OFFREIN, Kor (Hofweg 6, CK Beek en Donk, NL-5741, NL)
Patentansprüche
1. Breitschlitzdüse (14) für den Auftrag von thermoplastischem Beschichtungsmaterial (3) auf eine relativ zu der Breitschlitzdüse (14) bewegte Materialbahn (2), mit einem ersten
Düsenkörper (70) und einem zweiten Düsenkörper (71), die zwischen sich einen Düsenkanal (72) mit einer quer zur Bewegungsrichtung der Materialbahn (2) langgestreckten Düsenmündung (77) definieren, wobei der erste Düsenkörper (70) und der zweite Düsenkörper (71) relativ zueinander beweglich sind, um die Breite des Düsenkanals (72) zu verändern, wobei
- der erste Düsenkörper (70) und der zweite Düsenkörper (71) über einen ansteuerbaren Antrieb (73) relativ zueinander verschieb- und/oder verschwenkbar sind und - mindestens einer der ersten und der zweiten Düsenkörper (70 und/oder 71) in einem an den den Düsenkanal (72) bildenden Bereich anschließenden Bereich (81 ) ihrer jeweiligen den Düsenkanal (72) begrenzenden Innenseite (80, 80a) mit einer Struktur (82) versehen ist bzw. sind, die in diesem Bereich (81) den Düsenkanal (72) für den Durchtritt des Beschichtungsmaterials (3) sperrt, wenn die jeweilige Struktur des ersten und/oder zweiten Düsenkörpers (70 und/oder
71) mit der entsprechenden Struktur (82) oder der ihr gegenüberliegenden Innenseite (80, 81) des jeweils anderen Düsenkörpers (70, 71) in Kontakt gebracht ist.
2. Breitschlitzdüse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (82) aus einem in Längsrichtung des zugehörigen Düsenkörpers (70, 71) verlaufenden Wulst (84) gebildet ist.
3. Breitschlitzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Düsen- kanal (72) begrenzende Innenseite (80, 80a) des ersten und des zweiten Düsenkörpers
(70 und 71) mit einer die Reibung des schmelzflüssigen thermoplastischen Beschichtungsmaterials (3) vermindernden Beschichtung (96) versehen ist.
4. Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Düsenkörper (70 und 71) beheizbar sind.
5. Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Struktur (82) aus einem Rohr (87) oder Stab (88) gebildet ist, der in die Innenseite (80, 80a) des ersten und/oder zweiten Düsenkörpers (70 und/oder 71) eingelassen ist und aus dieser Innenwand (80 und/oder 80a) hervorsteht.
6. Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die ersten und zweiten Düsenkörper (70 und 71) an ihrer jeweiligen, den
Düsenkanal (72) begrenzenden Innenseite (80, 80a) derart geformt sind, dass die Breite des Düsenkanals (72) über seine Erstreckung in Strömungsrichtung des Be- schichtungsmaterials (3) variiert.
7. Breitschlitzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der Düsenmündung (77) und der Struktur (82) liegenden Bereiche des ersten und des zweiten Düsenkörpers (70 und 71) zumindest in einem Teilabschnitt derart konkav ausgebildet sind, dass der Düsenkanal (72) in diesem Teilabschnitt einen größeren Querschnitt aufweist als in seinem übrigen Verlauf.
8. Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Düsenkörper (70) in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Materialbahn (2) vor dem zweiten Düsenkörper (71) angeordnet ist und dass der zweite Düsenkörper (71 ) in der Arbeitstellung der Breitschlitzdüse (14) mit seinem in der Bewegungsrichtung der Materialbahn (2) vorderen Bereich einen größeren Abstand von der Materialbahn (2) einnimmt als der erste Düsenkörper (70).
9. Breitschlitzdüse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des zweiten Düsenkörpers (71) in der Arbeitstellung der Breitschlitzdüse (14) in der Bewegungs- richtung der Materialbahn (2) gesehen abnimmt.
10. Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Düsenmündung (77) benachbarten Bereiche des ersten und des zweiten Düsenkörpers (71 und 72) konvex abgerundet ausgebildet sind.
11. Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Düsenkörper (70 und 71) in einem an den die Strukturen (82) aufweisenden Bereich anschließenden Abschnitt derart geformt sind, dass zwischen ihnen eine erweiterte Vorratskammer (90) für die Aufnahme von Be- schichtungsmaterial (3) gebildet ist.
12. Breitschlitzdüse nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorratskammer (90) mit Druck beaufschlagbar ist.
13. Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur in Form einer Labyrinth-Dichtung (91) ausgebildet ist, bei der korrespondierende, abwechselnd angeordnete Nuten (92) und/oder Stege (93) ineinandergreifen.
14. Breitschlitzdüse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken der Nuten (92) und/oder Stege (93) in Längsrichtung der Düsenkörper (70 und 71) verlaufen.
15. Breitschlitzdüse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (92) und/ oder Stege (93) einen rechteckigen oder einen dreieckförmigen Querschnitt haben.
16. Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ansteuerbare Antrieb (73) des ersten und zweiten Düsenkör- pers (70, 71 ) zumindest eine drehbar gelagerte Nockenwelle umfasst, mittels derer zumindest einer der ersten und zweiten Düsenkörper verschiebbar oder verschwenkbar ist.
17. Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ansteuerbare Antrieb (73) des ersten und zweiten Düsenkör- pers (70, 71) zumindest eine hydraulisch betätigbare Anordnung (74, 75,76) umfasst, die an zumindest einem Düsenkörper (70 und/oder 71) angreift.
18. Anlage (1) zum Beschichten einer Materialbahn (2) mit einem thermoplastischen Be- schichtungsmaterial (3) mit einer Breitschlitzdüse nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Breitschlitzdüse (14) abgewandten Seite der Materialbahn (2) eine Düsenanordnung (105) angeordnet ist, mittels welcher die Materialbahn (2) im Bereich der Mündung (77) der Breitschlitzdüse (14) mit Druckluft beaufschlagbar ist.
19. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenanordnung (105) in ihrem inneren Bereich eine zur Materialbahn (2) hin offene Kammer (110) mit einer Absaugvorrichtung (109) für Luft zugeordnet ist.
20. Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitschlitzdüse (14) längs mehrere Teilbereiche oder Abschnitte (150) aufweist, die jeweils getrennt mit dem Beschichtungsmaterial (3) versorgt werden.
21. Anlage nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Abschnitt (150) eine eigene Pumpe als Dosierpumpe (147) und ein eigenes Durchflussmessgerät (148) für das Beschichtungsmaterial (3) zugeordnet ist.
22. Anlage nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Beschichtungsmaterial (3) für alle Teilbereiche oder Abschnitte (150) aus einem Pufferbehälter (145) erfolgt, der aus einem Vorratsbehälter (135) gespeist wird.
23. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferbehälter (145) mit mindestens einer Rückleitung (146) zum Vorratsbehälter (135) versehen ist.
24. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Düsenkörper (70) und der zweite Düsenkörper (71) mit jeweils einer Heizung (100) und einer Temperaturregeleinrichtung versehen sind.
25. Anlage nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Düsenkörper (70) und der zweite Düsenkörper (71) jeweils mit in Längsrichtung verlaufenden Kanälen
(101 ) versehen sind, durch die ein Fluid, insbesondere Thermo-öl, zirkulierbar ist, dessen Temperatur regelbar ist.
26. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitschlitzdüse (14) über einen Antrieb (16) senkrecht zu und / oder in Längsrichtung der Materialbahn (2) verschiebbar angeordnet ist.
27. Anlage zum Beschichten einer Materialbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine programmierbare Steuerung besitzt (157), welche die Temperatur der Düseπkörper (70, 71) und den Druck in der Vorratskammer (90) überwacht und regelt und welche die Antriebe (16, 73) für eine Einstellung der Position der Breitschlitzdüse (14) relativ zur Materialbahn (2) sowie eine Verschie- bung und/oder Verschwenkung der Düsenkörper (70, 71) relativ zueinander steuert.
28. Anlage zum Beschichten einer Materialbahn nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperaturfühler (20) in der Nähe der Breitschlitzdüse (14) oberhalb der Materialbahn (2) angeordnet ist, welcher Temperaturfühler die Temperatur der Materialbahn (2) oder des auf diese aufgetragenen Beschichtungsmaterials (3) ermittelt und den oder die erhaltenen Temperaturwerte der Steuerung (157) übermittelt. |
BREITSCHLITZDüSE UND ANLAGE ZUM BESCHICHTEN MIT THERMOPLASTISCHEM
BESCHICHTUNGSMATERIAL
Die Erfindung betrifft eine Breitschlitzdüse für den Auftrag von thermoplastischem
Beschichtungsmaterial auf eine relativ zur Breitschlitzdüse bewegte Materialbahn sowie eine Anlage zum Beschichten einer Materialbahn mit einem thermoplastischen Beschichtungsmaterial mit einer solchen Breitschlitzdüse.
Unter Breitschlitzdüsen sind Düsen für den Austritt von Fluiden zu verstehen, deren Düsenmündung einen unrunden, üblicherweise rechteckigen Querschnitt hat, wobei eine der Seitenlängen des Rechtecks wesentlich größer als die andere ist. Die Düsenmündung hat demnach die Form eines langgestreckten „breiten" Schlitzes, aus dem ein entsprechend geformtes Fluid austritt.
Für die Beschichtung von relativ zur Breitschlitzdüse bewegten Materialbahnen ist die Breitschlitzdüse mit ihrer langen Seite quer zur Bewegungsrichtung der Materialbahn angeordnet; die Abmessung der Breitschlitzdüse in dieser Richtung wird demgemäß im Folgenden als deren „Länge" bezeichnet. Die Abmessung der senkrecht hierzu liegenden kürzeren Seite, die parallel zur Bewegungsrichtung liegt, wird im Folgenden „Breite" genannt.
