專利名稱：在帶上產(chǎn)生條紋涂層的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在移動的帶襯底上得到連續(xù)的液體或半液體的涂層的方法和裝置。
本發(fā)明首先已經(jīng)被應(yīng)用在金屬帶如鋼帶襯底上涂料的噴涂，而且下面也首先在此方面進(jìn)行描述。但是，顯然本發(fā)明可以應(yīng)用于在其它材料的襯底或帶上噴涂其它液體或半液體涂層，只要這種襯底對于噴涂基本上是不透性的。
在連續(xù)襯底如鋼帶噴涂的大型應(yīng)用中，鋼帶精軋機(jī)的技術(shù)已比較完善，但迄今為止，仍局限于單色產(chǎn)品的生產(chǎn)，可以在鋼帶的至少一側(cè)的整個面積上實(shí)施均勻的噴涂。在EP-494672中描述了這樣的一種應(yīng)用。
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的上述局限，它可以在帶的兩個相鄰的縱向延伸的區(qū)域中的每一個上連續(xù)地同時實(shí)施不同的噴涂。
申請人發(fā)現(xiàn)，如果兩個很相近的但非接觸的液體或半液體涂料珠(bead)被保持在-由-移動帶和一在該帶的橫向延伸的噴涂量控制輥所限定的上游間隙內(nèi)，則可以得到一穩(wěn)定的工作狀態(tài)，使得陷入輥的下游的帶可以被分別地涂覆分別來自每一個涂料珠的涂料，所得到的涂層是彼此相互接觸的，但基本上不相混合。而且，所產(chǎn)生的涂層之間的連接線可以是很直的，并在帶上明顯地示出。因此，如果兩個質(zhì)地相同的但顏色不同的噴涂混合物的涂料珠以這樣的方式放置，則可以得到整潔的條紋噴涂產(chǎn)品。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種噴涂一帶的方法，該方法包括將要被噴涂的帶移動通過一具有一噴涂量控制輥的平整裝置，以在帶和控制輥之間形成一上游間隙，設(shè)置至少一個固定的分隔裝置，以將所述間隙分隔成至少兩個緊密相鄰的間隙長度，和在位于所述平整裝置的上游的帶上噴涂涂料，并以能夠?qū)⒁煌苛现楸３衷诿恳婚g隙長度內(nèi)的速率，將其傳送入各間隙長度內(nèi)；當(dāng)帶通過所述間隙時，在所述帶上，從每一個間隙長度形成涂料的條紋。
最好，當(dāng)噴涂到帶上時，涂料是液體的或半液體的，并且最好被傳送入每一個間隙長度內(nèi)的涂料具有不同的物理特性。
具有不同特性的涂料包括具有不同顏色的涂料。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，在帶的每一邊可以提供與所述分隔裝置類似的邊界裝置。這些邊界裝置可以直接與所述帶相鄰，也就是說，它們可以接觸從它們中間通過的帶的各邊緣，或者它們可以覆蓋和接觸所述帶的狹窄的邊緣部分。在后一種情形下，邊界裝置的寬度大約等于分隔裝置或每一個分隔裝置的一半。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，選擇并控制涂料的噴涂速率以保證在各間隙長度內(nèi)的單個的涂料珠在穩(wěn)定的操作狀態(tài)下的容積是基本上恒定不變的。這就要求每一個間隙長度的噴涂速率要大體等于涂料從每一個間隙長度逸出的速率。當(dāng)設(shè)置噴涂量控制輥壓力以產(chǎn)生所需厚度的涂層時，噴涂量控制輥使從每一個間隙長度逸出的涂料充分?jǐn)U展，以產(chǎn)生連續(xù)的不間斷的下游涂層。
當(dāng)各涂料組合物的粘度基本相同時，各個涂料珠在穩(wěn)定狀態(tài)下的容積不僅是基本上恒定不變的，而且每單位間隙長度還大體相等。這有利于所需厚度的涂層的形成，而且不會間斷或干擾條紋的接合線。
以每單位間隙長度的容積為基礎(chǔ)來表示出均等，因為在本發(fā)明的適用例子中，有不同尺寸的間隙長度產(chǎn)生出寬度各不相同的各個條紋進(jìn)而在所得到的產(chǎn)品上形成各不相同的美學(xué)效果的情形。
