CS216215B2 - Casting and coating head fitted with the wiper - Google Patents

Description

Vynález se týká odlévací a natírací hlavy opatřené stěradlem, pro ukládání vrstev z plastického materiálu s vysokou rovnoměrností na rovinný podklad za užití přívodní soustavy pro odlévatelný plastický materiál, jakož i stěradlo určujícího tloušťku vrstvy.

Vynález řeší problém, jak vytvořit homogenní a stejnoměrné vrstvy, např. filmy nebo membrány z průhledného plastického materiálu, s optickou jakostí, která odpovídá optické jakosti křemičitých skel, aniž by se vyskytly optické vady v podobě pruhů uvnitř vrstev nebo v podobě povrchových nerovností.

Tato úloha je podle vynálezu řešena tím, že se skládá z hubice, která má horní část a dolní část, probíhající po celé šířce stěradla a opatřené rozváděcím kanálem, obsahujícím odlévatelný plastický materiál pod vysokým hydrostatickým tlakem, a úzkou štěrbinou o šířce 0,1 až 0,5 mm a o délce 10 mm až 100 mm, a že omezovač hladiny rezervy materiálu před stěradlem je umístěn mezi ústím hubice se širokou štěrbinou a stěradlem.

Vynález je použitelný v každém případě, kdy mají být vytvořeny filmy z plastického materiálu.

Vynález se týká odlévací a natírací hlavy opatřené stěradlem pro ukládání vrstev z plastického materiálu s vysokou rovnoměrností na rovinný podklad za užití přívodní soustavy pro odlévatelný plastický materiál, jakož i stěradla určující tloušťku vrstvy.

Jsou známa různá zařízení a postupy pro ukládání vrstev z plastického materiálu, například pro pokrývání rovinných podkladů plastickým filmem. Jestliže zejména mají být vytvářeny homogenní a stejnoměrné vrstvy, například filmy nebo membrány z průhledného plastického materiálu s optickou jakostí, která odpovídá optické jakosti křemičitých skel, užívá se obvykle odlévací a natírací hlavy opatřené stěradlem.

Odlévací a natírací hlavy opatřené stěradlem podle známého stavu techniky se skládají z jímky nebo žlabu více nebo méně naplněného plastickou hmotou schopnou odlévání, přičemž tato jímka nebo žlab je zásobován plynule plastickou hmotou jedním nebo několika přívodními vedeními.

Bylo zjištěno, že homogennost, které lze dosáhnout použitím známých odlévacích a natíracích hlav a zejména pro odlévání nebo lití určitých plastických hmot, je nepostačující v případě, že se na optické jakosti filmu z plastické hmoty kladou přísné požadavky. Tak tomu je zejména v případě, že mají být hotoveny vrstvy, zvláště vrstvy filmů z plastického materiálu z většího poctu složek, které se navzájem směšují těsně před odléváním a natíráním. V podobných případech se často vyskytují optické vady v podobě pruhů uvnitř vrstev nebo v podobě povrchových nerovností.

Účelem vynálezu je zdokonalit odlévací a natírací hlavu opatřenou stěradlem za použití a zachování zvláštních předností shora uvedených soustav nanášení vrstev, avšak za zlepšení homogennosti vrstvy z plastického materiálu; vynález umožňuje vytváření homogenních vrstev, které jsou prosty pruhů, zejména pro plastické soustavy, které mají sklon vytvářet pruhy při užití známých odlévacích a natíracích hlav opatřených stěradlem.

Podle vynálezu je daný problém rozřešen tak, že přívodní soustava pro plastický materiál schopný odlévání je složen z hubice, skládající se z horní části a dolní části, probíhající po celé šířce stěradla a opatřené rozváděcím kanálem, obsahujícím odlévatelný plastický materiál pod vysokým hydrostatickým tlakem, a úzkou štěrbinou o šířce 0,1 až 0,5 mm a o délce 10 mm až 100 mm a že omezovač hladiny rezervy materiálu před stěradlem je umístěn mezi ústím hubice se širokou štěrbinou a stěradlem.