Derartige Breitschlitzdüsen und Anlagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden unter anderem bei der Herstellung von Teppichen eingesetzt, deren Rückseite zur besseren Verbindung des Flors mit dem Trägergewebe und zur Erhöhung der Haltbarkeit mit einer rückseitigen Beschichtung zu versehen ist. Zu den teppichartigen Materialbahnen ist auch Kunstrasen zu zählen, da auch dieser im Wesentlichen aus einem Trägergewebe und damit verbundenen faserartigen Bändchen besteht, wobei Trägergewebe und Bändchen ebenfalls dauerhaft zu verbinden sind. Einschlägige Anlagen zur Beschichtung und zugehörige Breitschlitzdüsen sind beispielsweise in der DE 10341 399 A1 für Teppichböden und in der DE 10 2005 026 765 A1 sowie der DE 41 36 44 C für die Herstellung von Kunstrasen beschrieben.
Diese Beschichtung bestand in früherer Zeit aus Latex, also einem gummiartigeπ Material, während der Flor aus polymeren Kunststoff-Fasern gebildet war. Dadurch ergaben sich Probleme beim Recyceln, da die beiden verschiedenen Materialien nicht gemeinsam
aufgeschlossen werden können. In neuerer Zeit werden thermoplastische Beschichtungsmaterialien auf Polymerbasis verwendet, die unter der allgemeinen Bezeichnung „Hotmelt" bekannt und in verschiedenartiger Zusammensetzung im Handel erhältlich sind. Derartige Beschichtungsmaterialien sind in der 10 2005 026 765 A1 und der WO 99/28557 A1 näher beschrieben.
Bei der Konstruktion von Breitschlitzdüsen ist eine zweigeteilte Bauform üblich, bei der ein erster und ein zweiter Düsenkörper zwischen sich einen Düsenkanal definieren, der eine sich quer zur vorgesehenen Bewegungsrichtung der Materialbahn erstreckende, langgestreckte Düsenmündung aufweist. In Bewegungsrichtung der Materialbahn ist die Breite der Düsenmündung im Allgemeinen konstant, so dass sich ein Querschnitt in Form eines langgestreckten, rechteckigen Schlitzes ergibt. Allerdings gibt es Breitschlitzdüsen, bei denen die Breite der Düsenmündung einstellbar ist, was üblicherweise durch Verstellung zumindest eines der Düsenkörper relativ zu dem anderen Düsenkörper geschieht. Derartige Breitschlitzdüsen sind beispielsweise in der DE 25 04 856 C3 gezeigt. Die dort beschriebene Konstruktion aus dünnen Blechen ist jedoch für den Einsatz von heißem thermoplastischem Kleber nicht geeignet, da sie den Belastungen bei dieser Einsatzart nicht standhalten könnte.
Eine andere Möglichkeit der Einstellung der Breite der Düsenmündung ist in der JP 5-138078 A beschrieben. Hier sind in der Düsenmündung Zungen angeordnet, die sich im Wesentlichen in Strömungsrichtung des Beschichtungsmaterials erstrecken und die quer zur Düsenmündung verschiebbar sind. Hiermit lässt sich die Breite der Düsenmündung abschnittsweise einstellen, um eine gleichmäßige Beschichtung selbst bei unterschiedlichsten Ausströmbedingungen erzielen. Diese Konstruktion ist allerdings wenig robust, sehr kompliziert und damit störungsanfällig.
In der US 4 876 982 ist eine Breitschlitzdüse gezeigt, an deren einem Düsenkörper eine Rakel (doctor blade) angeordnet ist, welche die oben liegende Rückseite des aufgetragenen Klebers glätten soll, wobei verschiedene Formen für die Rakel vorgestellt werden. Bei dieser Art der Breitschlitzdüse ist die Breite der Düsenmündung nicht verstellbar, was deren Anpassung an verschiedenartige Auftragsbedingungen, wie gewünschte Dicke der Beschichtung oder Art und Viskosität des Beschichtungsmaterials, nicht erlaubt. Zudem gestattet keine der erwähnten Konstruktionen von Breitschlitzdüsen die schnelle und zuverlässige Absperrung des Stroms von Beschichtungsmaterial bei Bedarf.
Weitere Breitschlitzdüsen mit verstellbaren Lippen zur Einstellung der Schlitzbreite sind beispielsweise aus der JP 06 142 591 A und der DE 101 18 631 A1 bekannt. In letzterer ist zudem in zumindest einer Düsenlippe ein von einem Fluid durchströmter Temperierkanal beschrieben, der wahlweise mit warmem oder kaltem Wasser beaufschlagt werden kann. Hierdurch soll ein Anbacken des Beschichtungsmaterials an den Düsenlippen oder eine thermische Deformation verhindert werden. Maßnahmen zur Konstanthaltuπg der Temperatur des Beschichtungsmaterials auf einem hohen Wert sind in der DE 101 18 631 A1 jedoch nicht beschrieben. Die Temperierkanäle sind zudem im vordersten Bereich der Lippen angeordnet, sie sind schon deshalb nicht für den genannten Zweck geeignet. Die DE 10 2004 004 153 A1 beschreibt eine Breitschlitzdüse mit zwei Lippen, bei der eine Lippe zur Einstellung der Schlitzbreite verstellbar und die andere Lippe schwenkbar ist und die insgesamt an einer Halterung verkippbar gelagert ist. Hierdurch ist eine Justierung der Düse in Bezug auf das zu beschichtende Material möglich.
Die US 4688 516 betrifft eine kompliziert aufgebaute Breitschlitzdüse, bei der ein verstellbarer Regulierspalt zwischen einer Zufuhrkammer für das Beschichtungsmaterial und der Düsenmündung vorgesehen ist. Die Düsenmündung selbst ist jedoch nicht verstellbar. In der US 6406 752 B1 sind Breitschlitzdüsen mit fest vorgegebener Schlitzbreite gezeigt, bei denen ein quer zum Fluss des Beschichtungsmaterials angeordnetes rotierendes Element, hier dynamic flow inducer genannt, im Bereich des Düsenkanales in einem oder beiden Düsenkörpern angeordnet ist. Dieses Bauteil soll den Fluss des Beschichtungsmaterials durch den Düsenspalt unterstützen. Eine ähnlichkeit mit den erfindungsgemäßen Strukturen im Düsenkanal ist rein äußerlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte, flexibel einsetzbare Breitschlitzdüse sowie eine Anlage zum Beschichten einer Materialbahn anzugeben, mit denen in zuverlässiger Weise die Herstellung von Teppichböden oder von hochwertigem Kunstrasen, die problemlos zu recyceln sind, möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in Bezug auf die Breitschlitzdüse durch die Gesamtheit der im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gegeben und im Hinblick auf die weitere Teilaufgabe - Bereitstellung einer verbesserten Anlage zum Beschichten einer Materialbahn - durch eine Anlage mit den Merkmalen nach Anspruch 18 bzw. 20.
Die Breitschlitzdüse nach der Erfindung dient zum Auftrag von thermoplastischem Beschichtungsmaterial (d.h. auch Kleber) auf flächige, ebene Substrate, die bevorzugt als Materialbahn von einer Vorratsrolle entnommen und mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit an der Breitschlitzdüse vorbei bewegt werden. Die Breitschlitzdüse besitzt zwei Düsenkörper, die zwischen sich einen Düsenkanal mit einer quer zur Beweguπgsrichtung der Materialbahn langgestreckten Düsenmündung definieren. Der erste und der zweite Düsenkörper sind relativ zueinander beweglich, um die Breite des Düsenkanals zu verändern. Als Breite des Düsenkanals ist hier und im Folgenden stets die Erstreckung in Bewegungsrichtung der Materialbahn gemeint. Die dazu senkrechte Erstreckung, also die eigentliche, namensgebende „Breite" der Breitschlitzdüse, wird dagegen als deren Länge bezeichnet.
Erfindungsgemäß sind der erste und/oder der zweite Düsenkörper mit einem ansteuerbaren Antrieb versehen, der dazu ausgelegt ist die beiden Düsenkörper relativ zueinander zu verschieben und/oder zu verschwenken. Dieser erste Aspekt der erfindungsgemäßen Lösung erlaubt es, die relative Position der beiden Düsenkörper auf vielfältige Art zu verändern, um damit die Düsengeometrie in weiten Grenzen variabel zu gestalten. Zum einen ist damit speziell der Bereich der Düsenmüπdung zu verändern, etwa in Hinsicht auf die Breite der Düsenmündung in Bewegungsrichtung der Materialbahn oder in Bezug auf den jeweiligen Abstand des ersten oder des zweiten Düsenkörpers von der Materialbahn, der erfindungsgemäß für jeden Düsenkörper unabhängig vorgebbar ist. Zum anderen ermöglicht es diese Teillösung, den zweiten Aspekt zu realisieren, nämlich einen Verschluss des Düsenkanals gegen den Durchtritt von Beschichtungsmaterial zu versperren. Zu diesem Zweck sind der erste und/oder der zweite Düsenkörper an ihrer Innenseite mit einer Struktur versehen, die den Düsenkanal schließt, wenn die beiden Düsenkörper durch den Antrieb in einen minimalen Abstand voneinander verschoben und/oder verschwenkt sind. Der minimale Abstand ist hierbei dadurch definiert, dass die Strukturen, die sich selbstverständlich über die gesamte Länge der Breitschlitzdüse erstrecken müssen, in Berührung miteinander bzw. mit der gegenüberliegenden Innenseite des jeweils anderen Düsenkörpers kommen, wodurch ein Durchtritt von Beschichtungsmaterial in den Düsenkanal hinein unterbunden wird.
