CN1033583A - 通过硅树脂和橡胶类条带支承辊子保持尺寸稳定性对热敏条带保持均匀热熔涂层的方法和设备 - Google Patents

Abstract

通过采用一种硅树脂或其它橡胶类条类条带支 承辊子，利用保持该支承辊子的尺寸稳定性来保持喷 涂在热敏塑料和其它材料条带上的热熔涂层的均匀 性。支承辊子尺寸稳定性的获得是通过一个热传导 辊子与支承辊子温度的直径接触，和一个热转换源用 于补充硅树脂辊子的温度亏缺获得的，从而不管温度 的变化和线速度大小的变化能保持喷嘴与条带间的 距离恒定。如果需要，也可采用急冷措施。

Description

本发明涉及热熔粘合性及其类似涂层系统和技术，更准确地说是涉及这类应用热敏条带表面的涂层材料系统，在该系统中产生温度变化，包括由于热熔涂层的温度变化会导致涂层变化和减弱。

本发明的共同受让人以前的一些专利，包括授予莱特氏（Letters）的美国专利3，595，204;4，020，194;和4，476，165号介绍了用适当的缝隙式喷嘴，以连续或间歇的方式，把热熔粘合性和类似的流体涂层喷涂到运动的条带上。其应用范围很广，可以从磁带和标签条到可以喷涂的花纹制品以及卫生餐巾等方面。但在有些情况特别是包括一些特别热敏的材料，如聚乙烯（其熔点大约为140°F），聚丙烯和聚氯乙烯薄膜或条带及其类似产品，这样热熔流体和喷涂喷嘴温度（对于乙烯乙酸乙烯酯…EVA…或树脂基热熔温度约为300°F，如在上述专利中所介绍的）导致温度冲击和变化，造成涂层有害的变化和产品的减弱。因此，本发明的主要目的在于解决这些与热熔涂层和热敏薄膜有关的问题。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于将热熔涂层之类涂层保持在热敏条带或薄膜上的方法和设备，它是利用一种加工技术和设备来保持硅树脂或其它橡胶类的条带支承滚子的尺寸稳定性来保证在热熔材料喷涂过程中和喷涂开始和终了时避免所受到的温度冲击和变化的不良影响。

本发明的另一个目的是提供一个新型的涂层和应用更广泛的温度控制的条带传送系统。

其它的和进一步的目的将在下面进行描述特别是在所附权利要求书中进行描述。

但是，概括起来，从其重要的观点之一来看，本发明是围绕着一个利用保持硅树脂和橡胶类条带支承滚子的尺寸稳定性来保持将均匀的热熔涂层喷涂在热敏条带上的一种方法，否则当热熔涂层由喷嘴在条带的前面喷涂时以及喷嘴与条带间的距离变化时，条带支承滚子将遭受尺寸变化，该方法包括：将支承滚子与一个热传导滚子连续地接触，支承滚子表面温度增加时，该热传导滚子能够作为一个散热器将从增加了表面温度的支承滚子上散掉或者提供急冷，而且，对于支承滚子的表面温度降低时，可以直接把热加到支承滚子的表面;检测由热熔涂层由喷嘴喷涂到条带的前面的热量和由支承滚子传播到条带的背面的热量引起的支承滚子表面温度的变化。这种温度变化，将导致条带的涂层变化和减弱的;根据这种检测，控制热传导滚子的温度来控制支承滚子和热传导滚子之间的直接传播，反之亦然，从而基本上保持支承滚子的尺寸稳定性和喷嘴与条带间距离的稳定性。

最佳实施例及其详细情况将在下面进行描述。

现在将结合参考附图对本发明进行描述，其中图1A和图1B是按照本发明的最佳实施方案的设计的两个同样设备的示意图，该该计特别是为体现本发明新型方法并分别显示条带停止和送进喷涂状态。

