涂覆卷状基材和制造无基材卷料的装置

本发明涉及一种对卷状基材的上表面和/或下表面进行单层或多层涂覆和制造无基材的卷料的装置，这种卷料或者具有单层或多层覆盖物质、例如沥青，或者由该覆盖物质组成，必要时卷料上面撒有诸如片岩颗粒、石英砂、滑石等材料，还可以有选择地覆盖薄膜或类似物。

卷状涂覆材料可以用于不同的技术领域。例如大量使用涂覆沥青的卷料作为屋顶覆盖卷料，愈来愈多的卷料在那里得到使用，这是由于有一个对粘接过程很有利的、可在铺设前激活的粘接层，使得敷设工作易于进行。在这类屋顶覆盖卷料的表层上通常撒有一层颗粒材料，诸如片岩颗粒，它可以保护沥青层免受阳光辐射，因为塑料和沥青在紫外线下不稳定。除了屋顶覆盖卷料以外，本产品还有其他一系列用途，例如建筑绝缘，汽车车身绝缘等。

制造这种卷料的公知技术是，在未加工的或者经预浸渍的卷料上-即用浸渍液如稀液状态沥青浸渍过的-进行水平状态下的涂覆，过去也有在垂直状态下进行涂覆的。为此涂覆辊要从下面或者通过一套浸渍系统从下面和上面将过量的沥青物料涂到基材上，并通过两个整形辊将物料刮掉，从而使产品厚度达到要求。还有一种公知的装置，其沥青物料由上部经过一些相应的分配装置输入后流到基材的上表面。多余的物料流入一个加热的盘中，在基材水平通过时一个汲料辊将盘中的沥青又从下面涂到基材上。多余的物料经过一个高度可调的挡板被泵回到各搅拌器中。在公知的装置中，大盘的工作容积达到1000 升，所以更换物料时要产生很大的损失，并且盘的加热也需要大量能源。大量多余物料的泵回也需要很大的泵。

公知装置的另一个缺点是，应当涂到基材上下表面上的沥青数量难以准确地控制，因而是不可测准的。产品的测量，即成品的厚度测定不能直接在涂覆工序中进行，因为产品在此处没有被导向，而是处于自由悬垂状态。由于基材在涂覆的上下涂层之间处于某种浮游状态，所以无法确定上下之间的间隔。由于悬垂的缘故，特别是由于在上表面撒料，因此悬垂严重，产生很大应力，从而造成收缩，特别对热塑性基材尤甚。因为在涂覆涂层时不能直接在基材上测量厚度，所以也不能即时进行修正，从而影响产品的质量。这种方法也会造成原料的损失。涂层过厚意味着制造者的损失。涂层过薄则要出现废品。

公知的垂直牵引式装置虽然能达到较好的产品表面质量，但也存在上述各种缺陷。公知装置的另一个缺点是，当产品的上、下表面需要粘附一层薄膜时，只有向其间大量鼓风才行，否则薄膜会立刻不规则地粘固在一起，并将空气包住，形成讨厌的气泡，同时还要使用较厚的薄膜，因为物料由于改性和添加填料要在约160℃至180℃的较高温度下处理，而较薄的薄膜则会很快溶化。此时机器会出现故障，因为热沥青会粘在机器部件上。此外，对其进行复合涂层也很困难并难以掌握，因为，必须将若干个大盘顺序排列在一起使用。在公知的装置上，涂在基材上表面上的沥青物料必须大量供给。其结果是沥青的表面会部分地冷却，使整形装置内出现不同的热区，对涂层的均匀性产生不利影响，表面的质量也可能因此而变差，撒料也不一定粘附好，从而在产品上出现条纹。除了流体力学上的问题外，无论辊是静止或者相对运动，均会增加基材的载荷，并在整形后出现热沥青 料的掀起。公知装置中过量撒料的回收采用的是振动输送机，螺旋输送器或者输送带，可将物料送至一侧，然后经提升机送回撒料装置的料斗内。这些装置需要很高的设备费和很大的占地面积。由于所用材料的高磨蚀性，该装置很快就会被用坏。总之公知的装置具有实质性缺陷，会对合格制造和涂覆有基材的卷料产生质量影响。

另外，公知装置的操作很复杂，产品的质量在很大程度上取决于各操作人员的技能和对专业的理解。属于已有技术的装置能生产的产品种类也有限制。特别是使用热稳定性不好的基材时，所使用的生产方法会很快达到极限。