Die entsprechende Position der beiden Düsenkörper ist über den Antrieb der Düsenkörper bestimmbar. Im einfachsten Fall ist hierzu nur die Parallelverschiebung eines Düsenkörpers in
Bezug auf den anderen, ortsfesten Düsenkörper erforderlich. Bei Bewegung der Düsenkörper aufeinander zu schließt sich die Breitschlitzdüse, da hierdurch die Strukturen bzw. zumindest eine Struktur mit der gegenüberliegenden Struktur oder Innenseite des anderen Düsenkörpers in dichtende Anlage kommt. Bei entgegengesetzter Bewegung öffnet sich der Durchtritt für das Beschichtungsmaterial. Hierdurch wird zugleich die Breite der Düsenmündung festgelegt. Der gleiche Effekt des Schließens und öffnens der Breitschlitzdüse für den Durchtritt von Beschichtungsmaterial ist auch durch Verschwenken eines Düsenkörpers in Bezug auf den anderen Düsenkörper erzielbar. Durch eine zweckmäßige Anordnung der Schwenkachse ist hierdurch auch die Breite der Düsenmündung vorgebbar, analog wie bei einer Parallelverschiebung der Düsenkörper.
Bei reiner Parallelverschiebung der Düsenkörper sind die Breite des Düsenkanals und der Düsenmündung mit der Breite des Durchtritts für das Beschichtungsmaterial gekoppelt, wobei der genannte Durchtritt die engste Stelle bildet. Durch zusätzliches Verschwenken zumindest eines Düsenkörpers in Bezug auf den anderen, ist es erfindungsgemäß möglich, diese
Einschränkung zu kompensieren und die Breite des Durchtritts für das Beschichtungsmaterial und die Breite der Düsenmündung weitgehend unabhängig voneinander vorzugeben. Damit ist eine Anpassung der Arbeitbedingungen der Breitschlitzdüse in Bezug auf die Vorgabe von Materialfluss und Mündungsbreite in einem weiten Rahmen möglich. Dies erlaubt eine optimale Einstellung der Breitschlitzdüse auf Beschichtungsmaterialien mit verschiedenen
Materialeigenschaften, wie etwa Viskosität oder Verarbeitungstemperatur, und auf die jeweils optimale Geschwindigkeit der jeweiligen Materialbahn bei der Beschichtung.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Strukturen als Wulst ausgebildet, der in einem oder beiden Düsenkörpern angeordnet sein kann. Der oder die Wülste ragen aus der übrigen Oberfläche der Innenseite der jeweiligen Düsenkörper hervor. Sie erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der zugehörigen Düsenkörper oberhalb des den Düsenkanal definierenden Bereichs, so dass ein Durchtritt von Beschichtungsmaterial sicher verhinderbar ist. Bevorzugt ist es nach der Erfindung, beide Düsenkörper mit je einem Wulst zu versehen, wobei die beiden Wülste auf derselben Höhe liegen und beim Schließen des Durchtritts für das Beschichtungsmaterial miteinander in Anlage kommen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, nur einen Düsenkörper mit einer Struktur zu versehen und den anderen Düsenkörper entweder mit einer entsprechenden glatten Wand oder mit einer
komplementären Struktur zu versehen, im Falle eines Wulstes also mit einer entsprechenden Einbuchtung. Die Strukturen des ersten und des zweiten Düsenkörpers können auch gegeneinander in der Höhe, womit hier der Abstand von der Düsenmündung gemeint ist, versetzt sein. Bei dieser konstruktiven Variante tritt beim Schließen jeweils eine Struktur mit einem glatten Bereich der Innenseite des jeweils anderen Düsenkörpers in Kontakt, so dass zwei in Strömungsrichtung des Beschichtungsmaterials hintereinander liegende Dichtbereiche entstehen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Strukturen nach Art einer Labyrinth-Dichtung ausgeführt, mit abwechselnden Stegen oder Nuten, die beim Schließen des Durchtritts für das Beschichtungsmaterial ineinandergreifen. Die Stege oder Nuten können hierfür bevorzugt einen rechteckigen oder dreieckförmigen Querschnitt aufweisen und erstrecken sich in Längsrichtung der Breitschlitzdüse.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die erfindungsgemäßen Strukturen in Form eines Rohres oder Stabes ausgebildet, der in die Innenseite des jeweiligen Düsenkörpers eingefügt ist. Die Innenseite ist hierfür bevorzugt mit einer in Längsrichtung des Düsenkörpers verlaufenden Nut versehen, in welche das Rohr oder der Stab eingelassen sind. Die Einfügung des Rohrs oder Stabes erfolgt entweder unmittelbar oder über Zwischenschaltung eines Einsatzes, der das Rohr oder den Stab trägt, wobei Halteelemente zur Fixierung dieser Bauteile, etwa von der Außenseite des Düsenkörpers her, vorgesehen sind.
Der Düsenkanal, der durch die gegenüberliegenden Innenseiten der beiden Düsenkörper definiert ist, hat erfindungsgemäß eine über seine Länge in nichtlinearer Weise variierende Breite. Dies ist im Gegensatz zum üblichen, im Wesentlichen gleichförmigen oder leicht keilförmigen, Verlauf der Breite des Düsenkanals nach dem Stand der Technik. Durch eine konkave Ausformung der unteren, den Düsenkanal begrenzenden Bereiche des ersten und des zweiten Düsenkörpers entsteht - im Querschnitt gesehen- ein „bauchiger" Düsenkanal, der sich in Strömungsrichtung des Beschichtungsmaterials gesehen zunächst erweitert und dann in Richtung auf die Düsenmündung hin wieder verengt. Im Bereich der Düsenmündung liegt hierbei der engste Abschnitt des Düsenkanals, der die Breite der Düsenmündung definiert. Anschließend an diese engste Stelle verbreitert sich der Querschnitt zwischen den Düsenkörper erneut und hat hier einen etwa trichterförmigen, asymmetrischen Verlauf.
Der erste Düsenkörper liegt gemäß der Erfindung in Bewegungsrichtung der Materialbahn gesehen vor dem zweiten Düsenkörper. Der erste Düsenkörper hat bevorzugt in seinem
unteren, der Materialbahn benachbarten Bereich eine im Querschnitt gesehen gerundete Außenkontur, die eine allmähliche Annäherung und Führung der Materialbahn bis zur Düsenmündung der Breitschlitzdüse bewirkt. Im Bereich der Düsenmündung geht die Außenkontur mit einem kleinen Radius in die bevorzugt konkave Innenseite des ersten Düsenkörpers über. In Arbeitsstellung der Breitschlitzdüse ist es vorteilhaft, die Außenkontur des ersten Düsenkörpers in Kontakt mit der zu beschichtenden Materialbahn zu bringen. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich, und ein geringer Abstand zwischen der Materialbahn und dem nächstgelegenen Teil des ersten Düsenkörpers ist in manchen Fällen zulässig.
Der zweite Düsenkörper verläuft bevorzugt im Querschnitt gesehen von der engsten Stelle der Düsenmündung zur Außenseite hin in einem Bogen derart, dass der Abstand zwischen dem zweiten Düsenkörper und der Materialbahn in deren Bewegungsrichtung kontinuierlich abnimmt und in Arbeitsstellung der Breitschlitzdüse die Materialbahn berührt oder ihr am nächsten kommt. Hierdurch ist ein zur Materialbahn hin sich trichterartig verengender Bereich gebildet, der einerseits einen relativ breiten Kontaktbereich des in der Düsenmündung unter Druck stehenden Beschichtungsmaterials mit der Materialbahn schafft und der andrerseits dem unteren Bereich des zweiten Düsenkörpers eine Funktion als Rakel gestattet. Der auslaufende Bereich der Düsenmündung nach der Erfindung, oder genauer des zweiten Düsenkörpers, dient somit zur Glättung der Außenseite der Beschichtung und zum weiteren Einpressen des Beschichtungsmaterials in die Materialbahn. Die zuletzt genannte Funktion kann durch eine Gegendruckwalze oder durch eine Düsenanordnung, die Pressluft von der Unterseite der Materialbahn her gegen diese bläst, unterstützt und gefördert werden.
Nach der Erfindung sind die jeweiligen Innenseiten des ersten und zweiten Düsenkörpers mit einer Beschichtung versehen, welche die Wandreibung des schmelzflüssigen thermoplastischen Beschichtungsmaterials vermindert. Das Material für die Beschichtung der Düsenkörper muss in der Lage sein, die üblichen hohen Temperaturen bei der Verarbeitung von thermoplastischen Kleber, in spezieller Zusammensetzung auch „Hotmelt" genannt, auszuhalten, und darf keine chemischen Reaktionen mit dem Beschichtungsmaterial eingehen. Als geeignetes Material hat sich deshalb PTFE, als Teflon bekannt, erwiesen. Eine derartige Beschichtung fördert den Fluss des Beschichtungsmaterials durch den Düsenkanal und verhindert die Bildung von Turbulenzen im Düsenkanal, die sich nachteilig auf die Gleichmäßigkeit der Beschichtung der Materialbahn auswirken. Diese Turbulenzen sind eine Folge der relativ hohen Viskosität und der dadurch bedingten hohen Reynolds-Zahl der
erfindungsgemäß zu verwendenden Beschichtungsmaterialien. Die Beschichtung der Innenseiten der Düsenkörper mit dem angesprochenen Material erstreckt sich bevorzugt auf den Bereich der erfindungsgemäßen Strukturen und auf den anschließenden Düsenkanal, sie kann jedoch auch auf die oberhalb dieser Bereiche gelegene Vorratskammer erstrecken, zumindest im übergang zu den Strukturen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und der zweite Düsenkörper beheizbar. Diese Maßnahme dient dazu, das Beschichtungsmaterial stets auf einer für die Verarbeitung optimalen Temperatur zu halten. Für jede Art von thermoplastischem Schmelzkleber (Hotmelt) gibt es einen optimalen, relativ eng begrenzten Temperaturbereich, bei dem er zu verarbeiten ist. Diese Bereiche liegen je nach Zusammensetzung des Schmelzklebers zwischen etwa 80 0 C und 200°C wobei das jeweilige Optimum nur wenige Grad umfasst. In diesem Bereich hat der betreffende Schmelzkleber unter anderem eine besonders günstige Viskosität, zudem ist die Neigung zur thermischen Zersetzung oder Oxidation noch gering.
