DD235571A1

DD235571A1 - Vorrichtung zum beschichten einer materialbahn

Info

Publication number: DD235571A1
Application number: DD27441885A
Authority: DD
Inventors: Hans-Georg Fritsche; Martina Herzog; Guenter Mueller
Original assignee: Wolfen Filmfab Veb
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1986-05-14

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine Vorrichtung zum Beschichten einer Materialbahn mit einer Beschichtungsmasse mit einer Zaehigkeit ueber 100 m Pas, die mit einer Dicke von weniger als 5mm im getrockneten Zustand angetragen wird zu schaffen, wobei die qualitaetsmindernde Wirkung der Staub- und/oder Schmutzteilchen auf die Beschichtung stark eingeschraenkt wird. Erfindungsgemaess wird es geloest, indem bei der Beschichtungsvorrichtung bestehend aus einer Fuehrungswalze und einer Beschichtungskammer mit einem im Abstand zur Fuehrungswalze veraenderlichen Streichlineal, als Fuehrungswalze eine Gravurwalze angeordnet wird.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer Materiaibahn mit einer Beschichtungsmasse mit einer Zähigkeit über 100m Pas. Das Anwendungsgebiet ist die Herstellung beschichteter Folienmaterialien, besonders bei der Herstellung von signalaktiven Materialien, sowie bei der Herstellung von Farbfolien, Abziehfolien und Gravierfolien.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind eine Reihe von technischen Lösungen bekannt, um Begußstörungen und Qualitätsverschlechterungen der Beschichtung, die durch Staub-und/oder Schmutzteilchen verursacht werden, zu vermeiden. Solche Lösungen sind entweder technisch sehr aufwendig, wie beispielsweise eine wirkungsvolle pneumatische oder Naßentstaubung der Material bahn vor der Beschichtung, wobei eine Wiederverschmutzung nach dieser Behandlung vor der Beschichtung nicht ausgeschlossen ist, durch Verwendung plastischer Walzenbeläge, in die die Schmutzteilchen hineingedrückt und damit von der Folie entfernt werden sollen oder sind nur bei anspruchslosen Beschichtungen mit großer Schichtdicke anwendbar, wenn beispielsweise die spaltbildenden Elemente der Beschichtungseinrichtungen zur Eliminierung der qualitätsmindernden Wirkung der Staub- und/oder Schmutzteilchen aus elastischen Materialien gefertigt werden, die keine hohe Maßgenauigkeit zulassen. So ist die Rundlaufgenauigkeit gummibeschichteter Walzen in der Regel mit weniger als 100μ.ιη nur mit sehr hohem Aufwand realisierbar.

Bei bekannten Vorrichtungen wird die aus einer Beschichtungskammer austretende Beschichtungsmasse mit Hilfe eines Streichlineals auf die Materialbahn aufgebracht, welche über eine hochpolierte und glatte Führungswalze geleitet wird.

Die Naßschichtdicke wird durch den Abstand zwischen Streichlineal und der auf der Führungswalze aufliegenden Materialbahn bestimmt. In der DE-OS 2623111 wird eine Vorrichtung beschrieben, mit deren Hilfe die Beeinträchtigung der Beschichtungsqualität durch die im Gießerspalt sich befindenden Staub- und/oder Schmutzteilchen vermieden werden soll, in dem das Streichlineal mit einem elastischen Belag versehen ist.

Ein wesentlicher Mangel bestehtjedoch darin, daß die Schmutz- und/oder Staubteilchen, die auf der Unterseite der Materialbahn und/oder auf der Oberfläche der Führungswalze vorhanden sind, nach wie vor eine qualitätsmindernde Wirkung auf die Beschichtung ausüben.

In der DE-OS 1652320 wird eine Vorrichtung beschrieben, die zur Beschichtung von Materialbahnen eingesetzt werden kann, wobei unterhalb der Beschickungseinrichtung mit der Erzeugung eines Unterdruckes sowohl eine Stabilisierung des Gießprozesses als auch eine Reinigung der zu beschichtenden Materialbahn erzielt werden soll.

