專利名稱：用于涂覆波紋形薄板材料的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于涂覆薄板材料的方法和裝置，具體地說涉及用于將一種沒有光學(xué)缺陷的可固化的涂層涂覆于波紋形材料上的方法和裝置，以及涉及被涂覆的制成品。
高強(qiáng)度的薄板材料可以用下面的方法連續(xù)地制作成波紋形在一對(duì)交指形的成形輥之間引入可熱成形的薄板材料，然后使其通過一個(gè)相距較近的冷的校正器，該校正器具有相應(yīng)于所需要的波紋形板的最終形狀。這一裝置在威廉姆·查爾斯·保爾(William CharlesPaul)的題為“用于把薄板材料制作成波紋形板的方法和裝置”的美國專利申請(qǐng)，其序列號(hào)為NO 07/960489，申請(qǐng)?zhí)峤蝗諡?992年10月13日，委托人文件號(hào)No 8CS-5377，在此已轉(zhuǎn)讓給本受讓人，該專利申請(qǐng)中的內(nèi)容在本文中一并作為參考結(jié)合討論。而所獲得的最終產(chǎn)品具有良好的光學(xué)物性，并且強(qiáng)度高。
整潔的波紋形薄板在溫室的應(yīng)用中是有用的。然而，必須將一種防水滴滴落的的凝固涂層涂覆于這種薄板材料上。該涂層是一種濕潤(rùn)劑，它使溫室內(nèi)的大氣中的濕汽在薄板的下表面上凝結(jié)，而不會(huì)起霧，也不會(huì)成水滴滴落。隨后，凝結(jié)的水汽沿著波紋形的薄板流到靠近低端的一個(gè)收集器或水槽中。均勻地涂覆波紋形薄板材料是困難的，因?yàn)槠湫螤钍遣灰?guī)則的。由于同一原因，難以對(duì)波紋形的薄板進(jìn)行刮平處理。另外，涂覆易于形成氣泡，這將降低透明度和光學(xué)清晰度，而這是不希望出現(xiàn)的。業(yè)已證明多種涂覆技術(shù)都是無效的，包括噴涂，噴涂以及隨后用一刮板刮平處理，或噴涂以及隨后用一個(gè)空氣刀進(jìn)行刮平處理。因此，需要用一種方法和裝置用來將一種無光學(xué)缺陷的可固化的涂層涂覆到波紋形的薄板材料上。
本發(fā)明避免和克服了前述裝置存在的缺點(diǎn)和不足。具體地說，本發(fā)明基于這樣的發(fā)現(xiàn)由一種相對(duì)較厚的可壓縮的可浸透層所構(gòu)成的涂覆器，當(dāng)它被液體涂層組分浸透時(shí)其是有效的，可產(chǎn)生整齊的涂層。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中，本發(fā)明提出了一種裝置，其用來把無光學(xué)缺陷的可固化的液體凝結(jié)涂層連續(xù)地涂覆在一塊透明的薄板的至少一個(gè)可涂覆表面上。該薄板是可以移動(dòng)的，其一個(gè)側(cè)面設(shè)置成朝下的方向。涂覆器橫截著薄板運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置，并與可涂覆的側(cè)面接合。該涂覆器包括一個(gè)支承面和一個(gè)襯套在該面上的較厚的可浸透層。噴涂裝置設(shè)置在該涂覆器的上游，用來引導(dǎo)可固化的液體噴涂到可涂覆的側(cè)面上。涂覆器被可固化的液體浸透，并使一層選定厚度的涂層涂覆到薄板上，而同時(shí)將過量的液體帶走，而不在薄板上留下可見的缺陷。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括用來對(duì)波紋形薄板進(jìn)行連續(xù)涂覆的裝置，其包括一個(gè)支承輥，該輥在一個(gè)共同的軸上裝有多個(gè)交指形的輥輪，它們被設(shè)置成在與涂覆器相對(duì)的位置上與薄板的波紋相接合，涂覆器的形狀制作成與波紋的形狀一致。
按照本發(fā)明，提供有一種用來涂覆于薄板材料的方法，它包括可以攜帶著該薄板運(yùn)動(dòng)，把至少一個(gè)可涂覆的側(cè)面設(shè)置成朝下的方向，并使可涂覆的側(cè)面與一彈性的可浸透的涂覆器相接觸。涂層材料的液流在該涂覆器的上游被引向可涂覆側(cè)面，該涂覆器可被液體浸透。過量的可固化液體被攜帶走，而在涂層中不會(huì)留下可見的光學(xué)缺陷。隨后使涂層干燥或固化成一個(gè)持久的涂層。同時(shí)也提供了一種經(jīng)涂覆的無可見缺陷的制成品。
現(xiàn)通過下列附圖及具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的特點(diǎn)、方法以及其他目的。其中