图2A和图2B是显示图1A和图2B的设备的另一种驱动系统的两个同样的系统示意图。

图3A-B，和图4A和图4B分别显示了图1A和图1B的另一种支承滚子组件的加热和急冷技术。

图5A和图5B是特别适合于图1A和图3B和图4B加热和/或冷却装置的另一种的加热和冷却的图。

参看各附图，一种热敏塑料薄流或薄膜的条带1如图1A所示，由一个普通驱动滚子D驱动绕过若干从动滚子Ⅰ，并经过有一个喷嘴N的喷涂段，如在上述专利中所述的窄缝式喷嘴。该喷嘴把来自一个计量供料器S的热熔流体根据要求连续地或间歇地喷涂到条带上，亦如上述专利中所述。根据本发明，一种硅树脂或其它橡胶类支承滚子R₁在相对于喷嘴N向着条带的位置（或图中右边）与条带1的背面切合（在图的左边）。为作具体的喷涂，喷嘴与条带保持一段预定的间隔距离B。如前面所述，在达到均匀的喷涂效果和防止条带和涂层的减弱方面，保持间隔距离B为恒定值是非常重要的，尽管支承滚子R₁的绝缘和不传热表面，与条带接触受到热熔传导的热，随着热传导的时间的迟延倾向导产生滚子R₁上尺寸变化，这种尺寸变化将影响着间隔距离B的改变（传导至条带上的热一般是大于支承滚子R₁的材料硅树脂的比热。

尽管通过相应地移动喷嘴N对保持喷涂层厚度的均匀性产生某种程度的补偿，本发明更为实际地达到这一目的，是通过硅树脂或其它类似的支承滚子R₁与一个热传导滚子R₂的接触具有适时的温度响应性，该热传导滚子R₂最好是空转的并与支承滚子R₁的尺寸相近的金属滚子，如图中所示。热传导滚子R₂就这样直接地接触支承滚子R₁的表面，并随着支承滚子表面温度的增加，如同一个热容器一样起到从支承滚子上带走热量的作用;并随着支承滚子表面温度的下降，设置一个供热器H，如图3A和图3B所示的电加热器，直接传导热量至支承滚子R₁的表面上一般要控制在上面所提的300°F左右，例如与热熔金属层的温度相适应。如由喷涂至条带上的热熔涂层所产生的支承滚子R的温度，是通过例如一种电阻式传感器（RTD）进行监控，以便控制由供热器H所供应的热量和控制由滚子R₂向滚子R₁的表面（反之亦然）直接接触传播的热量以响应这些检测，由此可以保持滚子R₁的尺寸基本稳定，以及喷嘴与条带间的距离保持恒定和涂层厚度的均匀性。滚子R₂将如同一个热容器的作用，用以将硅树脂支承滚子R₁产生的过多热量带走并将亏缺的温度补充到硅树脂支承滚子表面上，以保证支承滚子在整个运行过程中的直径尺寸基本上是稳定的。这样喷嘴与条带之间的间隔距离就在喷涂过程中不随着热影响和线速度的变化而变化而是基本保持稳定。（这里所用的术语“热量”，“加热”和“热传导”经常是用在其发展的方向方面讲的，是指在温度的相对差值的作用和温度传导的作用，包括冷以及热的温度的传导。）

当条带处于停止或暂停状态要防止支承滚子R₁的冷却，和在喷涂过程中，如图1B中所示，保持慢速转动或空转，比如说通过驱动6′台6″，如结合图2A和图2B附图在下面将描述的，要与加热的滚子R₂连续地接触，保持每分钟4至5转。当喷涂过程停止时，从动轮Ⅰ自动地移向右边，如在图1B中实线所示的，引导条带松弛并使条带1与支承滚子R脱离接触，以便达到这样的慢速转动。与此同时，热熔涂层喷嘴N随着热熔涂材料供给关断，被移动到一个有边的收藏位置B′（如图中实线所示）以避免热敏条带遭受来自喷嘴的局部热辐射而减弱。但是当喷涂过程重新开始，而且驱动器D使条带进入运动状态，则喷嘴N同步地返回到图1A（间隙B）的实线所示喷涂位置，并开始喷涂。从动轮Ⅰ也相应地同步移到在左边再与支承滚子R₁一起与条带相啮合，如在图1A和图1B中水平箭头所表示的方向来回运动。（如果下从动轮与沉积的涂层相干涉，则上从动轮可以自动地与支承滚子一起与条带相接触）。条带的驱动导致支承滚子的缓慢空载转动的停止，并把转动加速到与由常规的线速度监控器M所监控的条带工作线速度同步的速度。

图2A和图2B显示用以提供这种停止位置空转（图1B）和条带喷涂过程（图1A）的另一种系统。在图2A的实施例中，支承滚子R₁是由皮带3驱动通过一个驱动器D直接主驱动输入，当条带驱动时，（如图2A所示），在6处操纵使其与条带线速度同步。辅助驱动器6′的设置是由常规的数字电机速度控制器8通过响应条带在M处所检测的信号进行控制，并具有一个“斜支撑”（sprag）超程离合器联抽器，当条带运动中受阻挡，通过皮带3′驱动支承滚子R₁，例如前面提到的当条带处于关断阶段，则以4至5转/分进行空转。当条带在开始起动时，由M检测出来，则辅助电机6′需要通过控制器8进行停车。

