多孔滾筒塗液工具及方法

2023-12-06 09:30:21 1

專利名稱:多孔滾筒塗液工具及方法
本發明關於塗覆液體材料的工具和方法，包括(但並不限於)熱溶型液體和粘接劑，把這些可以有很大粘度變化範圍的液體塗到表面上(下面通稱之為卷料)，特別是使用新穎的多孔滾筒表面來作這種塗覆。
各種熱溶型和其它液體裝置和塗覆器曾被用來在卷料表面作連續的、間斷的、和圖案的塗覆，包括帶有定量泵液供應系統的開縫噴咀工具，如在我的在先美國專利第3，595，204和4，277，301中所說的，和換向筒形工具如在美國專利3，294，060中所說的。
下面要說的本發明被發現可通過穿過多孔筒狀殼或滾筒的定量液體在塗覆時有很大的靈活性，可以直接塗和不直接塗或轉塗一種或多種熱溶或室溫液體，包括高粘度熱溶，以及減少先有技術的壓力降，並可隨意作連續、間斷、或圖案塗覆。
本發明的一個目的是，通過使用多孔滾筒定液量塗覆提供一種塗液的新的工具和方法以改進操作。
另一個目的是提供一種新的和改進的塗覆器，它可以作同時的圖案塗覆和具有不同塗液量的條紋;用不同塗液材料作連續、圖案、和條紋同時塗覆;以及隨後的和疊加的液體塗覆。
其他的和進一步的目的將在下面講到，特別是在後面的權利要求
中進行描述。
總之，廣義來說，本發明涉及一種用液體材料塗覆卷料的方法，它包括，把這液體材料沿著預定的縱向路徑用連續或間歇的定流量泵動，使它從橫向的部位出來，把這橫向出來的液體收集在一個沿著並包圍該路徑的容積內，把這液體從該容積中通過包在該容積外的多孔表面排出，相對地轉動該多孔表面以及液體從該路徑排出的該部位，把通過多孔表面排出的液體縱向地塗到橫向通過的該卷料上去，通過多孔表面的孔把定量的液體塗到卷料上。在器具形式方面，本發明的液體塗覆器的組成有，一個裝置用來連續地或間歇地把塗液沿一根縱向延伸的管子泵送，這管子的一端通過一個孔它被調節成使液體橫向排出，一個圓柱環形的容積包圍著這管子，它的開口用來接受排出的液體，一個圓柱形多孔殼包在圓柱形容積的外面組成一個液體分配滾筒，一個裝置用來相對地轉動這個管子和它的液體排出孔以及這個滾筒，以使排出的液體沿著容積作圓筒形的分布，以及一個裝置用來轉動該滾筒把通過多孔殼分配出來的液體塗到被橫向拉過滾筒的卷料裝置上。優先和最佳實施例和改進後面要詳述。
本發明將參照附圖加以說明;
圖1A和圖1B是按照本發明設計的新式多孔滾筒工具的分解橫剖面圖;
圖2是相似於圖1A的一個改進的多個部位多孔滾筒工具;
圖3A和3B是工具所使用的標準的和不同多孔(微孔)量的多孔殼的放大橫向部分剖面圖;
圖4A和4B顯示使用圖1A和圖2中形式的工具可以得到的單個和多個寬度的重複塗覆圖案;
圖5A，5B和5C是用本發明來轉塗的典型工具的輪廓的簡略側視圖，依次為轉塗，直接塗和不同材料塗;
圖6是這種轉塗和/或直接塗的較詳細的系統簡圖，適用於連續整體塗(圖7A)和圖案，例如帶有間歇性橫向條紋的連續性縱向條紋(圖7B);
圖8是相似於圖6的系統簡圖，顯示一個多頭供應不同材料的塗覆系統，適用於間歇性不同材料條紋的圖案塗覆和/或連續條紋塗覆(圖9);
圖10是一個相似的系統簡圖，顯示一個改進的多頭供應系統，適用於用兩種不同的材料作整體的塗覆，如一個在另一個上面(圖11)。
參看圖1A和1B，一個優先的多孔滾筒工具結構被顯示出，用以把塗液從一個在旋轉接頭2上的單個供應室沿著一根縱向延伸的管子2′連續地或間歇地泵送，管子2′連通到一個在圓柱形內供應滾筒管4中的橫向徑向延伸的孔2″-進口2′最好軸向沿著滾筒4延伸，而孔2″卻是橫向地排出液體。一個同軸的圓柱環形容積6包圍著滾筒管4並接受在2″排出的液體。容積4的同軸外層包著一個圓柱形多孔殼8，用燒結金屬，網之類做成，下面還要詳細講，而管4和它的液體排出孔2″能相對地轉動以把液體沿著容積的裡面分布以使它充滿液體，同時使液體沿著多孔殼8的縱向均勻分布。