DE102007039867B4

DE102007039867B4 - Auslassvorrichtung zum Beschichten eines Substrats mit einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE102007039867B4
Application number: DE102007039867A
Authority: DE
Inventors: Franz Durst; Carolin KÖRNER
Original assignee: FMP Tech GmbH Fluid Measurements and Projects
Current assignee: Fmp Technology Fluid Measurements & Proje De GmbH
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2027-08-24
Also published as: DE102007039867A1; WO2008141820A1

Abstract

Auslassvorrichtung zum Beschichten eines Substrats mit einer Flüssigkeit, mit zumindest einer Schlitzdüse zum Erzeugen eines Flüssigkeitsfilms mit einer vorgegebenen Dicke, wobei ein Düsenschlitz (4) in seiner Schlitzweite durch zwei in einander gegenüberliegender Anordnung angeordnete Schlitzdüsenelemente (1, 2) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beiden Schlitzdüsenelemente (1, 2) als Leichtbauelement ausgebildet ist, bei dem eine dem Düsenschlitz (4) zugewandte erste Düsenschlitz-Platte (3) über eine Gerüststruktur (7) mit einem Trägerelement (8) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mundstück, d. h. eine Auslassvorrichtung zum Beschichten eines Substrats mit einer Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Beschichtung von flächigen Substraten, beispielsweise Papier oder dgl., mit einer Flüssigkeit. Es wird insoweit verwiesen auf Durst, F. et al. ”Stabilität von Filmen in der Fliesser-Filmbeschichtung”, Coating, 12/89, 1/90, 2/90. Daraus sind, insbesondere zur sogenannten Vorhangbeschichtung, Schlitzfließwerkzeuge bekannt, bei denen ein Mundstück eine Schlitzdüse zum Erzeugen eines dünnen Films der für die Beschichtung verwendeten Flüssigkeiten aufweist. Das Mundstück kann eine Breite von bis zu 7 m aufweisen. Die Schlitzdüse ist üblicherweise aus zwei in einander gegenüberliegender Anordnung montierten Schlitzdüsenelementen gebildet. Eine Schlitzweite der aus den einander gegenüberliegenden Schlitzdüsenelementen gebildeten Schlitzdüse liegt üblicherweise im Bereich von 50 bis 400 μm. Zur Sicherstellung einer einheitlichen Dicke des mit dem Mundstück hergestellten Flüssigkeitsfilms ist es erforderlich, dass die Schlitzdüsenelemente über ihre gesamte Breite hinweg mit höchster Präzision gefertigt werden. Nach dem Stand der Technik wird die erforderliche Fertigungspräzision derzeit dadurch erreicht, dass die Schlitzdüsenelemente aus Edelstahl-Vollmaterial hergestellt werden. Nicht zuletzt wegen des Gewichts des Vollmaterials ist die Handhabung und Herstellung eines Mundstücks nach dem Stand der Technik äußerst zeit- und kostenaufwändig.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein Mundstück zum Beschichten eines Substrats mit einer Flüssigkeit angege ben werden, das unter Einhaltung der erforderlichen Präzision mit geringerem Aufwand herstellbar ist. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll das Mundstück so ausgebildet sein, dass sich auch bei im Betrieb auftretenden Temperaturschwankungen die Schlitzweite nicht ändert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 17 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 16 und 18 bis 19.
Nach Maßgabe der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der beiden Schlitzdüsenelemente als Leichtbauelement ausgebildet ist, bei dem eine einem Düsenschlitz zugewandte erste Schlitzdüsenplatte bzw. Düsenschlitz-Platte über eine Gerüststruktur mit einem Trägerelement verbunden ist. Nach dem Gegenstand der vorgeschlagenen Erfindung wird die im Bereich der Schlitzdüse einzuhaltende Präzision dadurch gewährleistet, dass eine Schlitzdüsenplatte den Schlitz begrenzt. Die Schlitzdüsenplatte ist über eine Gerüststruktur mit einem Trägerelement verbunden. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass mit der vorgeschlagenen Konstruktion des Schlitzdüsenelements thermisch induzierte unerwünschte Formänderungen der Schlitzdüsenplatte ebenso gut wie bei einem herkömmlichen aus Vollmaterial hergestellten Schlitzdüsenelement vermieden werden können. Das erfindungsgemäße Schlitzdüsenelement ist zudem erheblich leichter ausgebildet als ein Schlitzdüsenelement nach dem Stand der Technik. Es ist infolgedessen leichter herzustellen und zu handhaben.