Die Beheizung der Düsenkörper erfolgt über alle geeigneten Verfahren. Bevorzugt ist die Verwendung von zirkulierendem Thermoöl, das durch in Längsrichtung der Düsenkörper verlaufende Kanäle geführt wird und über eine Heizeinrichtung auf die erforderliche Temperatur gebracht wird. Hierdurch werden die Gefahren, die bei unmittelbarer elektrischer Heizung der metallischen Düsenkörper auftreten könnten, vermieden. Thermoöl hat auch bei den in Frage kommenden Temperaturen einen relativ niedrigen Dampfdruck, was die Handhabung vereinfacht.
Natürlich liegen auch andere Arten der Heizung der Düsenkörper, etwa unmittelbar mit Elektrizität über isolierte Heizelemente oder über andere Wärmeübertragungsmedien im Rahmen der Erfindung. Zur Einstellung und Regelung der Temperatur ist eine bevorzugt programmierbare Steuereinrichtung vorgesehen, die mit Thermofühlern in oder an den Düsenkörpern und der jeweiligen Heizeinrichtung zusammenwirkt. Die Steuereinrichtung ist hierbei bevorzugt in die allgemeine Steuereinrichtung für den Betrieb einer Anlage zur Beschichtung von Materialbahnen integriert.
Selbstverständlich sind alle Behälter, Rohre und Armaturen, die mit schmelzflüssigem Beschichtungsmaterial gefüllt sind oder von diesem durchströmt werden, gut wärmeisoliert. Sie
werden bevorzugt in das Heizsystem der Breitschlitzdüsen bzw. der gesamten Anlage zur Beschichtung integriert. Hierfür wird die Steuereinrichtung der Anlage entsprechend ausgebildet, und die zu beheizenden Objekte werden mit Heizeinrichtungen, Temperaturfühlern etc. bestückt, wie es schon in Bezug auf die Breitschlitzdüse erläutert wurde.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Düsenkörper in dem in Strömungsrichtung des Beschichtungsmaterials vor den Strukturen und dem Düsenkanal liegenden Bereich derart gestaltet, dass sie die Längsseiten einer Vorratskammer für das Beschichtungsmaterial bilden. Diese Kammer weist auf einer Seite Vorrichtungen zu ihrer Versorgung mit Beschichtungsmaterial, also schmelzflüssigem, thermoplastischem Kleber (Hotmelt), auf, die z. B. aus einer oder mehreren Rohrleitungen bestehen, die von Dosierpumpen gespeist werden. Der untere Teil der Vorratskammer mündet über die erfindungsgemäßen Strukturen verschließ- und offenbar in den zugehörigen Düsenkanal. Die Seitenwände der Vorratskammer werden von den entsprechenden Bereichen der Düsenkörper, einem Deckel und Stirnwänden an den Längsenden der Düsenkörper gebildet. Die einzelnen Bauteile der Vorratskammer sind hierbei derart konstruiert und zusammengefügt, dass sie eine mit einem Druck belastbare Kammer für das Beschichtungsmaterial bilden. Die Kammer ist hierfür mit geeigneten Bauteilen wie Durchführungen, Dichtungen etc. versehen, die es erlauben, den oder die Düsenkörper in der erfindungsgemäßen Weise zu verschieben oder zu verschwenken, ohne dass es zu einem Druckabbau oder zum Austritt von
Beschichtungsmaterial an unerwünschten Stellen kommt. Derartige Konstruktionen sind dem Fachmann bekannt, so dass sich ein weiteres Eingehen hierauf erübrigt.
Die Beaufschlagung der Vorratskammer mit dem Druck, der für den gewünschten Austritt des Beschichtungsmateriales aus der Düsenmündung und das Eindringen in die zu beschichtende Materialbahn erforderlich ist, erfolgt in zweckmäßiger Weise über die zur Speisung der Vorratskammer eingesetzten Dosierpumpen. Die Dosierpumpen bzw. deren Motoren werden hierzu von einer bevorzugt programmierbaren Steuerung, welche die Signale von Durchflussmessern in der Versorgungsleitung zur Vorratskammer und von Druckmessdosen, die den Druck in der Vorratskammer erfassen, angesteuert. Hierdurch sind ein vorgebbarer Druck in der Vorratskammer, und damit der Materialfluss aus der Breitschlitzdüse, eiπstell- und regelbar.
Die Dosierpumpen sind bevorzugt mittels kurzer Rohrleitungen an die Vorratskammern der Breitschlitzdüsen angeschlossen. In Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, die Vorratskammern auch mit Rückleitungen zu versehen, die es gestatten, das Beschichtungsmaterial aus den Vorratskammern zurück zu einem Pufferbehälter oder zu dem Vorratsbehälter für das Beschichtungsmaterial zu führen. Hierdurch kann beim Ende der
Beschichtung mit einem bestimmten Beschichtungsmaterial dieses so gut wie vollständig aus den Vorratskammern entfernt werden, bevor ein neues Beschichtungsmaterial eingesetzt wird. Die Entleerung der Vorratskammern ist auch für die Durchführung von Wartungsarbeiten von Vorteil.
Es versteht sich, dass alle Rohrleitungen, Ventile, Behälter oder sonstige Armaturen, die mit dem schmelzflüssigen Material in Berührung kommen oder von diesem durchströmt werden, gut wärmeisoliert sind. Sie werden zudem bevorzugt beheizbar ausgestaltet, wobei die Temperatursteuerung über die allgemeine Steuereinrichtung erfolgt.
Der ansteuerbare Antrieb für die Verschiebung oder Verschwenkung der Düsenkörper umfasst in vorteilhafter Weise zumindest eine drehbar gelagerte Nockenwelle, deren exzentrischer Nocken bevorzugt an einer Außenseite eines verschiebbar und/oder schwenkbar gelagerten Düsenkörpers angreift. Hierdurch lässt sich auf feinfühlige und einfache Art die erfindungsgemäße relative Bewegung der Düsenkörper bewerkstelligen. Insbesondere ist es möglich, einen schnellen Verschluss der Vorratskammer zum Düsenkanal hin zu erreichen, da hierfür lediglich ein Verdrehen der Nockenwelle um einen bestimmten Winkelbetrag nötig ist, um einen Presskontakt zwischen den Strukturen auf der Innenseite der beiden Düsenkörper zu erreichen. Ist nur ein Düsenkörper mit einer Struktur versehen, so ergibt sich der Presskontakt mit der gegenüberliegenden Innenseite des anderen Düsenkörpers.
Alternativ oder zusätzlich zu einem Antrieb mit einer Nockenwelle kann die Verschiebung oder Verschwenkung des oder der Düsenkörper auch mit einer hydraulisch betätigbaren Anordnung erfolgen. Eine solche Anordnung umfasst bevorzugt zumindest einen Hydraulikzylinder, der über einen Kolben mit einer Schubstange an dem zu bewegenden Düsenkörper angreift.
Hierbei liegt es im Rahmen der Erfindung, verschiedenen Komponenten der Bewegung jeweils eine eigene Antriebsanordnung zuzuordnen: etwa eine Anordnung für eine lineare Verschiebung längs einer Achse und eine weitere Anordnung zur Verschwenkung um eine Drehachse. Es versteht sich, dass bei der großen Länge der Breitschlitzdüsen, die in der Praxis
mehrere Meter betragen kann, mehrere einzelne Antriebsanordnungen über die Länge verteilt eingesetzt werden sollten. Die Antriebsanordnungen müssen natürlich hinreichend robust und kräftig konstruiert sein, damit sie den Kräften des unter Druck stehenden Beschichtungsmaterials in der Breitschlitzdüse standhalten können.
Die erfindungsgemäße Breitschlitzdüse wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung in einer Anlage zum Beschichten einer Materialbahn mit einem thermoplastischen Beschichtungsmaterial eingesetzt. Die Anlage nach der Erfindung ist hierfür in verschiedenartiger Weise ausgerüstet, um die Vorteile und Besonderheiten der erfindungsgemäßen Breitschlitzdüse zum Tragen zu bringen.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist auf derjenigen Seite der Materialbahn, die der Breitschlitzdüse abgewandt ist, also deren Unterseite, eine Düsenanordnung angeordnet, und zwar der Düsenmündung gegenüber. Diese Düsenanordnung wirkt nach Art einer Gegendruckwalze, indem sie von unten her Pressluft gegen die Materialbahn bläst, was dazu führt, dass das von der anderen Seite der Materialbahn herangeführte Beschichtungsmaterial sich besser und gleichmäßiger in der Materialbahn verteilt. Insbesondere wird verhindert, dass das Beschichtungsmaterial auf der Unterseite der Materialbahn austritt oder zu tief in das Innere der Materialbahn eindringt.
Die Düsenanordnung nach der Erfindung besteht beispielsweise aus einem längs geschlitzten Rohr mit einem zur Materialbahn hin gerichteten Luftaustrittskanal und wird über einen Anschluss mit Druckregelung mit Druckluft versorgt. Sie ist bevorzugt in einer zur Materialbahn hin offenen Absaugkammer angeordnet, die es erlaubt, die über den Luftaustrittskanal zugeführte Luftmenge abzusaugen. Diese Absaugkammer ist zweckmäßigerweise mit
Dichtlippen versehen, die eng benachbart zum Luftaustrittskanal parallel zum Rohr angeordnet sind. Die Dichtlippen begrenzen den abgesaugten Bereich und können zudem zur weiteren Unterstützung der Materialbahn im Bereich der Düsenmündung der Breitschlitzdüse und der Düsenanordnung dienen.
Bei der Beschichtung von besonders breiten Materialbahnen, die sich über mehrere Meter erstrecken können, sieht die Erfindung vor, die erfindungsgemäße Breitschlitzdüse in mehrere Teilbereiche oder Abschnitte aufzuteilen, die jeweils getrennt mit Beschichtungsmaterial versorgt werden. Die Breite der einzelnen Abschnitte liegt beispielsweise im Bereich von etwa
einem Meter, so dass bei einer Gesamtbreite der Materialbahn von beispielsweise fünf Metern fünf Abschnitte vorgesehen sind.