另一种公知的装置会产生表面粘连，沥青会粘到辊上。所以在该装置上必须用薄膜伴随，这只能带来更多的废料。上述物料在较低的温度下产生较大的负荷力，这同样会恶化表面质量。过量撒布的砂子也无法除掉。

本发明的任务在于改进对卷状基材的上表面和/或下表面进行单层或多层涂覆和制造无基材的卷料的装置，这种卷料或者具有单层或多层覆盖物质、例如沥青，或者由该覆盖物质组成，必要时卷料上面撒有诸如片岩颗粒、石英砂、滑石等材料，还可以有选择性地覆盖薄膜或类似物，对于所述类型的装置加以改进，使其能够以更好的质量生产结构不同的多种卷状基材。该装置的自动化程度要高，操作要容易。基材上涂覆的涂层厚度应能精确地调节和确定，并能随时修正。该装置的结构要简单，并易于根据需要扩充。公知装置的上述缺点应能得到避免。该装置不仅应能在基材上涂覆，而且还应能制造任意厚度的无基材的卷料。

本发明的任务通过下列技术措施得到解决，即该装置的涂覆装置是彼 此分离配置的，还具有用于涂覆后的基材上表面和下表面的分离式撒料装置，上述装置具有用于回收落尘的吸尘装置，为了薄膜的覆盖和无基材卷料的制造，至少还设有另一台带有冷却辊的涂覆装置。有利于本发明任务解决的还有在以后作进一步说明的其他结构。该涂覆装置具有一条冷却带，在基材的下表面和上表面至少各有一台涂覆装置，以及具有吸尘装置用于上表面和下表面的撒料装置，此外还具有附加的用于薄膜涂覆和制造无基材卷料的涂覆装置。在本装置上可以生产许多不同的涂层产品，在涂覆进行中，即在基材上涂覆物料，例如沥青时，基材上仅产生很小的力，因此基本上无应力。这些涂覆装置上都具有一个可加热的覆盖物料涂料箱，其侧壁在横向上是可调的，所以涂料箱可以精确地调整到待涂覆卷料的宽度。这些涂覆装置上还装有一个可加热的刮板，该刮板可以更换，从而能适应各种处理过的覆盖物料。此外，涂料箱后壁的结构也是设置成可调的，因此出料缝隙可根据要求改变。通过涂料箱和刮板的加热可使覆盖物料在整个宽度上均匀地保温。由于多台涂覆装置是顺序串联布置的，所以可以在基材上顺序涂覆不同种类的覆盖物料。即便使用含有高达30%填料的改性物料，刮板装置还可以产生非常光整的表面。涂层的厚度调整可以简单地通过在高度方向上调节涂覆装置来实现。用于薄膜涂覆的涂覆装置具有冷却良好的双壳式涂覆辊，所以涂覆上的沥青物料在与冷却辊相接触的很小一块区域内就可迅速硬化，从而顺利地自辊的表面分离。同时在该涂覆装置的范围内通过停止对冷却带底部进行冷却而使冷却带维持较高的温度，从而使沥青产品能粘固在冷却带上，一直运行到冷却区才降温并与其分离。此外，冷却辊的高度可调，因此可以 高质量地制造任意厚度的无基材沥青产品。冷却带挂在悬臂上，因此很容易更换钢制的冷却带。在一种有利的结构型式中，该装置除了用于上、下表面的撒料装置外，还增加了边缘撒料装置，它也设有吸料装置。这进一步提高了该装置的通用性。该装置使用的覆盖物料的允许温度为150至160℃，而公知装置则要在180至190℃的温度范围内工作。较低的工作温度可以显著减小热负荷。该装置的产量也可以提高，因为物料的冷却在搅拌器中即已开始，并不是完全由装置的冷却系统完成。通过采用高效率的冷却辊，可以使薄膜的耐久性在较高的覆盖物料温度下也能保持。该装置后面还装有另一条冷却带;或者作为选择也可以装上冷却辊。辊料装置中都设有可调式筛子，用于对撒料进行粗筛和细筛，其上还设有用于片状撒料的导向机构。装有高度可调的加热辊的涂覆装置可用于多种涂层，包括带薄膜和不带薄膜的，均能获得最好的表面质量。