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, dass die Gerüststruktur eine Vielzahl von das Trägerelement mit der Schlitzdüsenplatte verbindenden Metallstegen umfasst. Dabei ist es von Vorteil, dass sich die Metallstege im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Schlitzdüsenplatte erstrecken. Es ist aller dings auch möglich, dass sich die Metallstege zumindest zum Teil schräg, d. h. in einem spitzen Winkel, zur Oberfläche der Schlitzdüsenplatte erstrecken. Die Metallstege können sich auch kreuzen und/oder miteinander verbunden sein.
Die Gerüststruktur kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung auch aus einem Metallschaum oder einem Keramikschaum gebildet sein.
Die Anordnung der Metallstege bzw. die Ausgestaltung des Metall- oder Keramikschaums ist so gewählt, dass thermisch induzierte Formänderungen des Schlitzdüsenelements minimiert sind. Dazu kann zur Herstellung der Metallstege bzw. des Metall- oder Keramikschaums ein Material verwendet werden, das insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Schlitzdüsenplatte einen besonders geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat. Im Idealfall ist der effektive thermische Ausdehnungskoeffizient der Gerüststruktur in der Richtung senkrecht zur Oberfläche der Schlitzdüsenplatte Null.
Die Gerüststruktur kann in Form zumindest eines, vorzugsweise plattenartig ausgebildeten, Montageelements ausgeführt sein. Ein solches Montageelement kann z. B. durch Schweißen mit dem Trägerelement und/oder der Schlitzdüsenplatte verbunden werden.
Die Schlitzdüsenplatte ist vorteilhafterweise aus einem der folgenden Materialien hergestellt: Titan, Edelstahl, Invar, Keramik oder Glaskeramik. Bei ”Invar” handelt es sich um eine Eisen-Nickel-Legierung mit etwa 36% an Nickel. Dabei können bis zu 1% an Magnesium, Silizium und Kohlenstoff legiert werden, um die mechanischen Eigenschaften zu verändern. Durch Legieren von bis zu 5% Kobalt kann der thermische Ausdehnungskoeffizient weiter reduziert werden. Ähnlich wie die Ge rüststruktur ist auch bei der Auswahl des Materials zur Herstellung der Schlitzdüsenplatte darauf zu achten, dass dieses in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Schlitzdüsenplatte einen besonders geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Koeffizient der thermischen Längenausdehnung des Leichtbauelements in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Schlitzdüsenplatte kleiner als 0,015 × 10⁴ (K^–1), vorzugsweise kleiner als 0,010 × 10⁴ (K^–1). Die vorgenannte Bedingung kann durch eine geeignete Wahl der Materialien zur Herstellung der Schlitzdüsenplatte, der Gerüststruktur und/oder des Trägerelements erreicht werden.
Sofern das Leichtbauelement aus unterschiedlichen Materialien hergestellt ist, können die Schlitzdüsenplatte und/oder das Trägerelement mit der Gerüststruktur mittels Schweißen, Löten oder Kleben verbunden werden. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Leichtbauelement aus ein und demselben Material hergestellt. Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Leichtbauelement aus einem Stück herzustellen. Das kann beispielsweise mittels eines ”rapid-prototyping”-Verfahrens erfolgen. Rapid-prototyping-Verfahren ermöglichen die Herstellung komplexer Bauteile. Insbesondere ermöglicht das Elektronenstrahl-rapid-prototyping-Verfahren die Herstellung eines Leichtbauelements aus einem Stück, welches beispielsweise aus Titan oder Invar gebildet ist.
Die Herstellung von Leichtbauelementen, die insbesondere einen aus einem Metallschaum gebildeten Kern enthalten, ist nach dem Stand der Technik allgemein bekannt. Derartige Metallschaumleichtbauelemente können beispielsweise durch Spritzguss hergestellt werden. Auch aus keramischen Schäumen hergestellte Elemente sind nach dem Stand der Technik allgemein bekannt. Sie können beispielsweise aus Al₂O₃ oder SiC oder dgl. hergestellt sein. Daneben können Gerüststrukturen auch beispielsweise mittels Wasserstrahlschneiden aus einem Vollmaterial hergestellt werden. In diesem Fall können die Gerüststrukturen insbesondere senkrecht zur Oberfläche der Schlitzdüsenplatte verlaufende, vorzugsweise zusammenhängende, Wände aufweisen. Die Wände können beispielsweise eine wabenförmige Struktur bilden.
Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal weist die Schlitzdüsenplatte eine Dicke im Bereich von 3 bis 15 mm, vorzugsweise im Bereich von 4 bis 8 mm, auf. Im Vergleich zu herkömmlichen Schlitzdüsenelementen kann mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen ”relativ dünnen” Ausbildung der Schlitzdüsenplatte ein Schlitzdüsenelement hergestellt werden, dessen Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen Schlitzdüsenelementen um mehr als 50%, vorzugsweise mehr als 60 bis 90%, reduziert ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Oberfläche der Schlitzdüsenplatte beschichtet oder modifiziert. Dabei können Beschichtungen oder Modifizierungen der Schlitzdüsenplatte vorgenommen werden, welche deren Benetzbarkeit, Beständigkeit gegen Säuren oder Basen, tribologische Eigenschaften und dgl. beeinflussen. Beispielsweise kann durch eine geeignete Beschichtung und/oder Modifikation der Schlitzdüsenplatte ein vorgegebener Benetzungswinkel für eine durch die Schlitzdüse zu fördernde Flüssigkeit eingestellt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist die Oberfläche der Schlitzdüsenplatte poliert. Das ermöglicht die Herstellung eines Flüssigkeitsfilms gleichbleibender Dicke über die gesamte Breite der Schlitzdüse. Eine Schlitzweite der Schlitz düse ist vorzugsweise im Bereich von 20 bis 500 μm, zweckmäßigerweise 50 bis 200 μm.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung dient die Gerüststruktur zum Durchleiten eines Fluids zum Einstellen einer vorgegebenen Temperatur der Schlitzdüsenplatte bzw. des Mundstücks. Wegen des Vorsehens der erfindungsgemäßen Gerüststruktur ist es im Vergleich zur Herstellung herkömmlicher Schlitzdüsenelemente nicht mehr erforderlich, mit hohem Aufwand mittels spanabhebender Bearbeitung Kanäle herzustellen, durch die ein Fluid zum Einstellen einer vorgegebenen Temperatur der Schlitzdüsenplatte geführt wird. Bei dem Fluid kann es sich um ein Gas, vorzugsweise Luft, insbesondere aber auch um eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser oder Öl, handeln.
Nach einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind beide die Schlitzdüse bildenden Schlitzdüsenelemente als erfindungsgemäße Leichtbauelemente ausgebildet. Damit kann die Herstellung des Mundstücks weiter vereinfacht und verbilligt werden.
Die Schlitzdüsenelemente sind zweckmäßigerweise lösbar miteinander verbunden. Sie können insbesondere mit einer Schraubverbindung miteinander verbunden werden. Dazu können im Bereich der Schlitzdüsenplatte entsprechende massive Teilabschnitte vorgesehen sein, in denen Gewinde eingearbeitet sind. Die vorgeschlagene lösbare Verbindung der Schlitzdüsenelemente ermöglicht eine einfache Demontage, beispielsweise zur Reinigungszwecken.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Mundstück mehrere Schlitzdüsen auf, die durch erfindungsgemäße Leichtbauelemente gebildet sind. D. h. die erfindungsgemäßen Mundstücke können Bestandteil eines so genannten ”Kaska den-Schlitzgießwerkzeugs” sein, bei dem hintereinander mehrere Mundstücke so angeordnet sind, dass deren Schlitzdüsen parallel zueinander verlaufen. Das vorgenannte ”Kaskaden-Schlitzgießwerkzeug” ermöglicht das Auftragen eines Flüssigkeitsfilms, der aus unterschiedlichen übereinander liegenden Flüssigkeitsschichten besteht.
Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist ein Beschichtungswerkzeug vorgesehen, welches zumindest ein erfindungsgemäßes Mundstück umfasst. In dem Beschichtungswerkzeug können selbstverständlich auch mehrere erfindungsgemäße Mundstücke aufgenommen sein.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, dass das Mundstück in einer Richtung parallel zur Öffnungsrichtung der Schlitzdüse schwimmend in einem Mundstückträger aufgenommen ist. Damit können thermische Ausdehnungen in eine Richtung parallel zur Öffnungsrichtung der Schlitzdüse kompensiert werden, d. h. das Mundstück kann sich in dieser Richtung ausdehnen. Damit kann die Ausbildung thermisch induzierter Spannungen vermieden werden, welche zu einer unerwünschten Änderung der Schlitzweite der Schlitzdüse führen können. Vorteilhafterweise ist zwischen dem Mundstückträger und dem Mundstück eine, vorzugsweise aus Tetrafluorethylen hergestellte, Gleitschicht vorgesehen. Damit kann sichergestellt werden, dass jegliche parallel zur Öffnungsrichtung der Schlitzdüse erzeugte thermische Längenausdehnung ohne die Erzeugung unerwünschter Spannungen durch eine Gleitbewegung ausgeglichen werden kann.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsansicht durch ein erstes Mundstück,
2 eine schematische Querschnittsansicht durch ein zweites Mundstück,
3 eine Photographie eines aufgeschnittenen Schlitzdüsenelements,
4 eine schematische Querschnittansicht durch ein drittes Mundstück,
5 eine schematische Querschnittsansicht durch ein viertes Mundstück.
Bei den in den 1, 2, 4 und 5 gezeigten schematischen Querschnittsansichten sind ein erstes Schlitzdüsenelement 1 und ein zweites Schlitzdüsenelement 2 einander gegenüberliegend angeordnet. Die beiden Schlitzdüsenelemente 1, 2 sind in dieser Anordnung lösbar, beispielsweise mittels einer Schraubverbindung (hier nicht gezeigt), verbunden.
Das erste Schlitzdüsenelement 1 weist eine erste Düsenschlitz-Platte 3 auf, die zumindest in der Nähe eines damit gebildeten Düsenschlitzes 4 eben ausgebildet ist. In einer dem Düsenschlitz 4 abgewandten Richtung weist die erste Düsenschlitz-Platte 3 eine erste 5 und eine zweite Ausnehmung 6 auf, welche in etwa parallel zur Öffnungsebene der Schlitzdüse verlaufen. Die Ausnehmungen 5, 6 können im Querschnitt halbrund ausgebildet sein. Sie dienen zum Zuführen der durch die Schlitzdüse zu fördernden Flüssigkeit. Die Ausnehmungen 5, 6 können auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise können in einer parallel zur Schlitzdüse verlaufenden Längsrichtung auch so genannte ”Kleiderbügelzuführungen” vorgesehen sein.
Mit dem Bezugszeichen 7 ist eine erste Gerüststruktur bezeichnet, welche die erste Düsenschlitz-Platte 3 mit einem ersten Trägerelement 8 verbindet. Das erste Trägerelement 8 umfasst hier eine Trägerplatte, welche z. T. parallel zur ersten Düsenschlitz-Platte 3 verläuft. Die Trägerplatte weist ferner einen abgewinkelten Abschnitt auf, der in der Nähe des Düsenschlitzes 4 mit der ersten Düsenschlitz-Platte 3 verbunden ist. An ihren dem Düsenschlitz 4 gegenüberliegenden Enden sind die erste Düsenschlitz-Platte 3 und das erste Trägerelement 8 mittels einer ersten Deckplatte 9 miteinander verbunden.
Das zweite Schlitzdüsenelement 2 ist ähnlich zu dem ersten Schlitzdüsenelement 1 aufgebaut. In Abweichung zum ersten Schlitzdüsenelement 1 ist hier eine zweite Düsenschlitz-Platte 10 durchgehend eben ausgeführt. Ein zweites Trägerelement 11 ist bezüglich einer durch die Schlitzdüse verlaufenden Symmetrieebene symmetrisch mit dem ersten Trägerelement 8 ausgebildet. Mit dem Bezugszeichen 12 ist eine zweite Deckplatte bezeichnet, welche in vorzugsweise symmetrischer Ausbildung die freien Enden der zweiten Düsenschlitz-Platte 10 und des zweiten Trägerelements 11 miteinander verbindet. Eine zweite Gerüststruktur 13, welche die zweite Düsenschlitz-Platte 10 und das zweite Trägerelement 11 miteinander verbindet, kann ebenso wie die erste Gerüststruktur 7 ausgebildet sein.
Bei dem in 1 gezeigten ersten Mundstück sind die erste 7 und die zweite Gerüststruktur 13 aus einem Metallschaum hergestellt. Zur Herstellung des vorgeschlagenen Leichtbauelements kann dazu zunächst ein jeweils aus den Düsenschlitz-Platten 3, 10 sowie den jeweiligen Trägerelementen 8, 11 und den Deckplatten 9, 12 gebildeter Hohlkörper hergestellt werden. Dieser Hohlkörper kann anschließend als Form zum Einspritzen einer aufschäumbaren Metallschmelze verwendet werden. In diesem Fall sind die Düsenschlitz-Platten 3, 10 und zumindest die Trägerelemente 8, 11, vorzugsweise auch die Deckplatten 9, 12, aus demselben Material hergestellt. Dabei kann vorzugsweise Edelstahl oder Invar, aber auch Titan, zum Einsatz kommen.