Mangel dieser technischen Lösung ist es, daß Schmutz- und/oder Staubteilchen nur im begrenzten Maße von der Materialbahn entfernt werden, da die auf diese Weise erreichbaren Kräfte die Haftwirkung der Schmutz-und Staubteilchen nur teilweise überwinden können. Außerdem findet eine Entstaubung nur auf der zu beschichtenden Seite der Materialbahn statt. Die Schmutz- und/oder Staubteilchen, die auf der Rückseite der Materialbahn vorhanden sind, werden nicht entfernt und teilweise auf die glatte Fläche der Führungswalze übertragen, wobei sie die Beschichtungsqualität negativ beeinflussen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Beschichten einer Materialbahn mit einer Beschichtungsmasse mit einer Zähigkeit über 100 m Pas zu schaffen, mit der eine Qualitätsverbesserung erzielt werden soll, indem eine gleichmäßige Schichtdicke angetragen wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschickungsvorrichtung auf technisch einfache Art so zu verändern, daß die qualitätsmindernde Wirkung der Staub- und/oder Schmutzteilchen auf die Beschichtung stark eingeschränkt wird, wobei Schichtdicken kleiner δμ,ιτι mit hoher Beschichtungsqualität erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß man eine Vorrichtung zum Beschichten einer Materialbahn mit einer Beschichtungsmasse mit einer Zähigkeit über 100m Pas, bestehend aus einer Führungswalze und einer Beschichtungskammer mit einem im Abstand zur Führungswalze veränderlichen Streichlineal schafft, indem als Führungswalze eine Gravurwalze angeordnet wird.

Bei Beschichtungen von Materialbahnen können sich auf beiden Seiten dieser Materialbahnen, oder auf der der Beschickungseinrichtung zugeordneten Führungswalze Staub- und/oder Schmutzteilchen befinden, die zu örtlichen Verengungen, der die Schichtdicke wesentlich beeinflussenden Spaltweite zwischen der auf der Führungswalze geführten Materialbahn und des zur Beschichtungskammer gehörenden Streichlineals führen.

Die durch auf der nicht zu beschichtenden Rückseite der Materialbahn und auf der Oberfläche der Führungswalze befindlichen Staub- und/oder Schmutzteilchen auftretenden Begußstörungen in Form von Schichtdickenschwankungen werden durch sofort eintretende Trocknungseffekte, wie beispielsweise Stofftransportvorgänge innerhalb der,Naßschicht, merklich verstärkt. Der unmittelbar nach dem Beschichtungsprozeß beginnende Trocknungsprozeß, insbesondere beim Einsatz leichtflüchtiger Lösungsmittel, wie beispielsweise Methylenchlorid, in den Beschichtungslösungen, bewirkt an Stellen der Beschichtung, an denen zwischen Materialbahn und Führungswalze auf Grund von Staub- und/oder Schmutzteilchen ein Luftspalt als Wärmeisolation wirkt, eine stärkere Abkühlung gegenüber den'Stellen, bei welchen die zur Verdunstung des Lösungsmittels benötigte Wärmemenge aus dem Walzenmaterial übergehen kann. Diese Temperaturunterschiede in der Schicht führen wiederum zu Dichte- und/oder Oberflächenspannungsgradienten, die die Triebkräfte der Stofftransportvorgänge sind und die Schichtdickenunterschiede noch verstärken.

Diese Begußstörungen machen sich in der Trockenschicht als extreme Talbildung bemerkbar, die bei farbigen Beschichtungsmaterialien als partielle Aufhellungen erscheinen.

Die Größe der partiellen Aufhellungen ist abhängig von der Größe der Schmutz- und/oder Staubteilchen und dem Durchmesser der Führungswalze.

Bei der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtüng wird eine Materialbahn über eine mit einer Gravur versehene Führungswalze geführt, wobei die auf der Materialbahn anhaftenden Schmutz- und/oder Staubteilchen in die freien Räume der Gravur gedrückt werden, anschließend mittels Streichlineal der Beschichtungsvorrichtüng, welches mit der Materialbahnoberfläche einen parallelen Spalt bildet mit Beschichtungsmasse beschichtet und dem Trocknungsprozeß zugeführt. Dadurch, daß die Schmutz- und/oder Staubteilchen in die freien Räume der Gravur gedrückt werden, wird ein zeltartiges Abheben der Materialbahn von der Führungswalzenoberfläche ausgeschlossen. Durch die geringen Abstände der die Materialbahn tragenden Profilflächen der Gravurwalze, werden Temperaturgradienten weitgehend ausgeschlossen.