下面结合附图对本发明的实施例做详细的说明。其中

图1表示本装置的示意性侧视图，

图2表示本装置的另一个简化的侧视放大图，

图3表示本装置的一个简化基本结构的示意性侧视图，

图4表示基材涂覆装置的侧视放大图，

图5表示按图4所示涂覆装置的后视图，

图6表示按图4和图5所示装置的侧视放大图，

图7表示涂覆薄膜装置或制造无基材卷料装置的侧视图，

图8表示薄膜涂覆装置或用液态物料制造无基材卷料装置的局部放大侧视图，

图9表示按图2中箭头Ⅸ方向的示意性放大视图，

图10表示装有加热辊的涂覆装置的侧视图，

图11表示按图10所示装置的前视图，

图12表示一个双壳式冷却辊的纵向剖视图，

图13表示冷却辊的端面视图，

图14表示一个电热加热辊的纵向剖视图，和

图15表示主撒料装置的示意性剖视图。

在图1中示意性示出的是一台对卷状基材进行复合涂覆或制造无基材卷料的装置或设备，它的机架1上装有加热或不加热的传动运送辊2和3，用于传送两条基材卷料4和5，上述卷料或者来自图中未示出的储料滚筒，或者穿过同样未示出的浸渍槽。机架上还装有料边控制机构6、7和8，用于通过光电式、机械式或气动式的边缘探头和相应的控制装置监视卷料的运行，必要时加以修正，因此可以保证精确的卷料运行。设置的涂覆装置9用于涂覆卷料下面，必要时可以将若干个涂覆装置顺序排列，以便对基材进行复合涂覆。该涂覆装置9以及支承台81还要结合图4、5和6做详细说明。在图2中示出这样两个涂覆装置顺序排列的示意图。涂覆装置9设有一个加热的收集槽10，用于收集自边缘溢出的多余物料。特别是如图9所示可知，涂覆物料是过量供给的，因此会从基材4或5的边缘流下，从而也将基材的边缘完全覆盖，构成涂层。设在侧面的刮边器79呈曲面形，可以刮掉多余的物料并使之光滑。另外还在基材的下面装有一个刮刀80，用于光整加工。

本装置具有一个加热转向辊11，转向辊上还可以设置一个刮料器。在转向辊11上方设有一个用于撒料的料槽或料斗12，它与一个吸尘系统13相连。下面撒料产生的多余部分由槽14汇集并重新 送回料斗12。在图2中还可以看到一个探头92，用于探测基材侧边的位置。

本装置具有一条平放在两个辊15和16上的冷却带17，它是做成连续的悬臂式焊接钢带，即一端是固定的。冷却带17在这里由悬臂18支承，所以可以迅速地对冷却带17进行更换。由水喷嘴、冷却槽等构成的冷却装置可以完成冷却工作（例如参见图2和图3）。

紧靠在冷却带17上还设有另外两个涂覆装置22、23，它们用于基材上面的涂覆，其中涂覆装置23的结构基本上与涂覆装置9的一样，见图4、图5和图6所示，而涂覆装置22的结构则见图10和图11所示。在每个涂覆装置22、23的下方都装有一个支承辊24，它位于冷却带17的内侧。在操作中，各有等量的多余涂料自基材上被刮下并汇入收集槽10，这些涂料直接被送入涂覆装置22中。为此目的在收集槽10和涂覆装置22之间设置一个连接道91（见图2）。在涂覆装置22、23后面（此处当然也可以布置更多的涂覆装置，用于复合涂层）设有容器25，用于主撒料和表面撒料，还有用于吸回落料的吸尘装置26，在上述容器的后面是用于边缘撒料的容器27，它具有一条给料道28或者当在两侧进行边缘撒料时具有两条这种给料道28。此外还有吸尘装置29位于给料道28后面，用于吸回边缘处多余的撒料，以防止撒料的混合。两个涂胶压力辊30将撒料压到涂覆好的覆盖层内，而回收装置31则将表面撒料时多余的物料送回容器25内，所以不会造成物料的损失。吸尘和回收系统后面还可以加装一台旋风分离器，用以将撒料和粉尘分开。分离出来的粉尘排出后可以送入混合器内作为填充材料与沥青相混合。通过吸引的工作方式可以在物料输送系统内造成完全出空，从 而在更换不同种类的撒料时，例如从红色的改为绿色的，不会产生不同种类撒料的混合，从而减少废品的数量。