Die einzelnen Abschnitte sind hierzu mit jeweils einer eigenen Dosierpumpe, einem Durchflussmessgerät und allen weiteren für den ordnungsgemäßen Betrieb erforderlichen Bauteilen und Steuerungen ausgestattet. Bei mehren Abschnitten der Breitschlitzdüse ist die Verwendung eines Pufferbehälters zwischen dem Vorratsbehälter der Anlage und den Vorratskammern der einzelnen Abschnitte vorteilhaft. Der Pufferbehälter ist bevorzugt mit einer Rückleitung versehen, die es erlaubt, das Beschichtungsmaterial aus dem Pufferbehälter vollständig in den Vorratsbehälter zurückzuführen. Dies ist von Vorteil, wenn die Anlage gewartet werden muss oder wenn die Art des zu verwendenden Beschichtungsmaterials geändert werden soll. Der Pufferbehälter wird zweckmäßiger Weise beheizt, damit das Beschichtungsmaterial stets auf der optimalen gewünschten Temperatur gehalten wird. Hierfür können die bereits beschriebenen Vorrichtungen und Steuerungen zur Heizung der Breitschlitzdüsen mitverwendet werden. Die Rückleitung zum Vorratbehälter kann auch zur Zirkulation des Beschichtungsmaterials zwischen dem Pufferbehälter und dem Vorratsbehälter eingesetzt werden, wozu eine Umwälzpumpe in der Rückführleitung dient. Auch hierdurch ist eine günstige Temperierung des Pufferbehälters erzielbar. In Ausgestaltung der Erfindung ist auch die Vorratskammer der Breitschlitzdüse mit einer Rückleitung zum Pufferbehälter oder bevorzugt zum Vorratsbehälter für das Beschichtungsmaterial vorzusehen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass sämtliches Beschichtungsmaterial in den Vorratsbehälter der Anlage rückführbar ist, wenn die Produktion, etwa für Wartungsarbeiten, unterbrochen wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Breitschlitzdüse an einer Düsenaufhängung oberhalb der Materialbahn montiert. Die Düsenaufhängung ist mit einem Antrieb versehen, der es gestattet, die Breitschlitzdüse zumindest vertikal auf und ab in Bezug auf die im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene bewegte Materialbahn zu verschieben. Damit lassen sich der vertikale Abstand zwischen der Breitschlitzdüse und der Materialbahn sowie ein eventuell erwünschter Anpressdruck der Breitschlitzdüse an die Materialbahn einstellen. Ergänzend oder alternativ hierzu kann der Antrieb nach der Erfindung auch eine Bewegung der Breitschlitzdüse vor und zurück in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Materialbahn bewirken.
Die erfindungsgemäße Anlage zum Beschichten einer Materialbahn ist bevorzugt mit einer programmierbaren Steuereinrichtung ausgestattet, die es erlaubt, in flexibler und frei wählbarer Weise alle, oder zumindest bestimmte, Funktionen und Parameter der Anlage zu steuern und/oder zu regeln. Derartige Funktionen sind beispielsweise die Ansteuerung der Antriebe der Düseπkörper zum öffnen oder Schließen des Düsenkanals, die Einstellung der Breite der Düsenmündung, die Geschwindigkeit der Bewegung der Materialbahn oder die Ansteuerung von Dosierpumpen. Zu den Parametern, die zu steuern oder regeln sind, gehören beispielsweise die Durchflussmenge des Beschichtungsmaterials, dessen Druck und Temperatur.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Beschichtungsmaterialien, generell unter der Bezeichnung „Hotmelt" bekannt, haben eine Dichte im Bereich von etwa 0,8 bis 0,95 g/cm 3 . Die Auftragmenge liegt typischer Weise bei etwa 0,5 bis 1 kg/m 2 , was eine Dicke der Beschichtung von ca. 0,5 bis 1 mm ergibt. Die Temperatur des Beschichtungsmaterials bei Austritt aus der Düsenmündung beträgt etwa 180 bis 200 0 C, bevorzugt 190 0 C, und dessen
Ausströmgeschwindigkeit liegt bei etwa 4 bis 15 m/min. Dieser Bereich entspricht im Wesentlichen der Transportgeschwindigkeit der zu beschichtenden Materialbahn. Bei der Dimensionierung der Breitschlitzdüse hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Breite der Düsenmündung, die als die Breite des engsten Bereichs des Düsenkanals definiert ist, ungefähr ein Viertel der Länge des Düsenkanals in Strömungsrichtung des Beschichtungsmaterials beträgt. Der jeweils optimale Wert hängt von der Zusammensetzung des Beschichtungsmaterials ab und variiert demgemäß mit der speziellen Rezeptur. Typische Werte für die Breite der Düsenmündung liegen bei etwa 0,5 bis 1 mm. Der an die den engsten Bereich der Düsenmündung anschließende, konvexe Bereich des zweiten Düsenkörpers erstreckt sich über mehrere Millimeter, typischerweise 4-10 mm, wobei dieser Düsenkörper in Betriebsstellung am Ende dieses Bereichs den geringsten Abstand zu der Materialbahn hat.
Versuche haben ergeben, dass bei einer zu kurzen oder zu engen Gestaltung des Düsenkanals Probleme wegen Reibungseffekten auftreten können. Diese führen dazu, dass die Strömung des schmelzflüssigen Beschichtungsmaterials blitzartig bzw. rasch von einem laminaren in einen turbulenten Zustand wechselt, was zu einer unsauberen, ungleichmäßigen Aufbringung der Beschichtung führt.
Bei der Inbetriebnahme der Düse sollte die Düsenmündung deutlich weiter offen stehen, als es für die darauffolgende Beschichtung erforderlich ist. Hierdurch wird der Aufbau einer laminaren Strömung gefördert. Als geeigneter Wert haben sich etwa 3 mm für die Breite der Düsenmündung zur ersten Füllung des Düsenkanals erwiesen. Diese Breite wird dann für die eigentliche Beschichtung schnell auf den hierfür erforderlichen Wert von 0,6 - 1 mm gebracht. Der hierbei anfänglich entstehende Ausschuss wird dadurch gering gehalten.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Anlage zum Beschichten von Kunstrasen-Rohware mit thermoplastischem Kleber;
Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau von Kunstrasen, der mit einer erfindungsgemäßen Anlage herstellbar ist;
Fig. 3 in Fig. 3a einen schematischen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Breitschlitzdüse im geschlossenen Zustand und in Fig. 3b die Düse von Fig. 3a im geöffneten Zustand zur Durchführung einer Beschichtung;
Fig. 4 eine Breitschlitzdüse nach der Erfindung gemäß Fig. 3 im Einsatz mit einer Düsenanordnung;
Fig.5 in schematischer Darstellung den Aufbau einer Anlage zur Versorgung der Breitschlitzdüsen mit thermoplastischem Kleber/Hotmelt;
Fig. 6 eine vereinfachte Version der Anlage nach Fig. 5; und
Fig. 7 in schematischer Darstellung eine Kunstrasen-Beschichtungsanlage mit einer Hotmelt- Versorgung gemäß Fig. 6.
In der Fig. 1 ist eine Anlage 1 zum Beschichten von flächigen Substraten, hier in Form einer Materialbahn 2, mit einem thermoplastischen Kleber als Beschichtungsmaterial 3 schematisch dargestellt. Die Materialbahn 2 besteht aus Kunstrasenrohware 4, die von einer Vorratsrolle 5
auf einem Abhaspler 6 mit regelbarer Geschwindigkeit in die Anlage geführt wird. Die Materialbahn 2 läuft über Transport- und Umlenkwalzen 7, 7a bzw. 8, 8a sowie über einen Spannungsregler 9 zu einer Aufnahmevorrichtung 10 am Beginn der eigentlichen Beschichtungsstrecke. Diese Aufnahmevorrichtung 10 ist mit einer Breitstreckwalze 11 versehen, welche die Materialbahn 2 in konstanter Breite der Beschichtung zuführt.
Oberhalb der von Stützwalzen 13, 13a getragenen Materialbahn 2 ist die erfindungsgemäße Breitschlitzdüse 14 in der Düsenaufhängung 15 angeordnet. Diese ist mit mehreren Antrieben 16 versehen, mittels derer die Breitschlitzdüse 14 in z-Richtung 18, also vertikal auf die Materialbahn 2 zu oder weg von ihr, und in x-Richtung 17, längs der Materialbahn, verstellbar ist. Besondere Antriebe 73 (hier nicht gezeigt) gestatten es, gemäß der Erfindung Teile der Breitschlitzdüse 14, nämlich die Düsenkörper 70, 71 relativ zueinander zu verschieben und/ oder zu v.erschwenken. Hierauf wird anhand der Fig. 3 näher eingegangen. Auch diese Antriebe 73 sind bevorzugt an der Düsenaufhängung 15 angeordnet.
Die Breitschlitzdüse 14 erstreckt sich über die gesamte Breite der Materialbahn 2 und besteht bevorzugt aus mehreren, unmittelbar aneinander anschließenden Segmenten, die die jeweils getrennt, d.h. über eigene Versorgungsleitungen mit dem thermoplastischen Schmelzkleber als Beschichtungsmaterial 3 versorgt werden. Es versteht sich, dass auch die Drücke, Temperaturen und sonstigen Parameter der Düsensegmente, jeweils individuell vorgebbar und regelbar sind. Dies ist jedoch in Fig. 1 nicht dargestellt. Vielmehr ist, um die übersichtlichkeit zu wahren, nur eine Schmelzeaufbereitung 25 mit einem Behälter 26 und einer zur Breitschlitzdüse 14 führenden Rohrleitung 27 gezeigt. Einzelheiten der Schmelzeaufbereitung und der Versorgung der Breitschlitzdüse 14 mit dem Beschichtungsmaterial werden anhand der Fig. 5 und 6 näher erläutert.