多孔殼8可用均勻的燒結金屬組成，如20微米孔，如圖3A中所示，或者用多個不同孔徑的殼，如圖3B中所示，如10微米孔的外殼佔總殼厚的10%，以及100微米孔的內殼佔總殼厚的其餘部分。這種不同微孔的結構將減少高粘度材料的壓力降，如10，000-30，000cps在室溫下定量通過多孔金屬殼時，多孔殼滾筒8的外表面不但可以在多孔程度上有不同，也可以在表面製備上不同，如圖1A中的8′，以得到預定圖案的塗覆，如重複塗覆橫條或縱邊條紋和間歇的橫條如圖4A。圖案可以用特種蝕刻把加工過表面的孔封閉而記錄到滾筒表面上去。
多孔的燒結金屬圓筒以前曾被用於各種不同的用途，如軸承，吸油芯和濾芯等等，合適的燒結不鏽鋼，蒙乃爾和相似的多孔體具有10，20或40微米孔徑，殼厚在3/8英寸的，曾被成功地用作完全不同的用途，即作為一個粘性液體定量塗覆滾筒。其中有美國康涅狄克州發民屯市的毛特冶金公司的1400系列。這種獨特的用途在圖5A和5B中更清楚地表示出來，相應地顯示出這種多孔的工具滾筒8被用來在移動的卷料上轉塗和直接塗。在圖5A中，多孔滾筒8接觸著一個橡膠面的鋼製滾筒10旋轉，滾筒10把多孔分配滾筒8上的塗液轉到在滾筒10和下面的層壓滾筒12之間移動的卷料上去。層壓滾筒12的轉向和滾筒10相反，它是用來使卷料確實壓著工作滾筒以轉送液體。多孔滾筒8的轉向和轉送或工作滾筒10相反，最好兩者的表面速度相同，因此兩者不是同步旋轉就是按一定比例旋轉。工作滾筒的速度和卷料相同或比它略低以得到塗抹表面。典型的速度是卷料速度的95%。在圖5B中是另一種情況，即多孔滾筒8自己直接地接觸著卷料，此卷料在滾筒8和一個相反地旋轉的下面的層壓滾筒12之間移動，層壓滾筒12保證卷料確實地接觸著多孔滾筒。在這種直接塗覆中，多孔滾筒8和卷料同速以進行圖案印塗;或比卷料速度略低以進行整個寬度塗覆或連續條紋(長度方向和卷料相同)塗覆以產生一個塗抹表面。5A和5B的系統允許整體或連續條紋和圖案塗覆的單次塗覆。
比圖5中簡略顯示的更完整的系統被畫出在圖6中，這是用於熱溶粘接劑，正如上面所講的幾個專利中所公開了的和其它已知的塗覆同一類型，從鬥1進入的料通過濾器3到達正排量定量泵5(這和上述的幾個專利相同)把液料由7送到三通閥9(這和我的美國專利4，565，217中所說的一樣)然後供應給多孔滾筒系統8的旋轉接頭進口2。到濾器進口的迴路反饋顯示於11。定量泵5被一個數字式泵驅動器13所控制，驅動器13被連接到一個以卷料為基準的磁性探頭15，使泵的速度和卷料的速度一致。整體的或連續的塗覆和連續的縱向條紋和間歇的橫向條紋圖案被顯示於圖7A和7B中。
多寬度多孔滾筒工具被顯示於圖2中，顯示出多個進口供應部分和旋轉接頭2，多寬度連續的內部供應滾筒4，在各個鄰近的滾筒之間有連續的部位分隔器4′以分隔各自的連續容積和多孔滾筒殼部分。圖4B顯示出典型的示例的多寬度重複塗覆圖案。
回過來說說上面所講的本發明的靈活性，本發明能用不同的塗層重量同時作條紋或其它的圖案的塗覆，或者用不同的液體塗覆材料同時作整體的，條紋或圖案塗覆，圖5C就是這種不同材料塗覆所用作參照的簡略實施改進例。這個設計能允許同時作不同塗層重量的條紋或圖案塗覆。兩個多孔滾筒的組合能允許在一個塗層上再塗上一層，或兩個相同的或不同的液體並排塗覆，或同一種液體塗成不同的塗層重複，以適合特殊的塗覆圖案。在圖5C中，多孔滾筒8(例如用＃1花紋)被示出接觸著相反旋轉的工作滾筒10的上側部分，在滾筒10和層壓滾筒12之間有移動著的卷料。第二個多孔滾筒8′(例如用＃2花紋或不同的塗層重量或材料)同時地接觸著工作滾筒10的對側。多孔滾筒8和8′可以和工作滾筒10作等速運轉或作微小差速運轉，如果需要，滾筒10也可以對卷料作微小差速運轉。