分隔裝置的寬度根據(jù)在帶上的涂料粘度或擴(kuò)展特性來確定。在各涂料組合物具有各不相同的粘度或擴(kuò)展特性時，在不同的相鄰間隙長度對之間最好使用具有不同寬度(在噴涂量控制輥的軸向上測量)的分隔裝置。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種用于在連續(xù)移動的帶上產(chǎn)生條紋狀涂層的裝置，包括一具有一噴涂量控制輥的平整裝置，該裝置與帶之間形成一間隙，至少一個固定的分隔裝置，該裝置在所述間隙內(nèi)將所述間隙分隔成至少兩個緊密相鄰的間隙長度，和所述平整裝置上游的裝置在所述帶上噴涂涂料，以預(yù)定的速率將其傳送入各個間隙長度，所述噴涂裝置將一涂料珠保持在每一個間隙長度內(nèi)，當(dāng)帶通過所述間隙時，從每一個間隙長度在所述帶上形成一涂料條紋。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，待涂覆的帶可能被加熱到高于涂料的玻璃化溫度或涂料的熔點(diǎn)溫度，在這種情形下，噴涂液體或半液體涂料的噴涂裝置可以是熔化噴涂裝置，這種噴涂裝置是將一固體涂料塊料以一預(yù)定速度送向被加熱的帶，使得固體涂料塊料熔化成液體或半液體涂料并噴涂到帶上。在我們的澳大利亞專利No.667716和在1997年8月28日提交的題目為“塊料供給的裝置及方法”的待審的國際專利申請PCT/AU97/00555中描述了這種熔化噴涂裝置，其全文結(jié)合于本發(fā)明。由于它們可提供對噴涂速率的精確的控制，因此這樣的熔化噴涂裝置是很好的。它們還可以很容易地在帶的所選擇的區(qū)域上實(shí)施噴涂，有利于將各涂料供給到各個間隙長度。
下面參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的一個實(shí)施例。


圖1是一個不按比例的示意性的側(cè)視圖，示出了包含有本發(fā)明的平整裝置的連續(xù)帶熔化噴涂裝置；
圖2是圖1中的圖標(biāo)2所包圍的一部分的放大的詳圖；圖3是一帶通過圖1所示的平整裝置的放大的示意性透視圖；圖4是圖3所示的主體的一個端部放大的視圖；圖5至圖8分別示出了一熔化噴涂裝置的有效的多種供給布置方式。
圖1中所示的噴涂裝置包括轉(zhuǎn)動輥3和支撐輥4，一要被噴涂的帶5由其引導(dǎo)通過一熔化噴涂工作站。該裝置還包括一帶預(yù)熱爐6，帶5被該爐加熱到一高于要被熔化噴涂到帶5上的固體涂料組合物的玻璃化溫度的溫度。該裝置還包括一用于使涂料擴(kuò)展開和平整的裝置，該裝置包括-彈性輥7和一用于在涂料組合物是熱固性材料時使用的固化爐8。
以上所描述的裝置是與在前述的澳大利亞專利No.667716及在1997年8月28日提出的題目為“塊料供給的裝置和方法”的國際專利申請PCT/AU97/00555中提出的發(fā)明相一致的，其全文結(jié)合于本發(fā)明，而且前述的裝置可以與任何已知的用于在噴涂工作站向帶上噴涂熔化的噴涂液體涂料組合物的塊料供給裝置一同使用。
在圖1所示的裝置中，塊料供給裝置或用于將噴涂材料噴涂到熱的帶上的裝置包括一傳送裝置，即所示的具有一帶10的環(huán)形傳送裝置9，包括一大體為平的條板11，帶10繞過一主動皮帶輪12并圍繞包含有一固定的導(dǎo)向件13和一惰輪14的裝置轉(zhuǎn)動。
主動皮帶輪12由一電機(jī)和變速裝置(未示出)來驅(qū)動，以便可以在一定范圍內(nèi)精確地將主動皮帶輪的轉(zhuǎn)動速度設(shè)置在任一所需的值。
帶條板11用于支撐至少兩個基本上不溶解的涂料組合物塊料15。條板11可以在一支撐工作臺上滑動到該末端，在該情形下，轉(zhuǎn)向裝置的固定導(dǎo)向件可能僅僅是該工作臺的邊緣。
在所示的實(shí)施例中，導(dǎo)向件13是一標(biāo)準(zhǔn)的具有矩形橫斷面的中空橫梁，該橫梁跨越帶的整個寬度。由此它給出了一半徑很小的縱向的角度16，帶10轉(zhuǎn)過該角度在端部17脫離開條板11的平面。轉(zhuǎn)過之后，該帶在一方向上繼續(xù)向前，該方向或平行于要被噴涂或涂覆的帶的表面或偏離要被噴涂或涂覆的帶的表面。