本装置还装有另一套冷却带系统32，它和冷却带17相连，如果不采用这种由钢带和喷嘴冷却器构成的第二套冷却带32，则可以设置一个冷却辊33，如图1中点划线所示。在支承着冷却带32的辊34上面设置了一个涂覆装置35，它的结构和前述涂覆装置基本一样。在辊34的下面有一个与喷头21一样的喷头36，分离剂自该喷头中喷到冷却带32的表面上。在两条冷却带17和32之间设有一个转向辊37，它位于一个可做高度调整的水槽38内，以便在制造光亮产品表面时，为了浸湿和冷却而浸入水中。在生产薄膜和撒料的产品时，水槽38降下，因此转向辊37在水槽38之外运转。位于涂覆装置35之前的上表面涂胶压力辊39压在冷却带32的辊34上面。在转向辊37处还设有螺旋式的毛刷辊40，用于将残存在上表面上的料刷至侧面。

在用于涂覆其他不同物料的涂覆装置35的后面设置了一个位于支承辊41上方的涂覆装置42，它也可以称为沥青薄膜涂布头。该装置可用于生产无基材卷料，也可用于薄膜或者屋顶覆盖卷料的涂覆，它的结构见图7所示，这方面还要在下面进一步探讨。自一个开卷装置43上还可以拉出附加的基材或者覆盖卷料。冷却带17和32均可以配置冷却装置，特别是喷洒冷却液的喷洒装置，详况在图2和图7中可见。此外，除了进行冷却水的边缘喷洒外，还可以在冷却带32之外加装喷嘴44，用于进行附加喷水。在冷却带32的上方还可以安装可移式水蒸汽吸罩45和排风扇46，用于抽走水蒸汽。

本装置的一个简化了的基本结构见图3所示。由于本装置采用的 是组合部件结构，所以能在任何时候根据需要加以扩充和改造。在图3所示的基本结构中设有两个串联布置的涂覆装置9或22，其后面是撒料装置25。根据需要和产品的要求还可以加上薄膜90，从而可以制造出上表面和/或下表面光滑的产品，或者上表面和/或下表面具有一层薄膜的产品，或者上表面撒有物料的产品。

为了能够加工更多的卷料或者薄膜，除了上述开卷装置43外，还可以安装一台开卷装置47，用于硅化覆盖卷料，该装置的上面设有可移开的替换辊48和给料及换向辊49和50，其中辊49不加热，而辊50加热。另外可再安装一台边条薄膜的开卷装置51和一台将薄膜粘合在热沥青涂层上的薄膜开卷装置52。

涂覆装置9、23或35的原理结构图见图4、5和6所示。涂覆装置或涂层工位装有一个涂料箱53，用于盛放待涂物料，该箱可由装于后壁54内的加热棒55加热。也可以采用加热层或者热油加热。出料缝隙56的宽度可以根据需要按待涂覆物料的性质进行调节，调节是通过用螺栓和螺母124移动后壁54完成的。出料缝隙56的长度也可以按照待涂覆基材卷料的宽度进行调节。为此涂料箱53的侧壁58均可做侧向移动。与两个侧壁58相连的横壁59重叠在一起并可以相对移动，其上有螺栓与自锁螺母60固定在横壁59的长孔82内。每个侧壁58的横向移动各由一根丝杆61在手工或电机的驱动下完成。另外，整个涂覆装置支承在位于机架中的横向布置的轨道83上，即与生产方向或基材的运行方向相垂直设置，它可以根据基材的控制位置通过轴84和伞齿轮传动85移动和调节。涂覆装置还装有一个刮板62，该刮板可以根据需要用另一个刮板替换，刮板固定在涂料箱53上并可通过埋入的加热棒63等加热。此外， 涂料箱53还具有一个带有调节螺栓57的滑楔64，它由塑料制成或涂有塑料滑动层，当与冷却带接触时可以产生少许滑动，同时也用于侧面的密封和边缘的一致。待涂覆的物料通过给料道78进入涂料箱53。整个涂料箱53在高度方向上可调，因此可以精确调节涂覆在基材上的涂层厚度。为此可设一个相应的刻度，电线性刻度等，以便能精确地调节和控制基材的位置。其他的厚度测量不再需要。由于产品平放在冷却带上，因此可以有效地防止摆动。基材的相对位置可以在任何时候测定和修正。在图6中装置9也配置支承台81，它通过埋入的加热棒93加热。