在圖8中顯示出這種不同材料或差速運行的完整的系統，其中第二多孔滾筒8′被示出由第二正排量定量泵5′供料，供料通過7′到達第二個三通閥9′，再送入第二多孔滾筒裝置8′，並有一根迴路管11′通到濾器3的進口。向多孔滾筒8供料的泵5被示出是一個雙頭排出定量泵，它有兩根供應管7和7A。圖9顯示出間歇的不同塗層重複條紋(供應管7′-如2密耳的塗層)和連續的縱向側條紋(供應管7和7A-如1密耳的塗層)的示例圖案塗覆。
如上面提到的，本發明的靈活性也包括用兩種不同的液體塗覆材料作多次塗覆，如在圖11中所示的一種塗層在另一種的上面。圖10的系統能用和圖8相似的結構，但具有分開的料鬥1和1′以及泵5和5′，以用於不同的液體材料。
本發明的多孔滾筒塗覆技術能用於室溫下的液體和工作溫度為350°F的熱溶型液體以及其它溫度範圍的液體塗覆操作。可以在多孔滾筒組合內裝上加熱件，或把多孔金屬材料8用作電導或電阻件以接受加熱電流。典型的抗熱材料是鎳鉻合金。
工業上應用熱溶圖案塗覆的例子是香菸製造業。典型的是濾咀包紙的粘合，這種濾咀紙把過濾件和香菸連接起來，使用參變長方形的粘接圖案，其中間部分沒有粘接劑。目前制香菸機的工作速度是每分鐘7000支，它體現了傳統的聚乙烯樹脂粘結劑的乾燥極限。任何進一步的增加生產線的速度阻止香菸各部分的成功粘結和乾燥。本發明中用熱溶塗層代替樹脂粘結劑能使生產速度進一步提高。熱溶塗層的厚度為1密耳，使香菸各部分得到合適的接合。
除了上述的塗層之外，本發明對室溫下的材料特別適用，如矽膠，醋酸脂聚乙烯和其它的粘接塗料，對於熱溶材料如環氧乙烯包裝封固材料也特別適用。
內行熟手還可對此作進一步的改進，但這些改進都被認為是包括在下面權利要求
的精神和範圍之內的。
權利要求
1.一種用液體材料塗覆卷料的方法包括，把這種液體材料用連續的或者間歇的定量泵沿著一條預定的縱向路徑泵送，使它排出於一個橫向的區域，把這橫向排出的液體接納在沿著和包圍著該路徑的容積內，把這液體從該容積通過和該容積同軸的包圍著該容積的多孔表面排出，相對地轉動該多孔表面和液體從該路徑排出的該區域，把從多孔表面縱向排出的液體塗在橫向移動通過的卷料上，使卷料塗上定量流出多孔表面孔的液體。
2.如權利要求
1中的方法，其特徵為，該容積和它的外圍的多孔表面是同軸的圓柱形，和卷料橫著相交，該容積呈環形它和該多孔的表面組成一個圓柱形的滾筒。
3.如權利要求
2中的方法，其特徵為，該塗覆是把多孔表面的滾筒接觸在移動著的卷料上旋轉而造成的。
4.如權利要求
3中的方法，其特徵為，該卷料在相反方向旋轉的多孔表面滾筒和層壓滾筒之間被移動的。
5.如權利要求
2中的方法，其特徵為，該塗覆是通過把該多孔表面滾筒接觸到一個相反旋轉的工作滾筒，工作滾筒接觸到卷料並把從該孔中排出的液體轉送給卷料而造成的。
6.如權利要求
3中的方法，其特徵為，該多孔表面滾筒的旋轉速度和卷料的速度基本相同或成一定的比例。
7.如權利要求
5中的方法，其特徵為，該多孔表面滾筒和工作滾筒用基本相同的速度或成一定比例的速度旋轉。
8.如權利要求
5中的方法，其特徵為，多孔表面滾筒和工作滾筒相對的轉速是基本同步的或是有微小差速，而該工作滾筒相對於卷料的速度是基本同步的或是有微小差速。
9.如權利要求
5中的方法適用於多個塗層，其特徵為，第二個排出液體的多孔表面滾筒也同時地旋轉著接觸在工作滾筒上，和第一個多孔表面滾筒的接觸點不在一起，以便用第二種液體來塗覆卷料。
10.如權利要求
9中的方法，其特徵為，第二個多孔表面滾筒相對於工作滾筒的轉速是基本同步的或是有微小差速。
11.如權利要求
5中的方法，其特徵為，一個第二排出液體多孔表面滾筒基本上同時把第二種液體塗覆在卷料上。
12.如權利要求
1中的方法，其特徵為，該多孔表面的多孔性至少在表面分布或程度上按預定的圖案而變化以提供圖案形的塗覆。
13.如權利要求