Vor und hinter der Breitschlitzdüse 14 in Transportrichtung der Materialbahn 2 gesehen und zweckmäßiger weise zu mehreren quer über die Breite der Materialbahn verteilt, sind Temperaturfühler 20, 20a angeordnet. Diese erlauben es, die Temperaturverhältnisse auf der Materialbahn zu erfassen und bei Bedarf einer Regeleinrichtung zuzuführen. Damit ist eine bessere Kontrolle und Beeinflussung der Beschichtungsbedingungen, etwa im Hinblick auf die weitere Aufbringung von Deckschichten 30 auf die Rückseite 65 der Materialbahn 2 oder auf die Prozessführung zum Erzielen eines optimalen Ergebnisses der Beschichtung, möglich. Zur Beeinflussung der Temperatur der Materialbahn 2 können auch beheizte Walzen 19 verwendet
sein, wobei diese Walzen 19 auch eine weitere Funktion, etwa als Stützwalze 13 oder als Transportwalze 7 haben können.
über die Breitschlitzdüse 14 wird der schmelzflüssige, thermoplatische Kleber, üblicherweise als „Hotmelt" bezeichnet, als Beschichtungsmaterial 3 auf die Materialbahn 2 aufgetragen und dringt in diese ein, wie anhand der Fig. 2 in Einzelnen beschrieben wird. Die erfindungsgemäße Breitschlitzdüse 14 wirkt auf Grund ihrer besonderen Formgebung im Bereich ihrer Mündung als Rakel und sorgt somit für eine saubere und gleichmäßige Verteilung des Beschichtungsmaterials und für das hinreichende Eindringen in das Innere der Materialbahn. Auf eine gesonderte Rakel in diesem Bereich ist somit nicht erforderlich. Auf der Unterseite der Materialbahn kann jedoch im Bereich der Breitschlitzdüse die Anordnung einer oder mehrer Stützwalzen von Vorteil sein. Diese Stützwalzen 13 können unmittelbar unterhalb oder zu beiden Seiten der der Düsenmündung angeordnet sein, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese, in Fig. 1 nicht gezeigten Stützwalzen 13 nehmen die Kräfte auf, die das unter Druck aus der Breitschlitzdüse 14 austretende Beschichtungsmaterial 3 auf die Materialbahn 2 ausübt. Dieser regelbare Druck ist erforderlich, um ein hinreichendes Eindringen des viskosen, schmelzflüssigen Klebers in die Materialbahn 2 zu gewährleisten.
Nach dem Aufbringen des schmelzflüssigen, thermoplastischen Beschichtungsmaterials 3 gelangt die Materialbahn 2 -von einer Nadelkette 12 getragen - in eine weitere Beschichtungsstation 28. Diese dient zur Aufbringung einer Deckschicht 30 auf die Materialbahn 2 zur Herstellung eines Doppelrückens 31 , der bei dem fertigen Produkt dessen Unterseite verstärkt und schützt. Zu diesem Zweck wird die von einer nicht gezeigten Vorratsrolle gelieferte Deckschicht 30 einer Anlegevorrichtung 32 zugeführt, die beispielsweise eine in Richtung des Doppelpfeils 34 höhenverstellbare Walze 33 zum Umlenken der
Deckschicht 30 enthält. Die Deckschicht 30 wird mittels einer Andrückrakel 35 auf die Rückseite 65 (hier die obere Seite) der Materialbahn 2 gedrückt, wo sie mit dem noch teilweise flüssigen und damit klebefähigen Beschichtungsmaterial in Berührung kommt. Die Andrückrakel sorgt für einen innigen Kontakt von Deckschicht 30 und der kleberbeschichteten Materialbahn 2, die durch Abkühlung des nunmehr fertigen Produkts, hier des Kunstrasens 60, in einer Luftkühlung 40 zu einer dauerhaften Verbindung wird.
Die Luftkühlung 40, die sich oberhalb der Nadelkette und damit der Materialbahn erstreckt, besitzt eine Verteilerkammer 41 an deren Unterseite eine Düsenanordnung 42 auf die
Materialbahn gerichtet ist. Die Speisung mit kalter Luft erfolgt über eine Druckluftleitung 43 oder über ein eigenes Gebläse 44. Andere Arten der Kühlung wie etwa mit Wasser oder anderen Kühlmedien an dieser Stelle sind auch möglich.
In einer Entnadeleinrichtung 45 wird die Materialbahn 2, die hier schon als fertiger Kunstrasen
60 vorliegt, von der Nadelkette 12 getrennt und einer weitem Kühlung mittels der Kühlwalze 46 zugeführt. Die Kühlwalze 46 wird von einem Kühlkreislauf 47 der mehrere Wärmetauscher 48 bzw. 48a, Leitungen und eine Umwälzpumpe 50 für das Kühlmedium umfasst, gekühlt. Als Kühlmedium wird vorteilhaft Wasser im Kühlkreislauf 47 durch die Kühlwalze 46 eingesetzt, wobei die Temperatur des Kühlmediums über den Wärmetauscher 33a und ein nicht gezeigtes eigenes Kühlaggregat regelbar ist. Mittels der Kühlwalze wird der Kunstrasen 60 im Wesentlichen auf die Umgebungstemperatur abgekühlt, wodurch der thermoplastische Kleber erstarrt und seine Endfestigkeit erreicht.
Nach Verlassen der Kühlwalze 46 läuft der Kunstrasen über eine Umlenkwalze 8a zu einem Aufwickler 55, wo er auf einem Wickelzylinder zu einer Rolle 57 gewickelt wird. Bei Erreichen der Soll-Dicke der Rolle aus Kunstrasen 60 erfolgt ein Durchtrennen der Kunstrasen-Bahn und ein Rollenwechsel in üblicherweise, was in Fig. 1 nicht eigens dargestellt ist, aber zur üblichen Ausstattung von einschlägigen Beschichtungsanlagen gehört.
Die Steuerung der Anlage erfolgt über eine programmierbare Steuereinrichtung 158, die in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist. Die Steuereinrichtung ist über nicht gezeigte Leitungen mit sämtlichen Antrieben, sonstigen Aggregaten und Sensoren verbunden, die für den Betrieb und die Regelung bzw. Steuerung der Anlage 1 erforderlich sind. Teile der Steuereinrichtung 158 können auch dezentral angeordnet sein, wie etwa die Steuerung 157 der Zufuhr von
Beschichtungsmaterial 3 zu der Vorratskammer 90 der Breitschlitzdüse 14, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist.
Die Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau eines Kunstrasens 60, wie er mit der erfindungsgemäßen Breitschlitzdüse in einer Anlage 1 nach der Erfindung herstellbar ist.
Ausgangsmaterial ist eine Kunstrasenrohware 4, die beispielsweise aus einem Trägergewebe
61 und Bändchen 62 aus einem üblicherweise grün gefärbten Kunststoffmaterial bestehen. Die den Grashalmen oder Blättern des Rasens entsprechenden Bändchen 62 sind mit ihren einen
Enden, den Bändchenpolen 63, am Trägergewebe 61 befestigt, allerdings noch nicht in einer belastbaren Weise.
Zur Herstellung des Kunstrasens 60 müssen die Bändchenpole 63 dauerhaft und belastbar mit dem Trägergewebe 61 verbunden werden, was durch Aufbringen einer Beschichtung aus einem thermoplastischen Kleber als Beschichtungsmaterial 3 erfolgt. Das Beschichtungsmaterial, für das die Bezeichnung „Hotmelt" üblich ist, wird in schmelzflüssigen Zustand bei einer Temperatur im Bereich zwischen ca. 150 0 C und 200 0 C von der Rückseite 65 der Materialbahn 2 her aufgebracht und durchdringt diese teilweise. Hierdurch werden die Bändchenpole 63 und das Trägergewebe 61 gemeinsam in eine Schicht von
Beschichtungsmaterial 3 eingebettet und bei späterer Abkühlung dauerhaft und sicher miteinander verbunden.
Die Rückseite 65 der Materialbahn kann noch mit einer Deckschicht 30 aus textilem oder Kunststoffmaterial versehen werden, wodurch ein Kunstrasen 60 mit Doppelrücken 31 entsteht. Dies geschieht im Rahmen der Erfindung, solange der thermoplastische Kleber noch heiß und damit klebefähig ist, also unmittelbar nach der Beschichtung mittels der Breitschlitzdüse. Durch die Deckschicht wird die Rückseite 65 des Kunstrasens 60, die auf dem Untergrund zu liegen kommt, verstärkt und gegen Verletzung und Abrieb geschützt. Zudem wird der gesamte Kunstrasen 60 robuster und belastbarer.
Die Fig. 3a zeigt in teilweise schematisierter Darstellung einen Querschnitt durch eine Breitschlitzdüse 14 nach der Erfindung. Die Breitschlitzdüse 14 besitzt einen ersten Düsenkörper 70 und einen zweiten Düsenkörper 71 , die von einer hier nicht gezeigten Düsenaufhängung (Fig. 1 ) beabstandet voneinander getragen werden und die sich in Längsrichtung quer zur Materialbahn im Wesentlichen über deren gesamte Breite oder zumindest längere Teilbereiche hiervon erstrecken. Die einander zugewandten Innenseiten 80, 80a der beiden Düsenkörper 70, 71 begrenzen in ihrem oberen, konkaven Bereich eine Vorratskammer 90 für das Beschichtungsmaterial 3, den schmelzflüssigen, heißen thermoplastischen Kleber bzw. den „Hotmelt". Die Vorratskammer steht unter einem einstell- und regelbaren Druck, der von hier nicht gezeigten Druckmessdosen 149 erfasst und einer Steuerung 157 zugeführt werden kann. über die Steuerung 157 sind geeignete Aggregate für die Erzeugung und Aufrechterhaltung des für die Beschichtung erforderlichen Drucks
ansteuerbar, wie etwa die hier ebenfalls nicht gezeigten Dosierpumpen 147. Einzelheiten hierzu sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt.