Bylo zjištěno, že při použití odlévací a natírací hlavy podle vynálezu bylo možno dosáhnout vrstev z plastického materiálu, které neměly vady a optické poruchy dokonce ani v případě odlévání plastických materiálů s větším počtem složek, které se nesnadno zpracovávají. Toto zdokonalení, popřípadě tento technický pokrok, je založen na skutečnosti, že podle vynálezu jsou uvnitř odlévací a natírací hlavy vytvořeny optimální podmínky proudění. Příčina závad pozorovaných uvnitř filmu z plastického materiálu může být pravděpodobně přičítána skutečnosti, že u známých stěradel mohou jednotlivé částice směsi probíhat dlouhé a různé dráhy mezi přívodní soustavou a mezi jejich výstupem z vypouštěcí štěrbiny, že mohou spadávat do jalového pásma a v důsledku toho mohou mít dlouhé a rozdílné trvání doby pobytu uvnitř soustavy pro nanášení vristev. U plastických materiálů s větším počtem složek začíná reakce zahálením směšovacího děje a pokračuje až do ^vnitřku .soustavy pro nanášení vrstev, takže viskozitia materiálu se mění ve funkci 'času. To vede ke skutečnosti, že v důsledku dlouhých a rozdílných dob pobytu částic směsi v soustavě pro nanášení vrstev nejeví 'hmota plastického materiálu rovnoměrnou •viiskozitu v průběhu vytváření vrstvy, což ⁱvede ke shora uvedeným závadám.

Tyto různé doby pobytu jsou způsobeny jednak přívodní soustavou nebo rozváděči soustavou pro hmotu plastického materiálu a jednak tvarem jímky nebo žlabu, který může být nepříznivý podle mechaniky tekutin, protože se tam vytvářejí jalová pásma, »ve kterých částice směsi pobývají déle než -v pásmech, kde nastává vlastní proudění.

Odlévací a natírací hlava podle vynálezu umožňuje odstranit shora uvedené nevýhody. Hubice sloužící pro přívod odlévané hmoty umožňuje především rozvádět reakční směs úplně rovnoměrným způsobem po celé šířce její štěrbiny. Hubice má rozváděči kanál a úzkou štěrbinu, přičemž průměr rozváděcího kanálu a šířka štěrbiny hubice mají takové rozměry, že v rozváděcím kanálu panuje tak vysoký hydrostatický tlak, že vzdor vytékání plastického materiálu napříč hubice je na celkové šířce rozváděcího kanálu v podstatě rovnoměrný tlak ve všech bodech vstupu štěrbiny hubice. Jinými slovy dynamický tlak má být zanedbatelný vůči statickému tlaku.

Zatímco prvním význakem vynálezu je zaručeno rovnoměrné rozvádění lité hmoty, zaručuje jeho druhý význak, totiž omezení výšky zásobního množství materiálu, že množství směsi před výstupní štěrbinou je omezeno na minimální zadržovací množství, a tím se odstraní nepříznivé jalové prostory. Aby se zabránilo zavádění vzduchu do směsi, nemá existovat žádná kapsa naplněná vzduchem mezi ústím hubice a mezi zásobní hmotou plastického materiálu.

Podle jednoho provedení vynálezu tvoří dolní konec horní části hubice otvor s rovinným podkladem a štěrbina hubice má šířku s výhodou .0,15 až 0,4 min. Podle dalšího provedení leží délka štěrbiny hubice mezi rozváděcím kanálem a ústím hubice mezi 20 mm až 80 mm.

Při těchto rozměrech se pro běžné hmoty schopné odlévání dosáhne optimálních podmínek pro rovnoměrné rozložení odlévané hmoty.

Podle dalšího provedení vynálezu je stěradlo nastavitelné co do výšky.

Podle výhodného provedení vynálezu průřez rozváděcího kanálu klesá lineárně od středového přívodního otvoru k oběma stranám.

Podle jiného provedení vynálezu je omezovač hladiny rezervy materiálu před stěradlem vůči rovinnému podkladu umístěn ve výšce 1,2 až 15krát větší než stěradlo.

Omezovač hladiny rezervy materiálu je s výhodou tvořen povrchem dolního konce odlévací a natírací hlavy.

Podle dalšího provedení vynálezu se skládá omezovač hladiny rezervy materiálu ' z měřicího zařízení určujícího výšku rezervy materiálu, jež v této oblasti není omezena mechanickými prostředky, přičemž toto měřicí zařízení řídí příchod plastického materiálu do rozváděcího kanálu hubice.

Štěrbina hubice je výhodně umístěna vůči pokrývané rovině pod ostrým úhlem.

Odlévací a natírací hlava je s výhodou uložena na bočních podpěrách uložených - přímo na pokrývaném povrchu.

Podle dalšího provedení vynálezu je tloušťka štěrbiny hubice se širokou štěrbinou regulována diferenciálními šrouby.