一种如图2B所示替换型驱动装置，采用一个可变速数字电机驱动器6″，通过皮带3″联接至支承滚子R₁，通过一个来自控制器8的信号直接由作业驱动达到与条带的速度同步。在条带“停车”时，速度控制器8转换到一个返回驱动状态，操纵可变速度电机驱动器6″，例如置于上述空转或放松到4至5转/分的速度，图1B所示，一直到条带重新起动，如图1A所示。

概括一下操作程序，在图1B所示的条带停车状态，合上电源，图2A中所示支承滚子辅助电机驱动器6′或者图2B中的可变遇电机驱动器6″将被驱动以4至5转/分的速度转动，以便形成在已加热的滚子R₂和支承滚子R₁之间的温度传导。

在“条带起动”时，该条带在从动滚子Ⅰ的位置上，如图1A，运动至喷涂位置，同时环绕着支承滚子R₁产生一部分条带缠绕，同时喷涂喷嘴N移动进入产生喷涂加工的位置。带有叙支撑离合器的辅助电机驱动器6′，如图2A，在此阶段被超程，并根据信号停止，或者自动地接受信号驱动，如图2B，以保持与条带的速度同步。

在条带“停车”信号，涂料的喷涂加工已经结束，喷涂喷嘴N回到如图1B所示位置，产生一个大的间隙B′。与此同时，条带定位从动滚子Ⅰ由支承滚子位置上返回，以便使条带由支承滚子表面上构弛下来。如果采用如图2A所示的驱动装置，当条带被减速到停车时，辅助电机驱动器6′就接受一个信号驱动支承滚子以4至5转/分进行转动。但是，如果采用图2B所示的装置时，可变速电机驱动器6″在条带停车状态接受信号，并置于返回状态，以驱动支承滚子预置的4至5转/分下转速。

一个固体加热器滚子R₂的电加热器H在图1A和图1B中已显示，其传播的热量直接传至硅树脂或其它橡胶或橡胶类支承滚子R₁，也有可能要求由支承滚子R₁中导出热量，根据整个滚子所产生的温度效果决定。这种热量的传导是通过支承滚子R中携带的一个空心管R′实现，如图3B所示供应至支承滚子的热量是例如由热源12，如图5B，通过10导入，并通过14返回，对于常规的联接热源和返回线的循环系统是分别以通向加热管或滚子R¹的10′和14′表示。内管或滚子R¹可以对称地位于支承滚子R₁之内并沿着它延伸如图所示。另外，加热器滚子R₂不需要电子加热，但也可以配置以内加热管或滚子R″，如图4B，5A和5B所示，其热量供入和返回线为10″和14″。用于滚子R₁的热供应线12′位于图5A和图5B的上部。通过传感器RTD′的温度度控制可以实现对支承滚子R₁内部加热的独立控制。

热传导滚子R₂的热转换效应的情况前已描述，可以有这种情况，即滚子R₂实际上将是一个冷却或者急冷滚子，如图4A所示，的确，支承滚子也可能是一个内冷却的或内急冷的，如图4B所示。在此情况下，12′和12分别为图5A和图5B所示的热源，将成为致冷或冷却源，并由10和10″供入而由14和14″返回，将通过它们联接起来，如图中所示。而且，利用传感器RTD和RTD′进行温度控制是可以实现的。此外，灵活应用本发明也可产生在滚子R₁和R₂中的加热和急冷的各种组合。

对于熟悉本专业技术的人员，在本发明的精神和范围内，即权利要求范围内，可以考虑各种改进型。

Claims (16)