主動皮帶輪12的表面最好鋪有高磨擦系數(shù)的材料，如天然橡膠。它最好被固定在一可滑動的座架上或類似物上，該座架或類似物由一可調(diào)節(jié)的負(fù)荷彈簧或類似物連續(xù)地推動，離開轉(zhuǎn)向裝置。這些布置方式提供了主動皮帶輪12和帶10之間的無滑移傳動，使得條板11由主動皮帶輪的轉(zhuǎn)速帶動，能夠以一預(yù)定的速度朝向帶5移動。在其它的實(shí)施例中，帶與主動皮帶輪接觸的表面可以是橫向地布置有肋狀物或齒狀物，并使皮帶輪的表面相應(yīng)地具有凹槽以在其間提供良好的驅(qū)動連接關(guān)系。
帶10由柔韌的、耐熱的、耐久的材料制成，例如，它可以是由如玻璃纖維等的紡織品強(qiáng)化的氟化聚合物。帶與塊料15接觸的表面最好是光滑的。
塊狀的熱固性的涂料組合物易于粘附在大多數(shù)的表面上，以上所述的帶的材料正是提供了這樣一種表面。其結(jié)果是在帶10和塊料15之間提供了高磨擦系數(shù)的接觸，使得帶速度的控制轉(zhuǎn)換成塊料速度的控制，這是熔化噴涂速率的控制所需要的。
在圖1和3中所示出的本發(fā)明的平整裝置可以被包含在一鋼帶精軋機(jī)中，作為連續(xù)的噴涂線的一部件。本發(fā)明包括一慣用的鋼帶支撐輥4和一慣用的噴涂量控制輥7，該輥的圓柱形外表面具有彈性層。一鋼帶5由支撐輥4支撐并繞過該支撐輥4。這兩個輥均由動力驅(qū)動，并且它們的表面速度不必相同。驅(qū)動支撐輥4以使其表面速度基本上與帶5的相同，并且與帶接觸的輥的那部分以與帶相同的方向移動。另一方面，在帶上，平整噴涂量控制輥7的表面速度的變化范圍可以在相反的方向上的一低速到帶的移動速度之間，經(jīng)零直至在與帶的移動速度相同的方向上的大約帶的速度的25％。在輥和帶之間保持一足夠大的壓力，以便使從每一間隙長度逸出的涂料產(chǎn)生所必需的擴(kuò)展。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，在平整裝置的上游，最好使用一熔化噴涂裝置，包括一串聯(lián)的塊料供給裝置，借助于該供給裝置，兩個或更多的塊料支撐條板一個位于另一個之上，如圖1所示，其間由一大于噴涂塊料的厚度的距離分隔開，或者橫跨移動帶的寬度并排地布置。串聯(lián)的塊料供給裝置可以將圖中斷面線19和20所表示的不同顏色的、不溶解的液體涂料組合物噴涂到帶的一側(cè)面上。涂層19和20較凹凸不平且質(zhì)地不均，但它們是以精確的噴涂速率進(jìn)行噴涂的。可以看出該涂層沒有完全覆蓋帶的側(cè)面，但是還是有一些覆蓋在兩個相間隔的縱向區(qū)域內(nèi)，這兩個區(qū)域還與帶的邊緣隔開一定距離。因此，熔化噴涂裝置或是包括有兩個分離開的裝置，一個用于一個涂料塊，或是能夠以相同的速度同時驅(qū)動兩個間隔開的塊料。
一單一分隔裝置包括一靜止的薄板21，該薄板21由特氟隆或其它的耐熱非粘性材料制成，該分隔裝置將由帶5和平整噴涂量控制輥7所限定的上游間隙分割成兩個間隙長度，由薄板21的寬度來分割。薄板21由任一合適的橫跨帶5的保持裝置(未示出)來固定。薄板21的一端被制成有一尖點(diǎn)以將其勻稱地裝入上述間隙中，盡可能不阻礙輥7。
在此方面，必須意識到輥7被該輥與帶5上的通過其間隙到下游側(cè)的薄的液體涂層之間的壓力所壓縮。因此，薄板21的尖點(diǎn)的頂端與兩輥的軸線所在的假象平面的上游間隔一很小的距離。
在帶的每一邊可以提供一邊界裝置18。該邊界裝置可以直接地與帶相鄰，也就是說，它們可以接觸在其中間通過的帶的各邊，或者可以覆蓋并接觸帶的狹窄的邊緣部分。在后一情形中，邊界裝置的寬度可以大約等于分隔裝置或每一個分隔裝置的一半。
開始工作時，在每一間隙長度內(nèi)產(chǎn)生各涂料的兩個涂料珠(bead)22和23。來自每一個間隙長度的涂料進(jìn)入輥7和帶5之間的接觸區(qū)域。而后，輥將這些涂料擴(kuò)展開，以便每一涂料珠的涂料覆蓋帶的一部分。該擴(kuò)展略微降低了涂料層的平均厚度，并且使輥7產(chǎn)生出所需要的具有兩個條紋24和25的平整涂層。