Přednosti a význaky vynálezu budou vysvětleny na několika příkladech provedení znázorněných na výkresech, kde obr. 1 znázorňuje první provedení odlévací a natírací hlavy opatřené stěradlem podle vynálezu v nárysném řezu, obr. 2 znázorňuje druhý tvar provedení odlévací a natírací hlavy se stěradlem, rovněž v nárysném řezu, obr. 3 znázorňuje další provedení odlévací a natírací hlavy se stěradlem podle vynálezu, a to ve svislém řezu podle čáry III — III na obr. 4, obr. 4 znázorňuje v pohledu shora odlévací a natírací hlavu opatřenou stěradlem, znázorněnou na obr. 3, obr. 5 znázorňuje další provedení odlévací a natírací hlavy se stěradlem podle vynálezu v nárysném řezu.

Odlévací a natírací hlava znázorněná na obr. 1 je připevněna k trámci umístěnému napříč nad pohyblivým licím podkladem 1, který má být opatřen povlakem. Podklad 1 se pohybuje konstantní rychlostí ve smyslu šipky F vůči odlévací a natírací hlavě. Vlastní odlévací a natírací hlava se skládá ze dvou kovových desek 4 a 6, které jsou v horní části navzájem sešroubovány. Rozváděči kanál 8 probíhá po celé užitečné šířce odlévací a natírací hlavy a je na svých koncích omezen dvěma bočními stěnami, jež nejsou na obr. 1 znázorněny. Má průměr přibližně 15 až 50 mm podle předem určeného dodávaného množství směsi. Pod rozváděcím kanálem 8 tvoří desky 4 a 6 štěrbinu 10. Plochy štěrbiny 10 jsou vyleštěny a tloušťková tolerance štěrbiny ná být men ší než 0,01 mm. Výška Hs štěrbiny 10 má být s výhodou 10 mm až 60 mm. Šířka D_s štěrbiny 10 má být s výhodou od 0,15 . mm až do 0,4 mm. Odlévaná hmota Mb je přiváděna ústředním přívodním vedením 12, a to pomocí čerpadla, aby se v rozváděcím kanálu 8 mohl vytvořit vysoký hydrostatický tlak.

Stěradlo 14 je připevněno přímo k desce 4 pomocí šroubů 16 skrz podlouhlé otvory

17. Obě desky 4 a 6 mají na straně ústí štěrbiny 10 rovinnou stěnu 20. Vzdálenost Dm mezi touto stěnou 20 a povrchem licího podkladu 1, který má být opatřen povlakem, má být alespoň l,2násobkem tloušťky De nanášené hmoty plastického materiálu, avšak v žádném případě nemá být větší než 15násobek - tloušťky Df, aby se odstranila jalová pásma uvnitř prostoru obsaženého mezi koncovým povrchem 20 a povrchem linky, která má být pokryta, tento prostor je naplněn rezervou 23 materiálu. Na té straně hubice 10 se širokou štěrbinou, která je odvrácena od stěradla 14, tvoří hmota plastického materiálu vzdutí nebo hrázku 22, která slouží jako zarážkové pásmo. Takto stanovená vzdálenost Dm umožňuje plynulé vytékání materiálu vůči zásobní - hrázce 22.

Odlévací a natírací hlava se stěradlem, viz výše, může být také, jako - všechna níže popsaná provedení, nasazena bočně na podpěrách, kterými dosedá přímo na pokrývaný povirch a po něm klouže. Postup odlévací a natírací hlavy kupředu se tedy děje absolutně rovnoběžně s pokrývaným povrchem. V případě nutnosti je možné užít pomocného zavěšení odlévací a natírací hlavy, což umožňuje snížit sílu působící na pokrývaný povrch, takže odlévací a natírací hlava klouže po pokrývaném povrchu s tlakem poměrně nepatrným.

Odlévací a natírací hlava -se stěradlem, znázorněná na obr. 2, je provedena v jednom celku s trámcem 26, který je umístěn nad licím povrchem 1 pomocí většího počtu spon 28, které jsou uchyceny na tomto trámci . 26 a jsou přišroubovány k desce 30 šrouby 32. Odlévací a stírací hlava může být regulována co do výšky pomocí šroubů 34. Deska 36, přišroubovaná k desce 30, vytváří s touto deskou 30 rozváděči kanál 8, jakož i - licí štěrbinu 10. Rozměry této licí štěrbiny 10 jsou stejného velikostního řádu jako - u příkladu provedení popsaného v obr. 1. Dolní část desky 36, která tvoří licí štěrbinu 10, je spojena s deskou 30 diferenciálními šrouby 38. Tyto diferenciální šrouby 38, jejichž dřík nese dva druhy závitů o různých průměrech a o velmi blízkých krocích, popřípadě stoupáních, umožňují jemnou regulaci tloušťky štěrbiny 10.