Unterhalb der Vorratskammer 90 befindet sich in einem Bereich 81 eine Struktur 82, die dem Verschluss der Vorratskammer 90 nach unten hin, in Richtung auf die Mündung der
Breitschlitzdüse 14, dient. Diese Struktur 82 besteht hier aus je einem Wulst 84, der aus der ansonsten glatten Innenseite 80, 80a jedes Düsenkörpers hervorsteht. In dem in Fig. 3a gezeigten geschlossenen Zustand der Breitschlitzdüse berühren sich die gegenüberliegenden Wülste 84 und sperren somit den Austritt von Beschichtungsmaterial 3 in den Düsenkanal 72 und damit zur Düsenmündung und der zu beschichtenden Materialbahn 2.
Nach Fig. 3 und 4 befinden sich die Wülste 84 in einem Einsatz 86, der in einem Bereich 81 der Innenseite 80, 80a der jeweiligen Düsenkörper 70 bzw. 71 angeordnet ist. In diesem Bereich 81 ist eine sich in Längsrichtung des Düsenkörpers 70, 71 erstreckenden Längsnut 89 ausgebildet, in die der Einsatz 86 eingefügt ist. Die Wülste 84 können einstückig mit dem Einsatz 86 ausgeführt sein, oder wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, als gesonderte Bauteile. Bei dieser bevorzugten Variante sind die Wülste 84 Teil eines Rohres 87 oder Stabes 88, der in den Einsatz eingelassen ist und teilweise über dessen Oberfläche hervorragt. Das Material hierfür, wenn es nicht ohnehin aus Metall besteht, muss glatt, mechanisch stabil, aber elastisch und wärmebeständig sein. Teflon (PTFE) ist hierfür besonders geeignet und kann auch zur
Beschichtung der Innenseiten 80, 80a der Düsenkörper 70, 71 verwendet werden. Eine solche Beschichtung 96 ist für die Einsätze 86 angedeutet. Sie kann sich in vorteilhafterweise auch auf den Bereich des Düsenkanals 72 erstrecken.
Zur Erzielung des geschlossen Zustande der Vorratskammer dient ein Antrieb 73, der es erlaubt eine oder beide Düsenkörper 70, 71 derart zu verschieben oder zu verschwenken, dass sie in die gezeigte Schließposition gelangen. Dargestellt in Fig. 3a ist ein solcher Antrieb 73 nur für den ersten Düsenkörper 70 und auch nur schematisch. Er besteht beispielsweise aus einer Schubstange 74, die über ein Lager 75 schwenkbar am betreffenden Düsenkörper 70, 71 angreift und die über einen Hydraulikzylinder 76 bewegt wird. Natürlich ist auch jede andere Art von Antrieb für die Bewegung des Düsenkörpers geeignet, vorausgesetzt, dass sie die hohen Drücke, die in der Vorratskammer 90 und im Düsenkanal 72 auftreten bewältigen kann. Der Antrieb muss zumindest in der Lage sein, die beiden Wülste 84 derart stark aufeinander zu pressen, dass die unter Druck stehende Vorratskammer zuverlässig verschlossen ist.
Der Antrieb 73 für die Einstellung der relativen Lage der beiden Düsenkörper 70, 71 zueinander ist derart konstruiert, dass er zumindest für einen Düsenkörper 70 und/oder 71 , dessen relative, geradlinige Verschiebung parallel zum anderen Düsenkörper 71 oder 70 und senkrecht hierzu erlaubt. Hierdurch ist zum einen der Abstand jeden Düsenkörpers 70, 71 von der Materialbahn 2 getrennt einstellbar zum anderen ist der Abstand der beiden Düsenkörper 70, 71 im Sinne eines öffnens und Schließens der Vorratskammer 90 und der Festlegung der Breite 78 der Düsenmündung 77 bestimmbar. Besonders günstig ist es, wenn zumindest ein Düsenkörper noch in einem Winkelbereich schwenkbar gelagert und bewegbar ist, da hierdurch die Möglichkeit gegeben ist, sowohl das öffnen und Schließen der Vorratskammer 90, als auch die Breite 78 der Düsenmündung 77 individuell einzustellen. Die genannten Antriebe 73 und Verstellmöglichkeiten greifen bevorzugt an dem in Bezug auf die Transportrichtuπg der Materialbahn 2 stromaufwärts gelegenen (in den Figuren den linken) Düsenkörper 70 an, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Der generelle Abstand der Breitschlitzdüse 14 von der Materialbahn 2 ist sodann über den an der Düsenaufhängung 15 angeordneten Antrieb 16 in z- Richtung 18 festlegbar.
Anschließend an den Einsatz 86 mit den jeweiligen Wülsten 84 beginnt der Düsenkanal 72, der von den hier konkav ausgebildeten Innenseiten 80, 80a begrenzt ist und zu der Düsenmündung 77 führt, an der das Beschichtungsmaterial die Breitschlitzdüse 14 verlässt. Die Breite 78 der Düsenmündung ist, wie bereits erwähnt, über den oder die Antriebe 73 festlegbar, bevorzugt unabhängig von der öffnung oder Schließung der Vorratskammer 90. Durch die spezielle, bauchige Formgebung des Düsenkanals 72 werden Turbulenzen, die durch die relativ hohe Viskosität des Beschichtungsmaterials hervorgerufen werden können, verhindert oder zumindest gemildert. Dies führt zu einem gleichmäßigen Austritt des Beschichtungsmaterials 3 aus der Düsenmünduπg 77 und damit zu einer qualitativ hochwertigen Beschichtung ohne Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche.
Im Bereich der Düsenmündung 77 sind die beiden Düsenkörper 70 bzw. 71 verschieden voneinander gestaltet. Der in Bezug auf die Transportrichtung 79 der Materialbahn 2 stromaufwärts liegende, erste Düsenkörper 70 hat eine konvexe Außenkoπtur, in welche die Materialbahn - an der Unterseite von einer oder mehreren Stützwalzen 13, 13a und/oder der Nadelkette 12 geführt - wie in einen (halbierten) Trichter einläuft. Im weiteren Verlauf ist der erste Düsenkörper mit kleinem Radius abgerundet bevor er in die Innenseite 80 übergeht und
die Düsenmündung 77 auf einer Seite begrenzt. Der andere, zweite Düsenkörper 71 verläuft ausgehend von seiner Innenseite 80a im Bereich der Düsenmündung 77 im Wesentlichen leicht konvex gerundet nach außen, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist.
In Fig. 3b ist die Breitschlitzdüse von Fig. 3a in geöffnetem Zustand dargestellt. In dieser
Zeichnung ist der auf der hier linken Seite befindliche erste Düsenkörper 70 mittels des Antriebs 73 senkrecht zum zweiten Düsenkörper 71 von diesem verschoben, wodurch die Wülste 84 voneinander entfernt sind. Hierdurch ist die Verbindung von der Vorratskammer 90 zum Düsenkanal 72 freigegeben und das in der Vorratskammer 90 unter Druck befindliche Beschichtungsmaterial 3 kann in den Düsenkanal 72 eintreten. Aus dessen Düsenmündung 77 tritt es aus und durchsetzt die darunter in Transportrichtung mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit geförderte Materialbahn 2.
Der konvexe Bereich des zweiten Düsenkörpers 71 hat hierbei die Funktion einer Rakel, die das Eindringen des heißen, schmelzflüssigen Beschichtungsmaterials 3 unterstützt und für einen gleichmäßig dicken Auftrag sowie eine glatte Oberfläche der Beschichtung sorgt. Es wird darauf hingewiesen, dass der unmittelbar in Kontakt mit der Materialbahn 2 stehende Bereich des Beschichtungsmaterials 3 deutlich breiter ist, als die Breite78 der Düsenmündung 77, wobei diese Breite 78 als der engste Abstand des ersten und des zweiten Düsenkörpers 70 und 71 in diesem Bereich definiert ist.
Die beiden Düsenkörper 70, 71 sind nach der Erfindung bevorzugt jeweils mit einer Heizung 100 versehen, die sowohl den Bereich der Vorratskammer 90, als auch den Bereich des Düsenkanals 72. Die Erwärmung erfolgt beispielsweise über Thermoöl oder ein anderes temperaturbeständiges Medium mit geringem Dampfdruck im Bereich von bis zu 200 0 C, das in Kanälen 101 zirkuliert und über eine hier nicht gezeigte Temperaturregeleinrichtung auf die erforderliche Temperatur gebracht ist. Alternativ kann auch eine elektrische Beheizung verwendet werden, wobei natürlich für hinreichende elektrische Isolierung zu sorgen ist. Die Düsenkörper sind zur Temperaturüberwachung mit hier nicht dargestellten Temperaturfühlern bestückt. Die beiden Bereiche der Düsenkörper 70, 71 können somit über die Heizung 100 auf die für das jeweils verwendete Beschichtungsmaterial 3 optimale Verarbeitungstemperatur gebracht und gehalten werden. Dadurch sind eine optimale Prozessführung und eine hochwertige und gleichmäßige Beschichtung sichergestellt.
In Fig. 4 ist in schematischer Darstellung eine Breitschlitzdüse 14 nach der Erfindung gemäß dem schon anhand von Fig. 3a dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel gezeigt. Hervorzuheben ist in Fig. 4 die unterhalb der Materialbahn 3 angeordnete Düsenanordnung 105, die im Bereich der Düsenmündung 77 dieser gegenüber liegt. Die allgemein als Schlitzdüse 106 aus einem längs geschlitzten Rohr 107 mit einem Austrittskanal 108 ausgebildete und quer zur Materialbahn 2, und damit parallel zur Breitschlitzdüse 14, angeordnete Düsenanordnung 105 bläst von unten her Druckluft gegen die Materialbahn 3. Dadurch fängt sie den Druck des aus der Düsenmündung 77 austretenden Beschichtungsmaterials 3 auf. Zum Abbau des von der Düsenanordnung erzeugten überdrucks an der Unterseite der Materialbahn 2 und zur Verhinderung des Verblasens des
Beschichtungsmaterials 3 durch die Druckluft ist die Schlitzdüse 106 in einer zur Materialbahn, d.h. hier nach oben hin, offenen Kammer 110 angeordnet. Die Kammer 110 ist an eine Absaugung 111 angeschlossen und hat zwei Stützen in Form der Seitenwäπde 112, die mit Dichtlippen 113 versehen sind, und die mit der Unterseite der Materialbahn 2 in Anlage kommen. Hierdurch wird eine Begrenzung der Absaugungszone und eine zusätzliche Unterstützung der Materialbahn 2 im Bereich der Breitschlitzdüse 14 erreicht.