在图7中进一步示出涂覆装置42。该涂覆装置42用于薄膜涂覆，但也可以用于制造无基材的卷状材料，例如用沥青或硫磺制成的卷料。该装置还可以用于制造带状巧克力。涂覆装置42具有一个加热箱65，用于盛放待涂物料。物料自给料道66进入箱65中。采用沥青时，箱温约升至150至210℃。该箱65同样具有横向可移动的侧壁，因此流料宽度可以精确调节。涂覆装置42装有一个冷却辊67，其表面或外部温度大约冷却到5℃。该辊设置成双壳结构，两端支在轴承68上，整个冷却辊67可以通过调整装置69在高度方向上调节，调整装置则由丝杆70，手轮71（或调整电机）和导轨72组成。如图12和13所示。冷却辊67主要由一个承力内壳86和一个薄壁外壳87构成，因此可以实现很好的冷却效果。多个在壳86和87之间分隔开来的隔室使冷却水从入口88流向出口89，从而在辊67的纵向上得到均匀的温度分布。涂覆装置42位于冷却带32上部，具有一个所述的支承辊41，用于承受固有的和外加的作用力，同时也用于支承冷却带32。在该冷却带32的下面 装有冷却带32降温用喷嘴73，冷却水被喷到带的底面。冷却辊67的传动由直流电动机74完成。

图10和11示有涂覆装置22，它支承在横向布置的轨道94上，并通过电动机95和丝杆96相应于基材的各个位置做横向移动，基材的位置可以由探头92发信号移置。位于可加热刮板97之前的加热辊98的高度可调。涂料箱的后壁99也是可调的，用于改变出料缝隙的宽度。进料通过进料口100进行。在加工同种物料时过量物料被引入收集槽10。

如附图所示，在本装置中采用了一系列加热辊。这些辊例如可以用电加热。图14所示的是一个电加热辊的放大图。在辊内有一个加热层101，它通过电接点102，空心轴104上的滑环103与电源相连。温度传感器105用于维持设定温度。两个端面圆盘106和107通过螺栓110紧固在固定盘108和109上，其中固定盘108、109或加热层101也通过防转机构111被固定。位于端面圆盘106，107和外壳113之间的密封件用于加热辊的密封。

最后，图15表示的是一个用于主撒料的撒料装置25，它可以撒布粗粒型，薄片状和细粒型材料。通过用调节轮115移动漏斗壁114可以调节出料口宽度，即调节单位时间的撒料量。在辊式排料装置116的下部有两个斜度可调的筛子117和118，其中筛子117用于筛选粗粒物料，物料自导板119滑下，使得其中薄片状物料以平角或顺切向撒到以前涂覆的涂层上，因此可平置在涂层表面。细粒物料再次按其大小分离通过筛子118落下，通过流道120，在粗料之后被撒到涂层上并将其上的空隙填满，从而能保证得到良好 而密实的涂层物料。

下面简单介绍一下图1和图2所示的本装置在卷状基材的上、下表面涂覆的工作过程。卷状基材5通过不同的运送辊3和料边控制机构6、7抵达下表面涂覆装置9。涂层物料，例如沥青以预定的厚度涂覆到基材5上，然后由撒料装置12在下表面撒上撒料。落尘由吸尘装置13吸走。若要复合涂层，可由配置其他涂覆装置完成。已具有下表面涂层的基材5然后被引到涂覆装置22进行上表面涂覆。紧接着由给料道28进行边缘涂覆或由开卷装置52敷设薄膜，过量的物料由吸尘装置29回收，上表面撒料自料斗25流出。基材5在上表面涂覆时平放在冷却带17上，冷却带由冷却喷嘴73降温。薄膜也可以直接由涂覆装置22的导向辊6送入，如图10所示。另外还设有薄膜，附加基材或边缘薄膜的开卷装置75、76。还应特别指出的是，由辊47上拉出的冷态自粘材料以过量方式给料，所以可以补偿以后产生的收缩应力。

制造无基材卷料时，物料（沥青）如图8所示直接由装置42的涂料箱65流到冷却带32上。在物料和冷却带之间的接触区77处，沥青首先粘在冷却带32上，因为该区未冷却或轻度冷却，因此沥青被冷却带32带走。此时可在下和/或上表面敷以薄膜121、122。涂料箱65的后壁123大致和辊67的外壳呈等距设置，所以可以在此区域内防止冷却辊67受热。在涂覆物料与辊67进入接触的狭窄接触区124处，给以少量的加热，所以沥青可以毫无困难地与保持在较低温度下的冷却带67相分离。在冷却带32的喷嘴73的降温区也易于实现分离。沥青物料在冷却带32上的涂覆由宽度可调的沥青隆起部位直接在冷却辊67前完成，此时冷却带32上应先洒上 少量的分离剂。