Konec desky 30 může zastávat úlohu stěradla. S výhodou je toto stěradlo tvořeno samostatným dílcem 14, . který je co do výšky regulovatelný, a který je jako u předcházejícího příkladu připevněn k desce 30 šrouby -16 procházejícími podlouhlými otvo216215 ry 17. Spodní stěna 40 této desky 30 je ve své části sousedící se stěradlem 14 a ležící před ním vytvořena se sklonem, který postupně zmenšuje výšku mezery, kterou tvoří s pokrývaným povrchem. Licí hrana 42 má šikmý vstup, a tvoří tak poměrně velké zarážkové pásmo pro odlévanou hmotu, vytvářející hrázku 22.

Obr. 3 a 4 představují provedení vynálezu, u kterého hubice, tvořená dvěma deskami 46 a 48 tvoří se ' dvěma bočními stěnami 50 a 52 žlab, jehož čelní zadní stěna tvoří stěradlo 54. Toto stěradlo 54 může být ve výšce regulováno mikrometr ickým šroubem 56. Celé zařízení je ve ¹ styku s povrchem, který má být pokrýván. Za tím účelem je na spodní straně hubice a na spodní straně bočních stěn 53 a 52 vytvořena klouzavá vrstva 58, např. z plastického materiálu. Je výhodné, aby zařízení bylo odlehčeno. Tímto způsobem spočívá na licím podkladu 1, který má být pokryt, pouze částí své váhy.

Licí štěrbina 60 hubice je v tomto případě ještě seřizována diferenciálními šrouby 38. Licí štěrbina je skloněna pod úhlem a vůči povlékacímu povrchu, takže materiál tvořící vrstvu a vystupující ze štěrbiny 60 uchovává v podstatě směr svého proudění. Zadní okraj 62 hubice je skloněn vzhůru. Jeho šikmý povrch tvoří s vodorovnou rovinou ostrý úhel β, který vytváří vhodné podmínky pro vyvolání laminárního proudění materiálu, které je v nejvyšším stupni prosto jalových pásem. Stejně tak je spodní strana stěradla 54 sešikmena a tvoří s vodorovnou rovinou ostrý úhel β.

Mezi hubicí a stěradlem 54 se vytváří zásoba 64 materiálu - pro vrstvu. Výška této zásoby 64 má být -s výhodou menší než 5násobek tloušťky D_F vrstvy. Za těchto podmínek je zásoba hmoty prakticky bez mrtvých pásem proudu. Kromě toho naklonění uvedených povrchů stěradla 54 a horního okraje hubice s širokou štěrbinou vytváří také nepatrné a konstantní zúžení nebo podle potřeby rozšíření průřezu, kterým odlévaná hmota spojitě odtéká ve všech oblastech.

Aby výška rezervy 64 byla udržována konstantní, užije se měřicího zařízení 66 - pro měření úrovně .nad licím podkladem 1.

Za tím účelem lze užít sondy, která pracuje na zásadě radioaktivních měření [měření plošné váhy). Příslušný impuls, vyplý vající z hladiny rezervy - 64, reguluje přes regulační zařízení 68 rychlost čerpadla 70, a tím i množství dodávané tímto čerpadlem.

Další provedení je znázorněno na obr. 5. Vlastní hubice je tvořena dvěma deskami 72 a 74, které tvoří licí - štěrbinu 76 pod rozváděcím kanálem 8. Šířka této licí štěrbiny 76 je seřízena s -velkou přesností diferenciálními šrouby 38. Licí hlavice je připevněna s jedné strany k nosiči 26 a na druhé straně spočívá na pokrývaném -povrchu spodkem 78 desky 74, přičemž tento -spodek je pokryt kluznou vrstvou 80. K desce 72 je šrouby 83 připevněno stěradlo 82, které je regulovatelné co do výšky.

Spodek 78 desky 74 postupuje pod desku 72 a tvoří se stěradlem 82 dutinu, jejíž dolní část je naplněna rezervou materiálu 23. Strana 84 spodku 78, která leží proti stěradlu 82, je obloukově zakřivena směrem k výstupní štěrbině 86; z toho důvodu se průřez dutiny naplněné rezervou materiálu plynule zužuje směrem k výstupu, což zamezuje jalovým -pásmům uvnitř rezervy materiálu. Z tohoto' důvodu se lze vyhnout vytvoření hrázky jako u provedení podle obr. 1 a 2, takže všechna -odlévaná hmota je - - směrována přímo a rovnoměrně k výstupní štěrbině 86.