圖1為按照本發(fā)明用來涂覆薄板材料的裝置的一個(gè)總體的示意圖；圖2為從上游端觀看的涂覆裝置的局部端視圖，涂覆器和支承輥與薄板材料相接合；圖3為涂覆器的局部側(cè)視圖；圖4為主驅(qū)動(dòng)裝置的局部側(cè)視圖，以及圖5為所涂覆的薄板材料的剖面圖。
圖1中示出了按照本發(fā)明的涂覆裝置10。裝置10可以是如上述共同未決申請(qǐng)同樣所述及的多級(jí)成形和涂覆系統(tǒng)中的一級(jí)，也可以是如圖所示的一個(gè)獨(dú)立工作單元。
涂覆裝置10有一個(gè)入口12和一個(gè)出口14，并包括一個(gè)靠近入口12的噴涂器16，一個(gè)裝設(shè)在噴涂器16的下游的一個(gè)框架19內(nèi)的涂覆器18，一個(gè)在涂覆器18的對(duì)面的可收縮的支承輥20，以及一個(gè)在出口14的下游的主驅(qū)動(dòng)裝置22。薄板材料24由入口12送入，經(jīng)過噴涂器16和涂覆器18到達(dá)出口14?？梢杂靡幌盗械妮?zhàn)?5來支承薄板材料24。在涂覆器18的下游可以有選擇地設(shè)置一個(gè)固化箱26，以用來提供熱的和紫外線固化用的輻射R。
在圖2和圖3中更詳細(xì)地示出噴涂器16，它包括多個(gè)與歧管30相連接的噴嘴28。在該實(shí)施例中，噴嘴28指向薄板材料24的下側(cè)面和涂覆器18，用來把涂覆材料流34噴涂在其上面。
在圖2和圖3中詳細(xì)示出的涂覆器18包括一個(gè)支承件36和覆蓋在支承件36上的由一種有彈性的、可壓縮的、可浸透的材料構(gòu)成的可壓縮套38。支承件36由多個(gè)緊固在支承板41上的梯形尼龍塊39構(gòu)成。用螺釘43把尼龍塊39緊固到板41上。支承件36和套38適于與薄板24的下側(cè)面32相接合。調(diào)節(jié)板45被緊固在支承板41下面的框架上。多個(gè)調(diào)節(jié)螺絲47緊固在調(diào)節(jié)板45中的螺紋孔內(nèi)，用于與支承板41的下側(cè)面相接合。調(diào)節(jié)螺絲47可以用來調(diào)節(jié)頂靠薄板材料24的上部元件36的壓力。
在本實(shí)施例中，薄板材料24是波紋形的，如圖所示，并且支承件36也有一個(gè)波紋形的表面40，用于與薄板24的下側(cè)面相配合。如圖所示，套38的形狀與支承件36的形狀相一致。
在圖1和圖3中詳細(xì)示出的支承輥20被裝設(shè)在橫截著薄板24的一個(gè)可收縮的框架42上，用來在輥隙44處相對(duì)地與涂覆器相配合。支承輥20包括一個(gè)芯輥46和多個(gè)在軸向上彼此間隔開的輥輪48，用來與薄板24上的波紋相接合，如圖所示。當(dāng)把薄板24放在輥輪20與涂覆器18之間時(shí)，輥輪48適于與薄板24的上側(cè)面50相接合，并把其下側(cè)面32壓靠在涂覆器18的形狀一致的波紋形表面上，如圖所示。
由主驅(qū)動(dòng)裝置22(在圖1和圖4中詳細(xì)地示出)帶動(dòng)薄板24穿過該裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置位于靠近出口14的下游端。在本發(fā)明中，可以在一個(gè)連續(xù)過程中把薄板材料24用熱成型加工成整齊的波紋形薄板，然后在涂覆器18中進(jìn)行涂覆。另一方案是，把薄板材料24加工成形，并切割成所需的長(zhǎng)度和寬度，用以在隨后的某個(gè)時(shí)刻在裝置10中進(jìn)行涂覆。在兩種情況下，都能制成溫室中應(yīng)用的整齊的波紋形薄板。
圖1和圖4中詳細(xì)示出的主驅(qū)動(dòng)裝置22在涂覆器18的下游與薄板24相接合，用來以一個(gè)選定的拖動(dòng)速率從其中把薄板拖出。在示出的實(shí)施例中，主驅(qū)動(dòng)裝置22包括彼此間隔開的多對(duì)上驅(qū)動(dòng)輥52，它們可收縮地裝設(shè)在框架53上，以及包括裝設(shè)在框架53上的與之配對(duì)的下支承輥54。每一根支承輥由金屬芯56構(gòu)成，它帶有一個(gè)有彈性的套57。主要的上驅(qū)動(dòng)輥輪52由上側(cè)面50與薄板24相接合，并向下游方向驅(qū)動(dòng)薄板24。每個(gè)驅(qū)動(dòng)輥輪52通常包括一個(gè)金屬芯或軸58，它帶有多個(gè)彼此間隔開的環(huán)形驅(qū)動(dòng)輪59，用來與薄板材料24上的波紋相接合。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪59有一個(gè)有彈性的環(huán)形套或外層60。在運(yùn)行過程中，驅(qū)動(dòng)輥52和支承輥54把薄板材料24夾置在它們之間接合，以用來把薄板24通過裝置10拖出。