Das in 2 gezeigte zweite Mundstück ist grundsätzlich ähnlich zu dem in 1 gezeigten ersten Mundstück aufgebaut. Es sind insoweit dieselben Bezugszeichen verwendet worden. Allerdings sind hier die erste 7 und die zweite Gerüststruktur 13 aus gerüstartig miteinander verbundenen Metallstegen gebildet. Die Metallstege können dabei säulenartig, d. h. voneinander beabstandet sein. Sie können aber auch zumindest teilweise durchgehende Wände bilden, so dass sich eine aus einer Vielzahl von Hohlräumen oder Kanälen gebildete gerüstartige Struktur ergibt. Die Metallstege kreuzen sich hier unter einem Winkel von 90°.
Die in 2 gezeigten Schlitzdüsenelemente 1, 2 können beispielsweise mittels rapid-prototyping aus einem Stück gefertigt werden. Sie bestehen dann vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Edelstahl, Invar oder Titan. Es ist aber auch möglich, die Gerüststruktur 7, 13 mittels Extrusion herzustellen und anschließend mit den jeweiligen Düsenschlitz-Platten 3, 10 sowie den Trägerelementen 8, 11 zu verbinden.
3 zeigt eine Photographie eine aufgeschnittene Ausgestaltung eines Schlitzdüsenelements 1. Dabei sind das erste Trägerelement 8 und die erste Düsenschlitz-Platte 3 über senkrecht zu deren Oberfläche verlaufende einzelne Metallstäbe 14 miteinander verbunden. Die aus den Metallstäben 14 gebildete erste Gerüststruktur 7 kann ebenfalls mit einem rapid-prototyping-Verfahren in einem Stück zusammen mit dem ersten Trägerelement 8 und der ersten Düsenschlitz-Platte 3 hergestellt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, das zweite Schlitzdüsenelement 2 in derselben Weise herzus tellen, so dass auch die zweite Gerüststruktur 13 aus senkrecht zur Oberfläche der zweiten Düsenschlitz-Platte 10 verlaufenden Metallstäben 14 besteht.
Bei dem in 4 gezeigten dritten Mundstück besteht die Gerüststruktur aus wabenartig miteinander verbundenen Metallstegen. Zur Herstellung des dritten Mundstücks kann zunächst die Gerüststruktur in die entsprechende Form gebracht werden. Anschließend kann auf diese Form beispielsweise mittels rapid-prototyping die Düsenschlitz-Platte und/oder das Trägerelement angeformt werden. Damit kann eine erhebliche Beschleunigung des Herstellungsverfahrens erzielt werden. Indem die durch die wabenartige Gerüststruktur gebildeten Kanäle im wesentlichen parallel zur Öffnungsebene der Schlitzdüse verlaufen, ist es möglich ein Fluid zur Temperierung des Mundstücks hindurch zu leiten.
Bei dem in 5 gezeigten Mundstück umfasst die Gerüststruktur 7 schräg sich kreuzende Metallstege. Auch bei dieser Struktur entstehen parallel zu den Ausnehmungen 5, 6 verlaufende Kanäle, welche zum Durchführen eines Fluids zur Temperierung des Mundstücks verwendet werden können.
An den Stirnseiten der Schlitzdüsenelemente 1, 2 sind zweckmäßigerweise Verschlussplatten angebracht, welche bei Bedarf mit Anschlüssen zum Zu- bzw. Abführen eines Kühlfluids versehen sein können.
Innerhalb der in den 1 bis 5 gezeigten Gerüststrukturen 7, 13 können zusätzlich (hier nicht gezeigte) Kanäle zum Durchführen eines Kühl-/Heizfluids vorgesehen sein. Vorteilhafterweise wird aber die Gerüststruktur 7, 13 als solche unmittelbar von einem Kühlfluid durchströmt. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, die vorerwähnten gesonderten Kanäle vorzusehen.
Die in den Gerüststrukturen verwendeten Metallstäbe 14 bzw. die Metallstege können eine Dicke im Bereich von 2 bis 0,5 mm, vorzugsweise 1,2 bis 0,6 mm, aufweisen.