1、一种将热熔涂层均匀地保持在热敏条带上的方法，该方法是通过保持硅树脂和橡胶类条带支承滚子的尺寸稳定性实现的，而当喷嘴把热熔材料喷在条带前面上时，条带支承滚子遭到尺寸的变化，以及喷嘴到条带间的距离变化，该方法包括使支承滚子的表面与一个热传导滚子连续地接触，对于支承滚子的表面温度的增加，热传导滚子可作为一个散热器直接，将支承滚子的热量带走，对支承滚子表面温度的降低，可以对支承滚子的表面进行直接地给以接触加热；检测由喷嘴喷涂到条带前面的热熔材料的沉积以及由支承滚子向着条带背面传播的热量引起的支承滚子表面的热量变化，这种热量变化会导致条带涂层的变化和减弱；根据这种检测信号控制热传导滚子的温度以直接控制支承滚子与热传导滚子之间的传播，反之亦然，从而使支承滚子尺寸基本稳定和喷嘴至条带间的距离基本稳定。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述支承滚子是内部加热的。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于使支承滚子冷却。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于热传导滚子是急冷的。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于在喷涂之前，在停车位置上，条带是保持与支承滚子不相接触的，该滚子这时是对着热传导滚子以连续地慢速进行转动;并在条带开始运动时，条带的背面与支承滚子相啮合，并同时在条带的前面上喷涂热熔材料涂层，其上的支承滚子要快速转动以便使其表面速度适应条带工作线速度。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于在喷涂之前，喷嘴由条带处退回，以减少热辐射对停车位置的条带的影响，并在条带开始运动时，喷嘴朝着条带移动回来，以作喷涂。

7、一种用于保持硅树脂和橡胶类条带支承滚子的尺寸稳定性的设备，否则当用喷嘴向热敏条带的前面上喷涂热烷材料涂层时会造成支承滚子的尺寸变化，该设备与热熔材料喷射喷嘴和条带运动系统相结合，含有如以硅树脂和其它橡胶类材料制成的支承滚子装置，用于与运动的条带背面相啮合，该滚子位于喷嘴把热熔涂层喷到条带前面的背面，喷子与条带间隔一预定的距离;热传导滚子装置可转动地直接与支承滚子接触并设置有一种装置加热该热传导滚子以直接向支承滚子传播热量反之亦然;一种装置用于监控支承滚子表面温度以检测该支承滚子的温度变化，更具体地说是检测由喷嘴向着条带喷涂热熔涂层造成的温度变化和条带与支承滚子之间传导的有可能引起涂层变化和减弱的热量的变化;和一种装置一根据这种检测信号控制热传导滚子的温度来直接控制支承滚子和热传导滚子之间热的传播反之亦然，以便保持将支承滚子和由喷嘴至条带之间的间隔距离基本稳定。

8、如权利要求7所述的设备，其特征在于所述热传导滚子是一个通过与支承滚子相接触驱动的从动滚子。

9、如权利要求7所述的设备，其特征在于所述条带通过另一个滚子装置，该装置当条带处于停车时可动地使条带与支承滚子脱离接触，而当为向条带开始接受喷涂热熔材料喷涂时则该滚子装置使条带与支承滚子相啮合。

10、如权利要求9所述的设备，其特征在于一种装置的设置是用于停止热熔材料由喷嘴中喷出，和当条带停车时将喷嘴由条带的前面进一步移开，并当为了用喷嘴将热熔材料向条带上喷涂而条带开始运动时，将喷嘴移动返回至预定的间隔距离上。

11、如权利要求9所述的设备，其特征在于带有一种用于当条带处于停车并与支承滚子脱离啮合时，和当整个系统正在准备喷涂加工或者是处于停止状态，使支承滚子连续地慢速转动的装置。

12、如权利要求9所述的设备，其特征在于有一种装置用于当条带开始运动准备喷涂时，操纵支承滚子停止慢速转动并使支承滚子的转动表面速度与条带工作线速度基本相同步。

13、一种具有上述特征的设备，其特征在于有一个与用于喷涂被驱动经过该设备的一个条带的流体喷射喷嘴相结合的具有由硅树脂和其他橡胶类材料制成的支承滚子装置，用于与运动的条带的背面相啮合，该啮合部位在喷嘴向着条带的前面喷涂流体涂层部位的对面;热传导滚子装置可直接转动地与支承滚子的外表面相接触，适于传导热的和冷的温度效果并设置一种用于加热或急冷支承滚子的装置以便把所产生的温度效果直接传播到支承滚子装置的表面;一种装置用于监控支承滚子的表面温度;和一种响应这种监控装置以控制热传导滚子装置的温度的装置。

14、如权利要求13所述的设备，其特征在于有一种用于当条带停车时，操纵的装置该装置使条带与支承滚子脱离接触，与此同时保持支承滚子对着热传导滚子装置慢速转动。

15、如权利要求13所述的设备，其特征在于当条带运动时，支承滚子装置转动的表面速度与条带线速度同步。

16、如权利要求13所述的设备，其特征在于一种用于在内部加热或冷却支承滚子装置的装置。

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