圖5至8示出了熔化噴涂裝置的串聯(lián)塊料供給裝置的幾種布置方式的例子。
兩個或多個條板可以一同操作(即在一共同的支撐工作臺上一同滑動)并在相同的時間內(nèi)操作。當(dāng)傳送裝置是一環(huán)狀傳送帶時，每一個條板的主動皮帶輪將能夠獨(dú)立于其它的而自行操作，使得傳送帶的轉(zhuǎn)動速度可以是相同的，也可以是變化的。條板在支撐工作臺上獨(dú)立地滑動也是合乎需要的。
圖5示出了使用兩個涂料塊料42噴涂移動帶時的串聯(lián)熔化噴涂裝置的傳送裝置的布置方式，圖7示出了使用三個涂料塊料44時的傳送裝置的布置方式。傳送帶的數(shù)量最好等于所使用的涂料塊的數(shù)量。
在圖6和8中，如果涂料塊位于其上的條板能夠彼此獨(dú)立地移動，則在頂部條板上的涂料塊44、42可以被移入并以一種顏色組合來噴涂，而在底部條板上的塊料45、43可以被加載第二種顏色組合，當(dāng)不再需要第一種顏色組合時，噴涂第二種顏色。由此當(dāng)?shù)撞織l板進(jìn)入噴涂位置開始噴涂時，頂部條板可以被縮回，進(jìn)而增加噴涂速度，而且可以改變噴涂到帶上的顏色。
權(quán)利要求
1．一種用于在一連續(xù)移動的帶上產(chǎn)生一條紋狀涂層的裝置，包括一具有一噴涂量控制輥的平整裝置，該裝置與所述帶之間形成一間隙，至少一個固定的分隔裝置，該裝置在所述間隙內(nèi)將所述間隙分隔成至少兩個緊密相鄰的間隙長度，和所述平整裝置上游的裝置，該裝置在所述帶上噴涂涂料，以預(yù)定的速率將其傳送入各個間隙長度，所述噴涂裝置將一涂料珠保持在每一個間隙長度內(nèi)，當(dāng)帶通過所述間隙時，從每一個間隙長度在所述帶上形成一涂料條紋。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述平整裝置還包括一支撐輥，鋼帶通過所述支撐輥并由所述支撐輥支撐。
3．如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于在所述支撐輥和噴涂量控制輥之間保持壓力，以擴(kuò)展從每一個間隙長度逸出的涂料。
4．如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于當(dāng)被噴涂到所述帶上時，涂料是液體的或半液體的。
5．如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于噴涂涂料的裝置是一熔化噴涂裝置。
6．如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于熔化噴涂裝置以一預(yù)定速率向被加熱的帶傳送至少兩個基本上是固體的涂料塊，使固體涂料塊熔化成液體或半液體，并噴涂到所述帶上。
7．如前述的權(quán)利要求中的任一項所述的裝置，其特征在于在所述帶的每一邊提供邊界裝置。
8．如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述邊界裝置覆蓋并接觸所述帶的邊緣部分。
9．如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于提供至少兩個固定的分隔裝置。
10．如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述熔化噴涂裝置包括至少兩個串聯(lián)的傳送帶列，延伸跨越所述帶的寬度，傳送帶的數(shù)量等于固體涂料塊的數(shù)量，傳送帶中的每一列都可以獨(dú)立于其它的傳送帶，單獨(dú)地操作。
11．一種噴涂一帶的方法，該方法包括將要被噴涂的帶移動通過一具有一噴涂量控制輥的平整裝置，以在所述帶和所述控制輥之間形成一上游間隙，設(shè)置至少一個固定的分隔裝置，以將所述間隙分隔成至少兩個緊密相鄰的間隙長度，和在位于所述平整裝置的上游的帶上噴涂涂料，并以能夠?qū)⒁煌苛现楸３衷诿恳婚g隙長度內(nèi)的速率，將其傳送入各間隙長度內(nèi)；當(dāng)帶通過所述間隙時，在所述帶上，從每一個間隙長度形成涂料的條紋。
