguliert.

Die Laminiermaschine ist modular aufgebaut, wie dies aus der Figur 1 ersichtlich ist.

Die Walzen 10, 11 sind schnell und aufwandsarm auswechselbar. Dies ist einerseits durch die Modulbauweise der Maschine und andererseits durch seitlich geteilte Lager der Walzen möglich. Je nach Modul kann der Walzenwechsel horizontal oder vertikal erfolgen. Zumeist ist nur an jedem Walzenlager die obere Lagerhalbschale zu entfernen sowie das entsprechende Teil des Blechgestelles des jeweiligen Moduls zu verschieben.

Bezugszeichen

Bogenanleger

Einheit zur Bogenausrichtung und -reinigung

Laminiereinheit

Trenneinheit

Folie

Laminierwerk

Trommeltrockner

Teleskoptransporttisch

Folienwalze

Bogenwalze

Trommel

Laminat

Blaskasten

Blaskasten

Unterdruckbereich

Düse