Die in 1, 2, 4 und 5 gezeigten Mundstücke können schwimmend in einem Mundstückträger eines Beschichtungswerkzeugs aufgenommen sein. Dazu weist der Mundstückträger eine Ausnehmung auf, in die, vorteilhafterweise unter Zwischenschaltung einer Gleitschicht, das Mundstück mit seiner der Schlitzdüse abgewandten Rückseite einsetzbar ist. Die Gleitschicht kann zweckmäßigerweise aus Tetrafluorethylen hergestellt sein.

1: erstes Schlitzdüsenelement
2: zweites Schlitzdüsenelement
3: erste Düsenschlitz-Platte
4: Düsenschlitz
5: erste Ausnehmung
6: zweite Ausnehmung
7: erste Gerüststruktur
8: erstes Trägerelement
9: erste Deckplatte
10: zweite Düsenschlitzplatte
11: zweites Trägerelement
12: zweite Deckplatte
13: zweite Gerüststruktur
14: Metallsteg

Claims

Auslassvorrichtung zum Beschichten eines Substrats mit einer Flüssigkeit, mit zumindest einer Schlitzdüse zum Erzeugen eines Flüssigkeitsfilms mit einer vorgegebenen Dicke, wobei ein Düsenschlitz (4) in seiner Schlitzweite durch zwei in einander gegenüberliegender Anordnung angeordnete Schlitzdüsenelemente (1, 2) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beiden Schlitzdüsenelemente (1, 2) als Leichtbauelement ausgebildet ist, bei dem eine dem Düsenschlitz (4) zugewandte erste Düsenschlitz-Platte (3) über eine Gerüststruktur (7) mit einem Trägerelement (8) verbunden ist.
Auslassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gerüststruktur (7) eine Vielzahl von das Trägerelement (8) mit der Düsenschlitz-Platte (3) verbindenden Metallstegen (14) umfasst.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Metallstege (14) sich im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Schlitzdüsenplatte (3) erstrecken.
Auslassvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gerüststruktur (7) aus einem Metallschaum oder einem Keramikschaum gebildet ist.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gerüststruktur in Form zumindest eines, vorzugsweise plattenartig ausgebildeten, Montageelements ausgeführt ist.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düsenschlitz-Platte (3) aus einem der folgenden Materialien hergestellt ist: Titan, Edelstahl, Invar, Keramik, Glaskeramik.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Koeffizient der thermischen Längenausdehnung des Leichtbauelements in Richtung senkrecht zur Oberfläche der Düsenschlitz-Platte (3) kleiner als 0,015 × 10⁴ (K^–1), vorzugsweise kleiner als 0,010 × 10⁴ (K^–1), ist.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düsenschlitz-Platte (3) und/oder das Trägerelement (8) mit der Gerüststruktur (7) mittels Schweißen, Löten oder Kleben verbunden ist/sind.
Auslassvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Leichtbauelement in einem Stück, vorzugsweise mittels rapid prototyping, hergestellt ist.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düsenschlitz-Platte (3) eine Dicke im Bereich von 3 bis 15 mm, vorzugsweise 4 bis 8 mm, aufweist.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche der Düsenschlitz-Platte (3) beschichtet oder modifiziert ist.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche der Düsenschlitz-Platte (3) poliert ist.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schlitzweite im Bereich von 20 bis 500 μm, vorzugsweise 50 bis 200 μm, ist.
Auslassvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gerüststruktur (7) zum Durchleiten eines Fluids zum Einstellen einer vorgegebenen Temperatur der Düsenschlitz-Platte (3) dient.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die einander gegenüberliegenden Schlitzdüsenelemente (1, 2), vorzugsweise mittels einer Schraubverbindung, lösbar miteinander verbunden sind.
Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auslassvorrichtung mehrere Schlitzdüsen aufweist, die durch Leichtbauelemente nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet sind.
Beschichtungswerkzeug mit zumindest einer Auslassvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Beschichtungswerkzeug nach Anspruch 17, wobei das Mundstück in einer Richtung parallel zur Öffnungsrichtung der Schlitzdüse (4) schwimmend in einem Auslassvorrichtungsträger aufgenommen ist.
Beschichtungswerkzeug nach Anspruch 18, wobei zwischen dem Auslassvorrichtungsträger und der Auslassvorrichtung eine, vorzugsweise aus Tetrafluorethylen hergestellte, Gleitschicht vorgesehen ist.