Ausführungsbeispiel

In den Figuren 1-3 ist eine Beschichtungsvorrichtüng schematisch darstellt.

Figur 1 zeigt die Beschichtungsvorrichtüng als Schema in der Gesamtheit der entsprechend erfindungsgemäßer Lösung zusammenwirkenden Elemente.

Figur 2 gibt im Vergleich mit Figur 3 die Verhältnisse in bezug auf die Kontaktfläche zwischen Materialbahn und Führungswalzenoberfläche wieder, wobei Figur 2 die erfindungsgemäße Lösung, Figur 3 die Verhältnisse bei einer bekannten technischen Lösung darstellt.

Die erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtüng besteht aus der Führungswalze 5, die mit einer Gravur in abgerundeter pyramidenähnlicher Näpfchenform auf ihrer gesamten Oberfläche versehen ist, wobei die Rastertiefe 0,05 — 0,15 mm und der Rasterabstand 0,05 bis 0,08mm beträgt.

Zwischen Führungswalze 5 und der Beschichtungskammer 3 mit dem im Abstand zur Führungswalze 5 veränderlichen Streichlineal 4 befindet sich auf der Führungswalze 5 aufliegend die Materialbahn 1, die nach Passieren des zwischen Streichlineal 4 und Materialbahnoberfläche gebildeten Spaltes, in welchem die Beschichtungsdicke bestimmt wird, mit einer Schicht 2 der sich in der Beschichtungskammer 3 befindenden Beschichtungslösung versehen ist.

Bei einem Durchmesser der Führungswalze 5 von 250 mm und im Falle des Vorhandenseins ejnes kugelförmigen Schmutzteilchens 6 mit einem Durchmesser von 40 Mikrometern bildet sich theoretisch auf einer glatten Führungswalzenoberfläche ohne Gravur ein Spalt zwischen Materialbahn 1 und Walzenoberfläche in Form eines Kegels mit einem Durchmesser der Grundfläche von etwa 7 mm. Eine kreisförmige Fläche der Materialbahn 1 mit einem Durchmesser von etwa 7 mm liegt also nicht schlüssig auf der Führungswalzenoberfläche auf, womit in diesem Bereich ein als Isolationsschicht wirkender Luftspalt den Wärmeübergang von der Führungswalze 5 zur Materialbahn 1 stark eingeschränkt.

Im Falle der erfindungsgemäßen Lösung entsprechend Figur 2 kommen Schmutzteilchen 6 auch von noch größerem DurchmessernichtmehrzurWirkung. Siewerden in diefreien Räume der Gravur gedrückt und nach dem Beschichtungsvorgang entweder von der Materialbahn 1 wieder mitgenommen, ohne den Beschichtungsvorgang gestört zu haben oder zu verbleiben bis zur Reinigung der Gravurwalzen in größeren Zeitabständen in den freien Räumen der Gravur.

Die Wärmeübertragungsverhältnisse sind weitaus günstiger als bei glatten Walzenoberflächen und Luftspaltbildung infolge zwischen Walzenoberfläche und Materialbahn 1 befindlichen Schmutzteilchen 6.

Die die Materialbahn 1 nicht tragenden Aussparungen der Gravur der Führungswalzenoberfläche haben einen Abstand von etwa 0,025mm. Diese Größenverhältnisse haben keine die Qualität der Beschichtung beeinflussenden Auswirkungen in Form von Schichtdickenschwankungen.

In den Figuren 2 und 3 sind die kontaktfreien Flächen zwischen Walzenoberfläche und Materialbahn 1 in einem Maßstab wiedergegeben, wobei die Durchmesser A und B direkt vergleichbar dargestellt sind.

B ist der Durchmesser der kontaktlosen Fläche auf der mit einer Gravur versehenen Führungswalze 5, A der Durchmesser der kegeligen Abhebung auf einer glatten Walze bei einem Durchmesser des kugelförmigen Schmutzteilchens 6 von 40 Mikrometer.

Claims

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Erfindungsanspruch:

1. Vorrichtung zum Beschichten einer Materialbahn mit einer Beschichtungsmasse mit einer Zähigkeit über 100m Pas, bestehend aus einer Führungswalze und einer Beschichtungskammer mit einem im Abstand zur Führungswalze veränderlichen Streichlineal, gekennzeichnet dadurch, daß als Führungswalze eine Gravurwalze angeordnet ist.

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