在圖5中示出的波紋形薄板24可以由包括有一個(gè)聚碳酸酯平板62的基底層的原材料構(gòu)成。該基底層與經(jīng)紫外光穩(wěn)定處理的覆蓋層64共同擠壓成形。薄板24的厚度取決于其用途以及成品的厚度。典型地，用于溫室應(yīng)用的薄板的厚度約為0.033英寸。薄板24是按照上述的共同未決專利申請(qǐng)公開的內(nèi)容制成的(委托文件號(hào)No.8CS-5377)，在這里不進(jìn)一步詳述。
如圖3所示，噴涂器16把液流34引向?qū)χ“?4的下側(cè)面32，并朝向涂覆器18。隨著薄板24通過裝置10被拖出，液流34在涂覆器18的上游的下側(cè)面32上溢流，以及在涂覆器上溢流出。套38將液流34吸收，并將其浸透于其中。多余的液體材料被排走。隨著薄板通過涂覆器18被拖出，在涂覆器18的下游的下側(cè)面32上形成有一個(gè)未固化的涂層或膜76。膜76可以在空氣中固化，或者在固化箱26中被固化成一個(gè)持久的涂層78。
圖1中詳細(xì)示出的固化箱通常包括一個(gè)包封的外殼80，它有一個(gè)敞開的入口或上游端82和一個(gè)下游或出口端84。在外殼80內(nèi)設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)固化裝置86，固化裝置可以是用來產(chǎn)生固化輻射R的加熱器或紫外光源。薄板材料24被攜帶著由入口82通過固化元件86達(dá)到出口84而穿過外殼80。將拖出速率進(jìn)行調(diào)整，以使得未固化的涂層76在下側(cè)面32上固化，而形成固化的持久的涂層78，如圖所示。
當(dāng)薄板材料24被涂覆時(shí)，彼此間隔開的環(huán)形驅(qū)動(dòng)輥52在與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)支承輥54形成的夾緊處與薄板材料24相接合，該接合位于波紋之間，薄板材料24和涂層78沒有受到破壞。
按照本發(fā)明，提供有一種用來對(duì)薄板材料進(jìn)行涂覆的方法，它包括可移動(dòng)地?cái)y帶薄板，該薄板帶有至少一個(gè)設(shè)在朝下的方向上的可涂覆側(cè)面；以及把可涂覆側(cè)面與一個(gè)有彈性的可浸透的涂覆器接合。涂覆材料擴(kuò)散的液流引向涂覆器68上游的可涂覆側(cè)面，涂覆器能浸透液體。多余的可固化液體被帶走，而在涂層上不會(huì)留下顯著的光學(xué)缺陷。然后，使涂層干燥或固化成耐久性的表面。
如果需要，可以由上側(cè)面50對(duì)薄板進(jìn)行涂覆。然而，需要將多余的液流34排走。最好對(duì)下側(cè)面進(jìn)行涂覆，這是由于如上所述對(duì)多余的涂覆材料所進(jìn)行處理較為容易實(shí)現(xiàn)。
在此用上述討論過的方式可以涂覆各種涂層。例如，防滴落涂層，比如帶有OH自由基的聚合物可用作凝結(jié)涂層。一個(gè)有用的凝結(jié)涂層的例子是聚乙烯醇，也可以來用防劃傷涂層。例如，二聚氰胺甲醛，丙烯酸聚氨酯，多元醇，以及聚硅氧烷也可采用。
涂層材料的供應(yīng)靠在較高粘性下噴涂來實(shí)現(xiàn)，例如粘性為25℃下約6厘沲。應(yīng)該理解，在涂層材料中可以包括各種添加劑，這比如紫外光或熱固化添加劑。典型的固化速率為在空氣中、在熱或紫外輻射作用下不到幾秒鐘。
圖5中詳細(xì)示出了所涂覆的制成品，如上面提到的，薄板材料24有一個(gè)固化的涂層78涂覆在其上面。最可取的涂層78是透明的，并且按照本發(fā)明涂覆上后而沒有可見缺陷。這就是說，任何缺陷不靠?jī)x器的幫助是看不見的。在溫室的應(yīng)用中，最好被涂覆的薄板有約百分之八十六或更高的透明度，以及低于0.1的渾濁度。
構(gòu)成支承件34上的彈性套38的紡織材料具有在未壓縮時(shí)約為0.187至0.125英寸的厚度。當(dāng)支承輥20與涂覆器18接合起來時(shí)，套38可以被壓縮百分之十至百分之七十五。在壓縮約百分之五十的狀況下套能夠吸收液體34，并可被浸透。同時(shí)，被壓縮的可浸透的套38的形狀與薄板材料24上的波紋一致，并把薄板刮平而不會(huì)產(chǎn)生光學(xué)缺陷，比如氣泡或類似缺陷。一種用作套的有用的材料是天然的纖維棉?？梢员煌繉硬牧辖?rùn)的其它材料也是可采用的，比如聚酯和羊毛。
盡管已經(jīng)描述了現(xiàn)在被認(rèn)為是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但熟悉本技術(shù)的技術(shù)人員很容易明白的是對(duì)本實(shí)例可以作出多種改變和變型的，而不會(huì)偏離本發(fā)明，在所附的權(quán)利要求中力圖包括這些屬于本發(fā)明的真正精神和范圍內(nèi)的改變和變型。