Die Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung eine Anlage zur Versorgung einer erfindungsgemäßen Breitschlitzdüse 14 mit einem thermoplastischen Kleber vom Typ „Hotmelt" als Beschichtungsmaterial 3. Diese Anlage ist als genauere Darstellung der in Fig. 1 nur pauschal als .Schmelzeaufbereitung 26" bezeichneten und mit einem Behälter 26 gezeigten Teils der Anlage 1 zu sehen. Dargestellt ist im oberen Teil der Fig. 5 eine Schmelz-Mischanlage 115 in welcher das Beschichtungsmaterial 3 als Hotmelt aus verschiedenen, einzeln in nicht gezeigten Gebinden angelieferte Ausgangsmaterial gemischt und geschmolzen wird.
Als Ausgangsmaterialien zur Erzeugung von Hotmelt-Kleber dienen als Hauptkomponenten Polyolefine, insbesondere Poly-alpha-olefine, Harze und Füllstoffe, wie Kaolin. Diese Ausgangsmaterialien, deren jeweilige Mischungsverhältnisse die Eigenschaften des Hotmelt- Klebers bestimmen, unter anderem auch dessen Temperaturverhalten und damit seine Viskosität, werden in der gewünschten Dosierung in den Mischbehälter 116 eingefüllt, wofür eine versperrbare Einfüllschleuse 121 vorgesehen ist. Der Mischbehälter 116 ist als Doppelwand-Kessel 117 ausgebildet, mit einem druckdichten Deckel 120 sowie einem Einlass 118 und einem Auslass 119. über diese kann der Bereich zwischen den beiden Wänden des Doppelwand-Kessels 117 entweder evakuiert werden, so dass eine Art Thermoskanne entsteht,
die eine Abkühlung des Inhalts verzögert, oder ein Wärmeträger, wie Thermoöl, kann über den Ein- und Auslass 118 bzw. 119 geführt werden, um die Kesseltemperatur auf einen gewünschten Wert zu bringen. Alternativ kann im Inneren des Doppelwand-Kessels 117 eine eigene hier nicht dargestellte Heizeinrichtung angeordnet sein.
Der Mischbehälter 116 verfügt über einen von außen antreibbaren Mischrührer 123, um die einzelnen Komponenten des eingefüllten Ausgangsmaterials gründlich zu vermischen, sowie ein Rührwerk 124 zum weiteren Durchmischen des Hotmelt-Klebers im geschmolzenen Zustand mit hinreichend niedriger Viskosität. Die hierfür erforderliche Temperatur liegt je nach Zusammensetzung des Hotmelt-Klebers im Bereich von ca. 80 0 C bis zu 200 0 C. Die Heizeinrichtung des Mischbehälters 116 muss also in der Lage sein, diese Temperatur dauerhaft zu halten. Am Deckel 120 des Mischbehälters 116 befindet sich zweckmäßigerweise ein weiter versperrbarer Anschluss, der als Schutzgaseinlass 122 dient. über diesen Anschluss ist beispielsweise Stickstoff in den Raum oberhalb der Schmelze einführbar, was für die Beständigkeit der Schmelze förderlich ist.
An der Unterseite des Mischbehälters 116 ist ein Ausgang 125 mit einem Verschluss 130 angeordnet, etwa in Form eines Absperrschiebers, dem eine temperaturbeständige Förderpumpe 131 für den fertig gemischten Hotmelt-Kleber folgt. Im weiteren Verlauf liegen eine Rohrleitung 132 und ein Durchflussmessgerät 134.
Die Rohrleitung 132 mündet in einem nach oben offenen Vorratsbehälter 135 für das Beschichtuπgsmaterial 3, das als Hotmelt-Kleber im Mischbehälter 116 erzeugt wurde. Der Vorratsbehälter 135 ist ebenfalls als Doppelwand-Kessel konstruiert und ist, wie der Mischbehälter 116 über eine eigene Heizeinrichtung, die hier nicht gezeigt ist, auf einer einstellbaren, höheren Temperatur zu halten. Der Vorratsbehälter ist mit einem Rührwerk 137 ausgestattet, um die in ihm enthaltene Schmelze in ständiger Bewegung zu halten. Damit ist eine eventuelle Entmischung der Komponenten verhindert, und die Temperaturverteilung in der Schmelze des Hotmelt-Klebers ist homogenisiert. Der Vorratsbehälter 135 kann natürlich auch mit einem Deckel versehen sein, der dann mit Einlassen für die Schmelze vom Mischbehälter 116 und Schutzgas versehen sein muss bzw. kann. Ein abnehmbarer Deckel wird in diesem Fall bevorzugt, genauso wie bei dem Deckel 120 des Mischbehälters 116.
Am Boden des Vorratsbehälters 135 ist analog zur Anordnung am Mischbehälter 116 ein Verschluss 138 sowie eine Pumpe 139 vorhanden, mittels derer der flüssige Hotmelt-Kleber zu einem Pufferbehälter 145 leitbar ist. Der Pufferbehälter 145 verfügt über absperrbare Rückleitungen 146, die es erlauben, mit Hilfe von nicht gezeigten Förderpumpen Hotmelt- Kleber aus dem Pufferbehälter 145 zurück in den Vorratsbehälter 135 zu fördern. Mittels der Pumpe 139 in der Zuführung zum Pufferbehälter 145 kann auch eine Zirkulation von Hotmelt- Kleber zwischen Vorratsbehälter 135 und Pufferbehälter 145 erzeugt werden.
Von dem Pufferbehälter 145 führen mehrere Rohrleitungen 152 über Absperrhähne 151 zu jeweils einer, von einem Motor 153 angetriebenen Dosierpumpe 147 und von dort durch einen weiteren Absperrhahn 151a und ein Durchflussmessgerät 148 zu einem Abschnitt 150 der Breitschlitzdüse 14. Die einzelnen Rohrleitungen 152 münden jeweils in den hier nicht gezeigten Vorratskammern 90 des zugehörigen Abschnitts 150 der Breitschlitzdüse 14 und gestatten es, die Vorratskammern 90 mit der Hotmelt-Kleberschmelze als Beschichtungsmaterial 3 zu beschicken. Benachbarte Vorratskammern 90 sind bevorzugt voneinander getrennt und jeweils individuell über die Dosierpumpen oder geeignete andere Mittel, wie etwa Druckgas, mit einem einstell- und regelbaren Druck beaufschlagbar. Unter der Wirkung dieses Arbeitsdrucks strömt das Beschichtungsmaterial 3 bei geöffneter Vorratskammer 90 (s. Fig. 3b) durch den Düsenkanal 72 zur Düsenmündung 77 und kommt dort mit der zu beschichtenden Materialbahn 2 in Kontakt.
In Fig. 6 ist eine vereinfachte Version einer Anlage zur Versorgung der Breitschlitzdüse 14 mit Hotmelt-Schmelze 156 als Beschichtungsmaterial 3 gezeigt. Bei dieser Version wird bereits fertig angeliefertes Hotmelt-Material einer bestimmten Zusammensetzung in dem doppelwandigen Vorratsbehälter 135 mittels einer hier nicht gezeigten Heizung aufgeschmolzen und auf der für die Verarbeitung erforderlichen Temperatur gehalten. Ein Rührwerk 137 sorgt für eine homogene Temperaturverteilung und verhindert eine eventuelle Entmischung der Komponenten des Hotmelt-Materials. Aus dem Vorratsbehälter wird das schmelzflüssige Hotmelt-Material, nun als Hotmelt-Kleber, über eine am Boden des Vorratsbehälters 135 ansetzende Rohrleitung 152 mittels der von einem ansteuerbaren Motor 153 angetriebenen Dosierpumpe 147 zur Vorratskammer 90 der Breitschlitzdüse 14 überführt. Von der Vorratskammer führt eine Rückleitung 155 zurück in den Vorratsbehälter 135. über einen eigenen Absperrhahn 154 in der Rückleitung 155 lässt sich die Vorratskammer 90, etwa zu Wartungszwecken, bei Bedarf entleeren oder druckfrei machen.
In Fig. 7 ist eine weitere Anlage 1 zur Beschichtung einer Materialbahn 2 mit Hotmelt-Schmelze 156 als Beschichtungsmaterial 3 gezeigt. Die Materialbahn 2 wird, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, von einer nicht gezeigten Vorratsrolle entnommen und über Tänzer- und Transportwalzen 160 bzw. 7 sowie eine Breitstreckwalze 11 und Umlenkwalzen 8 die auch als Stützwalzen13 dienen, der Breitschlitzdüse 14 zugeführt. Die Versorgung der Breitschlitzdüse 14 mit Hotmelt-Schmelze 156 erfolgt bei dieser Anlage gemäß der anhand der Fig. 6 gezeigten und beschriebenen Anlage zur Versorgung der Breitschlitzdüse 14. Das Beschichtungsmaterial 3 wird hierbei in einem Gebinde 161 angeliefert und in den Vorratsbehälter 135 überführt.
Der weitere Verlauf der Behandlung der Materialbahn 2 entspricht dem in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Vorgehen. Die in Fig. 1 und 6 verwendeten Bezugszeichen wurden für entsprechende Teile der Anlage gemäß Fig. 7 beibehalten. Lediglich die Luftkühlung 40 aus Fig. 1 wurde in Fig. 7 durch eine Kühlzone 163 ersetzt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird zum Verständnis der Fig. 7 auf die entsprechenden Ausführungen in den Fig. 1 und 6 verwiesen.