12．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于當(dāng)噴涂到所述帶上時，所述涂料是液體的或半液體的。
13．如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于被傳送入每一個間隙長度內(nèi)的涂料具有不同的物理特性。
14．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于具有不同特性的涂料包括具有不同顏色的涂料。
15．如權(quán)利要求11至14中的任一項所述的方法，其特征在于相鄰的間隙長度是非接觸的。
16．如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于控制涂料的噴涂速率以在穩(wěn)定的操作狀態(tài)下在各間隙長度內(nèi)提供其容積基本上恒定不變的單個涂料珠。
17．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于每一個間隙長度的噴涂速率大體等于涂料在每一個間隙長度內(nèi)擴(kuò)展的速率。
18．如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于各種涂料的粘度是大體相同的。
19．如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于在操作過程中，各涂料珠的每單位間隙長度的容積基本上是相同的。
20．如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述間隙被分隔成尺寸不同的間隙長度。
21．如權(quán)利要求15至19中的任一項所述的方法，其特征在于所述平整裝置還包括一支撐壁。
22．如權(quán)利要求21所述的方法，還包括在所述支撐輥和噴涂量控制輥之間保持一足夠大的壓力的步驟，以擴(kuò)展從每一間隙長度逸出的涂料。
23．如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于采用一熔化噴涂裝置將涂料噴涂在所述帶上。
24．如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于所述熔化噴涂裝置以一預(yù)定速率向被加熱的帶傳送至少兩個基本上是固體的涂料塊，使固體涂料塊熔化成液體或半液體，并噴涂到所述帶上。
25．如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于所述熔化噴涂裝置包括至少兩個串聯(lián)的傳送帶列，延伸跨越所述帶的寬度，傳送帶的數(shù)量等于固體涂料塊的數(shù)量，所述傳送帶朝向所述被加熱的帶移動所述涂料塊。
26．如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于每一個傳送帶都可以獨(dú)立于其它的傳送帶，單獨(dú)地操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在一連續(xù)移動的帶上產(chǎn)生條紋狀涂層的裝置和方法。該裝置具有一平整裝置,該平整裝置包括一噴涂量控制輥(4),該平整裝置與帶(5)之間形成一間隙。提供一個固定的分隔裝置(8),該裝置將所述間隙分隔成間隙長度。平整裝置(4,5)的上游是在帶(5)上噴涂涂料并以預(yù)定的速率將其傳送入各個間隙長度的裝置,噴涂裝置將一涂料珠(9)保持在每一個間隙長度內(nèi),當(dāng)帶(5)通過所述間隙時,從各間隙長度逸出的涂料在所述帶上形成一涂料條紋。
文檔編號B05D1/26GK1231622SQ97198177
公開日1999年10月13日 申請日期1997年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月25日
發(fā)明者鳥多·沃爾夫?qū)け劝Ｖx, 特雷弗·詹姆斯·霍頓, 馬克·約翰·戴維斯 申請人:Bhp鋼鐵(Jla)有限公司