權(quán)利要求
1.一種用來把不可見的光學(xué)缺陷的可固化的液體凝結(jié)涂層涂覆在一塊透明薄板的至少一個(gè)可涂覆表面上的裝置，其包括用于可移動(dòng)地?cái)y帶至少一個(gè)可涂覆側(cè)面的薄板的裝置；在入口和出口之間沿橫截著薄板運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)置的涂覆裝置，用來與可涂覆側(cè)面接合，所述涂覆裝置包括一個(gè)支承表面和一個(gè)襯套地設(shè)置在支承表面上的比較厚的可壓縮的可浸透層；以及用來引導(dǎo)可固化液體的液流在涂覆裝置的上游噴涂到可涂覆側(cè)面的噴涂裝置，所述的涂覆裝置在可涂覆的側(cè)面被可固化的液流所浸透，用來以一層所選定的厚度涂覆薄板，并且把多余的可固化的液體攜帶走，而不會(huì)在薄板上產(chǎn)生可見的缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其還包括一個(gè)在涂覆器的相對(duì)面的支承輥，從而在兩者之間形成一個(gè)容納薄板的間隙。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中薄板是波紋形的高聚合物材料，以及支承輥包括用來與波紋一致接合的輥輪部分。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中支承輥包括在一個(gè)共同軸上的多個(gè)圓柱形元件，用來與波紋形薄板上的相應(yīng)部分接合。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中薄板是波紋形的高聚合物材料，涂覆裝置器包括形狀成形為能與波紋一致接合的表面部分。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中支承件包括高聚合物的底層，并且可浸透的層包括在支承表面上的一個(gè)可壓縮材料的套，用來與薄板的可涂覆表面一致接合。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中可浸透的層包括可壓縮的紡織物。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中支承表面包括至少一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的高聚合物塊體。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中支承件包括與薄板材料由入口至出口的方向?qū)R的多個(gè)高聚合物塊體。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其還包括一塊支承板，用來支承彼此間隔開而又相互鄰近的高聚合物塊體。
11.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中高聚合物塊體為尼龍。
12.如權(quán)利要求8所述的裝置，其還包括用于調(diào)整支承塊與薄板材料的接合的裝置。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中可涂覆側(cè)面設(shè)置成朝下的方向，為的是便于將來自噴涂液流的多余的涂覆材料排走。
14.一種用來把不可見的光學(xué)缺陷的、選定厚度的、可固化的液體涂覆于一塊透明薄板的至少一個(gè)可涂覆表面上的方法，其包括把可涂覆側(cè)面設(shè)置成朝下的方向，為的是便于把來自涂覆液流的多余的涂覆材料排走。
全文摘要
一種用來對(duì)薄板材料進(jìn)行涂覆的一個(gè)涂覆器，其有一個(gè)較厚的可壓縮的可浸透的層與該薄板接合，當(dāng)此涂覆器被液體涂層組分的液流浸透時(shí)，它能有效地實(shí)現(xiàn)可見的光學(xué)上的干凈的涂層。涂覆的制成品實(shí)質(zhì)上沒有可見的缺陷，并且有高的光學(xué)透明度和低的渾濁度。
文檔編號(hào)B05D1/02GK1120471SQ9510300
公開日1996年4月17日 申請(qǐng)日期1995年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月17日
發(fā)明者W·C·保羅, R·F·西羅夫 申請(qǐng)人:通用電氣公司