Rezerva 23 materiálu nevyplňuje celou výšku dutiny, nýbrž je určena zaujmout hodnotu, předepsanou výškou H, ležící mezi 5 a 30 mm, pomocí dvou -světelných hradel omezených vedle -sebe (vysílač 88, přijímač 90), Tato dvě -světelná hradla jsou umístěna v úrovních velmi nepatrně odlišných, která představují horní a dolní mez regulačního rozsahu. Přijímač 90 působí na regulační zařízení 68, - které působí samo na rychlost, a tím -ovlivňuje výkon čerpadla 70.

Nad rezervou 23 materiálu je dutina 92, která je vyplněna vzduchem, spojeným s vnějším ovzduším větracím otvorem 94. Takto se vytvoří zarážkové pásmo, které kompenzuje pulsace čerpadla 70, aniž by se v licí štěrbině mohly vytvořit nepatrné a znatelné změny tloušťky litého filmu.

V dutině 92 jsou otvory pro přijímač 90 klapkami 96 upravenými nad nimi, popřípadě okénky 97, takže film -odlévané hmoty vystupující ze štěrbiny 76 -se od těchto otvorů odvrací.

Claims (12)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem pro ukládání vrstev z plastického materiálu .s vysokou rovnoměrností na rovinný -podklad za užití přívodní soustavy pro odlévatelný plastický materiál, jakož i stěradla určujícího tloušťku vrstvy, vyznačující se tím, že přívodní soustava pro plastický materiál, schopný lití, je složena z hubice, která má horní část (6, 42) a dolní část (30, 4), probíhající po celé šířce stěradla a opatřené rozváděcím kanálem (8), ' obsahujícím odlévatelný plastický materiál pod vysokým hydrostatickým tlakem, a úzkou štěrbinou (10) o šířce 0,1 až 0,5 mm a o délce 10 mm až 100 mm, a že omezovač hladiny rezervy (23) materiálu před stěradlem je umístěn mezi ústím hubice se širokou štěrbinou a stěradlem.
2. 2. Odlévací a natírací hlava podle bodu 1 vyznačující se tím, že dolní konec její horní části (6, 42) tvoří otvor s rovinným podkladem.
3. 3. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle bodu 1 nebo 2 vyznačující se tím, že štěrbina (10) hubice má šířku . 0,15 až 0,4 mm.
4. 4. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle kteréhokoliv z bodů 1 až '.3 vyznačující se tím, že délka štěrbiny (10) hubice mezi rozváděcím kanálem (8) a ústím hubice leží mezi 20 a 80 mm.
5. 5. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle kteréhokoliv z bodů 1 až 4 vyznačující se tím, že stěradlo je nastavitelné co do výšky.
6. 6. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle kteréhokoliv z bodů 1 až 5 vyznačující se tím, že průřez rozváděcího ka nálu (8) klesá lineárně od středového přívodního otvoru k . oběma stranám.
7. 7. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle kteréhokoliv z bodů 1 až 6 vyznačující se tím, že omezovač hladiny rezervy (23) materiálu před stěradlem (14) je vůči rovinnému podkladu umístěn ve výšce 1,2 až 15krát větší než stěradlo.
8. 8. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle kteréhokoliv z bodů 1 až 7 vyznačující se tím, že omezovač hladiny rezervy (23) materiálu je tvořen povrchem (20, 40) dolního konce odlévací a natírací hlavy.
9. 9. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle kteréhokoliv z bodů 1 až 7 vyznačující se tím, že .omezovač hladiny rezervy (23) materiálu je složen z měřicího zařízení určujícího výšku rezervy materiálu, jež v této oblasti není omezena mechanickými prostředky, přičemž toto měřicí zařízení řídí příchod plastického materiálu do rozváděcího kanálu hubice.
10. 10. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle kteréhokoliv z bodů 1 až 9 vyznačující se tím, že štěrbina hubice je umístěna vůči pokrývané rovině pod ostrým úhlem.
11. 11. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle kteréhokoliv z bodů 1 až 10 vyznačující se tím, že je uložena na bočních podpěrách uložených přímo na pokrývaném povrchu.
12. 12. Odlévací a natírací hlava opatřená stěradlem podle kteréhokoliv z bodů 1 až 11 vyznačující se tím, že tloušťka štěrbiny hubice se širokou štěrbinou je regulována diferenciálními šrouby.