12中的方法，其特徵為，該多孔性只存在於該多孔表面的被隔開的部分，以提供隔開的條紋塗覆。
14.如權利要求
11中的方法，其特徵為，在多孔滾筒表面上的多孔性圖案至少在表面分布或程度上有變化，以便沿著卷料用第一和第二液體造成不同的塗覆圖案。
15.如權利要求
14中的方法，其特徵為，至少一個該多孔表面用多孔部分形成圖案以產生至少一個縱向的橫向的分隔開的塗覆條紋。
16.如權利要求
1中的方法，其特徵為，該多孔表面被加熱以便從沿著該路徑來的熱溶液體之類能進行分配。
17.如權利要求
16中的方法，其特徵為，該多孔表面是用導電的材料做的，而加熱是由於電流通過而造成的。
18.如權利要求
17中的方法，其特徵為，多孔表面的溫度是被監測著的，而電流由此被控制著。
19.如權利要求
1中的方法，其特徵為，進一步方法的完成是用多個液體路徑，以便把各液體橫向地排出在連接著的縱向區域，這些區域把容積分成相應的多個連接著的縱向部分，這些縱向部分各有包圍著它自己的多孔表面，而各縱向部分又互相分開密封著，各自由相應的液體路徑中接受液體。
20.如權利要求
11中的方法，其特徵為，液體被選擇和該滾筒的轉速被調節以產生至少一個同時發生的不同液體塗層重量的圖案塗覆和條紋;或一個不同液體塗覆材料同時發生的連續的圖案塗覆和條紋;或連接的和重疊的液體塗覆。
21.塗液工具由下列各部組成，一種裝置用來連續地或間歇地把塗覆液體沿著一根縱向延伸的管子泵送，該管通到一個可調節的孔，以便把液體橫向排出，一個包圍著這根管子的圓柱環形容積，其空位用來接納排出的液體，一個包圍在這個圓柱環形容積外面的圓柱形多孔殼組成的液體分配滾筒，一種裝置用來把管子和它的液體排出孔以及沿著容積圓柱形地分配排出液體的滾筒作相對旋轉，一種裝置用來轉動該滾筒和把分配通過多孔殼的液體塗到被橫向拉過滾筒的卷料裝置上。
22.如權利要求
21中的工具，其特徵為，塗層裝置包括一種裝置用來把滾筒的多孔殼直接地接觸到卷料一面的一個區域上，使這卷料的該表面塗上液體，該區域的反面則有一個配合工作的滾筒嚙合著。
23.如權利要求
21中的工具，其特徵為，塗覆裝置包括接觸著多孔殼滾筒並和它以相反方向旋轉的工作滾筒裝置，這工作滾筒裝置接觸著卷料表面的一個區域，把通過多孔殼分配出來的液體轉送到卷料的該表面上去，在該區域的反面，嚙合著一個配合工作的滾筒。
24.如權利要求
23中的工具，其特徵為，另一個液體分配多孔殼滾筒被採用來同時接觸著工作滾筒裝置的和第一多孔殼滾筒接觸的地點以外的地點，在卷料上提供另一個液體塗覆。
25.如權利要求
21中的工具，其特徵為，多孔殼被做成這樣的圖案，以提供一個隔開的多孔部分，其尺寸上的分布和多孔性的程度可以變化。
26.如權利要求
21中的工具，其特徵為，有多個縱向延伸的塗液管裝置，各裝置橫向地排出液體在連接著的縱向區域上，液體進入相應的連接著的圓柱形的環形容積，各容積有相應的多孔殼，有裝置被提供來把各容積和相鄰的容積分開密封。
27.如權利要求
21中的工具，其特徵為，多孔殼是用燒結金屬或網做成。
28.如權利要求
23中的工具，其特徵為，液體和滾筒的轉速被選擇使卷料上造成至少一個用不同液體塗層重量同時產生的圖案塗覆和條紋;或用不同液體塗覆材料同時產生的連續的圖案塗覆和條紋;或連接的和重疊的液體塗覆。
專利摘要
塗覆材料的定量塗覆，用於室溫到熱溶的塗覆和粘接劑，通過使用對液體來說是多孔的滾筒工具的單獨使用或多個組合來轉送或直接塗覆，包括同時的連續或間歇圖案和同時的不同塗液量圖案塗覆或不同材料塗覆。
文檔編號B05C1/10GK86103204SQ86103204
公開日1987年9月9日 申請日期1986年5月9日
發明者弗雷德裡克·S·麥金太爾 申請人:艾庫米特實驗室公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan