DE1208998B - Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftragen mehrerer Schichten - Google Patents

Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftragen mehrerer Schichten

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DE1208998B
DE1208998B DEE11996A DEE0011996A DE1208998B DE 1208998 B DE1208998 B DE 1208998B DE E11996 A DEE11996 A DE E11996A DE E0011996 A DEE0011996 A DE E0011996A DE 1208998 B DE1208998 B DE 1208998B
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Theodore Alton Russell
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Eastman Kodak Co
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
G03d
Deutsche Kl.: 57 c - 5
Nummer: 1208 998
Aktenzeichen: E11996IX a/57 c
Anmeldetag: 22. Februar 1956
Auslegetag: 13. Januar 1966
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftragen mehrerer Schichten flüssiger Schichtmaterialien auf einen kontinuierlich an der Auftragsstelle vorbeigezogenen blatt- oder bandförmigen Träger zur Herstellung mehrschichtiger photographischer Aufzeichnungsmaterialien nach dem in dem Patent 1151173 beschriebenen Verfahren.
In dem genannten Patent ist ein Verfahren zum Auftragen von mehreren verschiedenen Schichten auf die Oberfläche eines sich bewegenden Trägers beschrieben, das erlaubt, alle Schichten der verschiedenen Schichtmaterialien gleichzeitig auf den Träger aufzutragen. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß eine entsprechende Anzahl flüssiger bindemittelhaltiger Beschichtungsmaterialien durch eine entsprechende Anzahl von Schlitzen zu dünnen Flüssigkeitsfilmen vorgegebener Stärke geformt und, entweder einzeln oder zusammen, über eine Formungsstrecke und über einen sich zwischen einer Zuführungsfläche der Vorrichtung und dem Schichtträger bildenden Tropfen aus dem Beschichtungsmaterial in übereinanderliegender Anordnung zugeführt werden.
Vorrichtungen zum Auftragen von Schichtmaterial auf einen bandförmigen Träger, die einen trichterartigen Bauteil mit einem gegen die Bahn des zu beschichtenden Trägers gerichteten Austrittsspalt aufweisen, sind bekannt. Mit den bekannten Vorrichtungen konnte aber nur jeweils eine homogene Schicht, die aus einem einzigen Schichtmaterial besteht, auf einen Träger aufgetragen werden; und es war nicht möglich, mit diesen Vorrichtungen einen Träger mit mehreren Lagen verschiedener Schichtmaterialien gleichzeitig zu beschichten.
Bei der Beschichtung eines Schichtträgers, z. B. ununterbrochenen Bändern, der auf einer seiner Oberfläche zwei oder mehr Schichtmaterialien in getrennten, übereinander angeordneten'Schichten aufweist, wurde bisher ein bekanntes Verfahren angewandt, das darin besteht, daß jede der Schichten auf den Träger nacheinander aufgetragen wird und man jede Schicht erstarren und/oder trocknen läßt, bevor die nächste Schicht aufgetragen wird. Solch ein Verfahren schien notwendig zu sein, um voneinander sauber getrennte Schichten zu erhalten und das Mischen der Schichtmaterialien oder die Verunreinigung eines Materials durch das andere Material an den Grenzflächen der Schichten zu verhindern. Es ist offensichtlich, daß solch ein Verfahren zum Aufbringen eines Überzuges von mehreren Schichten auf die Oberfläche eines Trägers sehr viel Zeit benötigt und entsprechend der Anzahl der Schichten die Verwendung Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftragen
mehrerer Schichten
Zusatz zum Patent: 1151173
Anmelder:
Eastman Kodak Company,
Rochester, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. W. Wolff, Patentanwalt,
Stuttgart N, Lange Str. 51
Als Erfinder benannt:
Theodore Alton Russell,
Rochester, N. Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
•V. St. v. Amerika vom 23. Februar 1955
(489 862)
mehrerer Einrichtungen jeden für Überzug einschließt. Diese zwei Faktoren allein verursachen den größten Teil des bei der Beschichtung eines Schichtträgers mit mehreren übereinanderliegenden Schichten notwendigen Aufwandes.
In dem vorerwähnten Patent ist ein Verfahren beschrieben, das das gleichzeitige Auftragen einer Mehrzahl von getrennten Schichtmaterialien auf eine Oberfläche eines Schichtträgers erlaubt, wobei die Zeit und die mehreren Einrichtungen, die bei dem bekannten Überzugsverfahren notwendig sind, in jedem Falle vermindert wird bzw. überflüssig werden. Versuche haben gezeigt, daß auf die Oberfläche eines Scliichtträgers n_acn diesem Verfahren aufgetragene mehrschichtige Überzüge genauso gute Ergebnisse, sowohl physikalisch als auch chemisch, hinsichtlich der sauberen Trennung der Schichten zeigen wie die mehrschichtigen Überzüge, die gemäß der bekannten Technik aufgetragen werden, wobei jede Schicht vollständig ausgehärtet oder getrocknet wird, bevor die nächste Schicht aufgetragen wird.
509 778/205
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine besondere Die Erfindung wird an Hand der folgenden Aus-Art einer zur Durchführung dieses neuen Verfahrens führungsbeispiele näher erläutert,
zum Auftragen mehrschichtiger Überzüge geeigneten F i g. 1 ist eine schematische Ansicht, teilweise im Vorrichtung, mit einem trichterartigen Bauteil, dessen Schnitt gezeichnet, einer Ausführungsform einer VorMündung gegen die Führungsbahn des zu beschichten- 5 richtung, die einen Zweifachtrichter enthält, der in den Trägers gerichtet ist, und besteht darin, daß diese Übereinstimmung mit der Erfindung zum gleicheinen spaltförmigen Auslaßkanal und mindestens zeitigen Auftragen von zwei Schichten auf einen zwei getrennte Kammern aufweist, die mit spalt- oder Schichtträger verwendet werden kann;
kanalf örmigen Ausgängen in den Auslaßkanal münden F i g. 2 ist ein Teilschnitt durch den in der Vor- und deren Kammerausgänge so bemessen und zu- io richtung nach F i g. 1 verwendeten Zweifachtrichter einander angeordnet sind, daß die Schichtmaterialien in vergrößertem Maßstab;
sich zu Schichten formen und sich auf ihrem Weg F i g. 3 ist ein stark vergrößerter Schnitt durch den
von der Kammer zur Mündung des Auslaßkanals in F i g. 2 gezeigten Zweifachtrichter zur Erläuterung,
schichtweise übereinanderlegen und daß die Vorrich- wie die zwei Schichten des Beschichtungsmaterials
tung Pumpen aufweist, um die Schichtmaterialien 15 gleichzeitig auf die Oberfläche des Schichtträgers
mit einer der gewünschten Dicke der einzelnen Schich- aufgetragen werden;
ten entsprechenden Geschwindigkeit in die Kammern F i g. 4 ist ein Ausschnitt aus einem mit vier ver-
einzuführen und durch die Kanäle in den Austrittsspalt schiedenen Schichten versehenen Farbfilm, dessen
zu drücken. Schichten unter Verwendung eines Zweifachtrichters
Allgemein gesprochen enthält diese Vorrichtung 20 aufgebracht wurden;
einen vielfach zuführenden Trichter, dem jedes der F i g. 5 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen flüssigen Beschichtungsmaterialien kontinuierlich in Dreifachtrichter, bei dessen Verwendung gemäß der einem gegebenen Verhältnis zugeführt wird, das zu Erfindung drei Schichten auf die Oberfläche eines der gewünschten Dicke der endgültigen Schicht jedes Schichtträgers aufgebracht werden können;
einzelnen Schichtmaterials nach dem Auftragen auf 25 F i g. 6 ist eine Vorderansicht eines Vierfachtrichters, den Träger in einem bestimmten Verhältnis steht. der gemäß der Erfindung zum gleichzeitigen Auftragen Dieser Trichter ist folglich geeignet, ein dünnes Band von vier Schichten auf die Oberfläche eines Schichtoder eine dünne Schicht jedes dieser Schichtmaterialien trägers verwendet werden kann;
zu bilden und diese übereinanderzuschichten, bevor F i g. 7 ist eine Draufsicht auf einen Teil des Viersie, so vereinigt, durch einen einzigen Austrittsspalt 30 fachtrichters nach F i g. 6;
tretend, unter Beibehaltung der Schichtung einen F i g. 8 ist ein Schnitt im wesentlichen nach der
Schichtmaterialtropfen bilden, der zwischen den den Linie 8—8 der F i g. 6, und
Austrittskanal begrenzenden Lippen des Trichters F i g. 8 A zeigt einen vergrößerten Teilschnitt des und dem zu beschichtenden Träger aufrechterhalten in F i g. 8 gezeigten Trichters und zeigt, wie die vier wird, wobei der zu beschichtende Träger quer über 35 Schichten der verschiedenen Schichtmaterialien verden Tropfen und in Berührung mit ihm kontinuierlich einigt durch den Austrittsspalt tretend einen Schichtbewegt wird und die vereinigten Schichten gleichzeitig materialtropfen bilden, von dem sie durch einen und in der gewünschten Orientierung aufnimmt. Schichtträger aufgenommen werden, der sich quer
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen über den Tropfen hinweg und in Berührung mit diesem
Vorrichtung liegt darin, daß sich die Schichten über- 40 bewegt.
einanderlegen, ohne daß sich die Schichten ver- In den F i g. 1 bis 3 ist eine eine Ausführungsform mischen, was beim Beschichten eines photographischen der vorliegenden Erfindung darstellende Vorrichtung Trägers mit mehreren verschiedenen Materialien von gezeichnet, die mit Erfolg bei der Herstellung von ausschlaggebener Bedeutung ist. Der so beschichtete photographischen Filmen zum Aufbringen von zwei Träger wird dann getrocknet, und es hat sich ergeben, 45 getrennten Schichten auf einen Träger verwendet daß die Trennung zwischen den Schichten genauso gut wird. In diesen Figuren ist ein Schichtmaterial zweifach wie bei den Überzügen ist, bei denen die einzelnen zuführender Trichter 10 gezeigt, der einen Austritts-Schichten dadurch aufgetragen werden, daß man kanal 11 aufweist, dessen Lippen 12 einen kleinen zunächst eine Schicht aus einem Schichtmaterial Abstand von der Oberfläche eines Schichtträgers W aufträgt, diese Schicht dann vollständig trocknen 50 aufweisen, der von hinten durch eine Rolle 13 abgeläßt, hierauf die nächste Schicht aufträgt, nach dem stützt ist, die dazu dient, den Träger kontinuierlich vollständigen Trocknen dieser zweiten Schicht die an dem Spalt des Trichters vorbeizubewegen. Ein dritte Schicht aufträgt usw. Die erfindungsgemäße flüssiges Schichtmaterial S wird in einen oberen EinVorrichtung erlaubt daher eine wesentliche Verein- laßstutzen 14 durch eine geeignete Zumeßpumpe P fachung des bisher verwendeten Verfahrens zum 55 zugeführt, während das zweite flüssige Schicht-Herstellen von mehrschichtigen Überzügen. material S' durch eine getrennte Zumeßpumpe P'
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die in den unteren Einlaßstutzen 15 geführt wird. Eine Trennwände zwischen den einzelnen Kammern der einstellbare Trennwand 16 teilt das Innere des Trich-Vorrichtung einstellbar, so daß damit die Öffnung, ters in zwei getrennte Hohlräume und dient dazu, durch die das Schichtmaterial aus der Kammer in den 60 die zwei Schichtmaterialien in der Form von dünnen zu der Mündung führenden Kanal austritt, einstellbar Bändern oder Schichten L und L' in den Austrittsund somit auch der Anteil des in der betreffenden kanal 11 zu leiten. Während des Eintretens in den Kammer befindlichen Schichtmaterials an der Gesamt- Austrittskanal 11 werden die zwei Schichten L und L' schichtdicke regelbar ist. übereinandergeschichtet, fließen durch den Austritts-
Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann 65 kanal und treten aus diesem in dieser vereinigten Art auch die Höhe des von der Kammer zu der Trichter- aus. Wenn der Trichter aus durchscheinendem Kunstmündung führenden Kanals durch Einstellung dieser stoff hergestellt ist und verschieden gefärbte Schicht-Trennwände geändert werden. materialien verwendet werden, so daß deren Verhalten
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beobachtet werden kann, zeigt sich, daß tatsächlich genau einstellbar ist. Um das Einstellen des Abstandes
die Schicht L des Materials S, das in den oberen des Trichters von dem Träger W, d. h. den Abstand
Einlaßstutzen eingeführt wurde, durch die voll- zwischen der Trägeroberfläche und den Trichterlippen
ständige Länge des Austrittskanals 11 hindurch ober- zu gestatten, ist der Trichter auf dem Rahmen 18
halb der Schicht L' des Materials S' verläuft, das in 5 verschiebbar befestigt und mit ihm durch eine Ein-
den unteren Einlaßstutzen eingeführt wurde. stellschraube 21 verbunden.
Sobald die vereinigten Schichten L und L' den Aus- Nachdem der Schichtträger mit Schichten versehen
trittskanal verlassen haben, bilden sie einen Tropfen 17 ist, kann es notwendig sein, die aufgetragenen Schich-
zwischen der Schichtträgeroberfläche und den Trichter- ten erstarren zu lassen und/oder zu trocknen. Bei der
lippen, über den hinweg und in Berührung mit dem io Herstellung von photographischen Filmen oder Papie-
die Oberfläche des zu beschichtenden Schichtträgers ren können die aufgetragenen Schichten von der Art
kontinuierlich bewegt wird. Diese »Tropfen«-Beschich- sein, die man vor dem Trocknen durch Kühlen
tungstechnik ist bekannt und ist durch eine Anreiche- erstarren läßt, um den Betrag des relativen Flusses
rung des aufzutragenden Materials zwischen dem zwischen den Schichten und zwischen der dem Träger
Trichter und der zu beschichtenden Oberfläche charak- 15 benachbarten Schicht und dem Träger zu begrenzen,
terisiert, weil das Material danach strebt, sich auf In solch einem Fall kann der Schichtträger W nach
der Seite des Spaltes anzuhäufen oder anzureichern, dem Beschichten durch eine Kühlkammer 22 und
die in der Bewegungsrichtung des Schichtträgers liegt. dann durch eine Trockenkammer 23 hindurchgeführt
Dieses Anhäufen oder Anreichern erstreckt sich quer werden. Wenn die aufgetragenen Schichten von der
über die vollständige Breite des zu beschichtenden 20 Art sind, die kein Kühlen vor dem Trocknen erfordern,
Trägers und wird allgemein als ein »Schichtmaterial- kann die Kühlkammer 22 weggelassen oder um-
tropfen« oder ein Tropfen Schichtmaterial bezeichnet. gangen werden. Nachdem das Filmband vollständig
Ein vergrößerter Querschnitt der Form eines Schicht- getrocknet ist, wird es durch eine Rolle 4 aus der
materialtropfens, wie er mit der vorliegenden Zweifach- Trockenkammer weggeführt.
beschichtungsvorrichtung erhalten wird, ist bei 17 in 25 Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß das in den oberen F i g. 2 gezeichnet. Man kann also sehen, daß mit Einlaßstutzen 14 eingeführte Schichtmaterial beim dieser Schichtmaterialtropfentechnik das Schicht- Durchtritt zwischen dem Ende der Trennwand 16 material tatsächlich nicht direkt von dem Trichter und der oberen geneigten Wand 24 zu einem dünnen auf die Schichtträgeroberfläche aufgebracht wird, Band oder einer dünnen Schicht geformt wird. In sondern daß der Trichter nur den Schichtmaterial- 30 gleicher Weise wird das Schichtmaterial 5", das durch tropfen aufrechterhält und der Träger von diesem den unteren Einlaßstutzen 15 zugeführt wird, beim Tropfen überzogen wird. Mit der Tropfenbeschich- Durchtritt zwischen dem Ende der Trennwand 16 tungstechnik wird die Dicke des auf den vorbei- und der unteren geneigten Wand 25 des Trichters zu bewegten Träger aufgebrachten Überzugs durch die einer Schicht geformt. Diese zwei Schichten oder Wirkung des Tropfens bestimmt und wird mit der 35 Bänder werden in den spaltförmigen Austrittskanal 11 Geschwindigkeit der Trägerbewegung, der Wirksam- geführt und gerade vor oder während des Eintretens keit des Trichters u. dgl. variieren, aber wird nicht in diesen in Oberflächenkontakt miteinander gebracht, notwendig gleich der Weite des Austrittskanals des Sie werden dann durch den Austrittskanal in dieser Auftragstrichters sein oder unmittelbar von ihr ab- Kombination in den Schichtmaterialtropfen 17 gehangen. Während die Strömungen der zwei kombi- 40 leitet, in dem, wie in F i g. 2 gezeigt, die gewünschte nierten Schichten L und L' den Schichtmaterial- saubere Trennung der Schichten aufrechterhalten tropfen 17 durchlaufen, muß die Aufrechterhaltung wird und von dem die Schichten gleichzeitig auf die der sauberen Trennung der Schichten ungeachtet der Oberfläche des Schichtträgers in der gewünschten Deformation des Tropfens angenommen werden; Beziehung der Schichten zueinander aufgetragen werden ein vergrößerter Querschnitt eines beschichteten 45 den. Es wird darauf hingewiesen, daß die Weite des Trägers zeigte nach dem Trocknen, daß die zwei Austrittskanals 11 nicht gleich der Gesamtdicke der Schichten sauber getrennt sind, äußerst frei von Ver- Schichten der zwei durch den Spalt hindurchgeleiteten unreinigung oder Mischung an ihrer Grenzfläche sind Schichtmaterialien oder gleich der Summe der Weiten und eine relative Dicke besitzen, die in einem Verhält- der die Schichten formenden, durch die Wände 24 nismit der Menge steht, mit der jedes Schichtmaterial 50 und 25 mit der Trennwand 16 gebildeten Eintrittsin den Trichter gepumpt wird. spalte ist, sondern vorzugsweise gleich der Weite eines
Der Trichter 10 kann mit irgendeiner geeigneten dieser Eintrittsspalte ist oder sogar etwas weniger weit Einstellvorrichtung versehen sein, so daß die Lage sein kann. Dadurch wird erreicht, daß die Geschwindes Austrittskanals 11 relativ zu dem zu beschichten- digkeit der vereinigten, durch den Austrittskanal 11 den Träger auf die besten Verhältnisse einstellbar ist. 55 fließenden Schichten L und L' größer ist als die der Zu diesem Zweck kann der Trichter 10 von einem einzelnen Schichten an der Stelle des Eintritts in den Rahmen 18 getragen werden, der Lagerschalen 9 auf- Kanal 11, d. h. doppelt so groß, wenn die zwei weist, die auf der Achse der Stützrolle 13 schwenkbar Schichten in den Eintrittsspalten gleich dick sind und gelagert sind, um den Trichter konzentrisch um die die Materialien, aus denen die Schichten gebildet Stützrolle 13 schwenken zu können, so daß die Lage θο werden, mit der gleichen Menge pro Zeiteinheit in die des ganzen Trichters rund um diese Stützrolle geändert Kammern des Trichters gepumpt werden. Es wird werden kann. Der Rahmen 18 kann in irgendeiner weiter darauf hingewiesen, daß die Weite dieses Auseingestellten Lage durch eine Klemmschraube 7 fest- trittskanals 11 oder die Weite der die einzelnen gestellt werden, die eine in bogenförmige Aussparung 6 Schichten formenden Spalte die endgültige Dicke der eines festen Trägers 19 eingreift. Der Trichter selbst 65 auf den Schichtträger aufgebrachten Schichten nicht ist bei 20 in dem Rahmen 18 schwenkbar, so daß die bestimmt. Die endgültige Dicke (in feuchtem Zustand) Neigung des Austrittskanals zur Oberfläche des zu wird durch die Tropfenwirkung bestimmt und wird beschichtenden Trägers durch eine Einstellschraube 5 mit der Geschwindigkeit des Bandes usw. variieren.
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Die relative Weite des Austrittskanals 11 und der die wurde, wurden die ersten zwei Emulsionen R und B
einzelnen Schichten der Schichtmaterialien formenden gleichzeitig aufgetragen und dann die dritte Emulsions-
Eintrittsspalte muß genügend groß sein, um zu er- schicht G und die klare Gelatineschicht C gleichzeitig
lauben, daß eine ausreichende Menge der verschie- oben auf die ersten zwei Schichten aufgetragen, nach-
denen Schichtmaterialien zur Ausbildung eines ge- 5 dem diese vollständig getrocknet waren,
eigneten Tropfens zugeführt wird. Das Verhältnis, Bei der Herstellung dieses Farbfilmes enthielt die
mit dem die verschiedenen Schichtmaterialien in die blauempfindliche Emulsion 5,6 °/0 Gelatine und einen
Kammern eingeführt werden, wird durch die ge- Gelbkuppler und wurde in einem Verhältnis von
wünschte relative Dicke der zwei Schichten auf dem 7,58 kg pro Mol Silber und einer Dicke aufgetragen,
Band bestimmt. Wenn z. B. die Schicht S doppelt so io die 0,808 kg auf 9,3 m2 entsprach, wobei sich also eine
dick aufgetragen werden soll wie die Schicht 5", Bedeckung von 87,5 ma pro Mol Silber ergab. Die
werden die Eintrittsspaltweiten nicht variiert, sondern rotempfindliche Emulsion enthielt 5,6% Gelatine und
zu gleicher Zeit wird doppelt so viel Schichtmaterial 5" einen Zyankuppler und wurde in einem Verhältnis
wie Schichtmaterial S' in den Trichter eingepumpt. von 9,65 kg pro Mol Silber und einer Dicke ent-
Bei einem Versuch mit dem hier offenbarten zweifach 15 sprechend 0,808 kg auf 9,3 ma aufgetragen, wobei sich zuführenden Trichter wurde eine grobkörnige Silber- also eine Bedeckung von 111,6 m2 pro Mol Silber Bromid-Jodid-Emulsion in den unteren Einlaß- ergab. Die grünempfindliche Emulsion enthielt 5,6% stutzen 15 und eine nichtdiffundierende gefärbte Gelatine und einen Purpurfarbenkuppler und wurde Gelatinelösung in den oberen Einlaßstutzen 14 einge- in einem Verhältnis von 7,8 kg pro Mol Silber und pumpt. Die Emulsion aus einer Schmelze mit 2,43 kg 20 einer Bedeckung von 98 m2 pro Mol aufgetragen. Die pro Mol Silber wurde in den Trichter mit einer klare, 7% Gelatine enthaltende Gelatine wurde in Zumeßpumpe gepumpt für eine Bedeckung von an- einer Menge von 0,404 kg Lösung auf 9,3 m2 aufgenähernd 15,8 m2 pro Mol Silber. Die gefärbte Gelatine tragen. Visuelle Prüfungen von Querschnittsproben aus einer Lösung, die etwa 7 % trockene Gelatine dieser Überzüge zeigten keine größere Verunreinigung enthielt, wurde ebenfalls durch eine Zumeßpumpe in 25 zwischen den Schichten als bei Schichten der gleichen den Trichter gepumpt. Beide Pumpen wurden durch Materialien, die in Übereinstimmung mit der bekanneine handelsübliche Zündeinrichtung gleichzeitig ten Praxis nacheinander aufgetragen wurden,
angetrieben. Auf einen Zelluloseacetatträger wurden Mit einem dreifach zuführenden, gemäß F i g. 5 zwei Überzüge aufgebracht. Ein Überzug wurde bei gebauten Trichter wurden drei Schichtmaterialien einer Geschwindigkeit von 3,6 m pro Minute auf- 30 gleichzeitig auf die Oberfläche eines Schichtträgers in getragen und der andere bei einer Geschwindigkeit scharf getrennten Schichten aufgetragen. Dieser von 5,4 m pro Minute, wobei man die beiden Schichten Trichter 26 hatte einen Austrittsspalt 30, dessen Lipin einer bekannten Einrichtung gleichzeitig erstarren pen 32 einen geringen Abstand von der Oberfläche und trocknen ließ. Querschnitte der getrockneten eines Schichtträgers W hatten, der durch eine Rolle 13 Filme zeigten eine ausgezeichnete Trennung der 35 geführt war, die dazu dienen konnte, wie oben, den Gelatineschicht und der lichtempfindlichen Emulsions- Träger kontinuierlich an dem Spalt des Trichters schicht und zeigten, daß die relative Dicke der zwei vorbeizubewegen. Es ist auch selbstverständlich, daß Schichten direkt proportional dem Verhältnis war, dieser Trichter 26 in ähnlicher Weise wie der Trichter 10 mit dem die verschiedenen Schichtmaterialien in den gemäß F i g. 1 von einem Aufbau getragen sein kann, Trichter gepumpt wurden. Obwohl die Beschichtung- 40 so daß der Trichter relativ zu der Trägeroberfläche geschwindigkeit in einem Fall 50% größer war als im genau eingestellt werden kann, um die besten Resulanderen Fall, ergaben sich keine Anzeichen dafür, täte zu erhalten. Das Innere des Trichters ist durch daß die Beschichtungsgeschwindigkeit irgendeine un- Scheidewände 31 und 31' in drei getrennte Kammern günstige Wirkung auf die scharfe Trennung der Schien- C, C1 und C2 unterteilt, die mit dem spaltförmigen ten der Überzüge hat. 45 Austrittskanal 30 durch schichtenbildende Spalte 38,
Bei einem anderen Versuch wurde die gefärbte 37 und 36 in Verbindung stehen. Ein flüssiges Schicht-Gelatine des obenerwähnten Beispiels durch eine material S", das die Grundschicht L" bildet, wurde in 7%ige klare Gelatinelösung ersetzt und mit einer die Kammer C2 durch den unteren Einlaßstutzen 33, kleineren Pumpe zugeführt. Auch hier zeigten Quer- das Schichtmaterial S', welches die mittlere Schicht L' schnitte der getrockneten Filme die ausgezeichnete 50 bildet, wurde durch den Einlaßstutzen 34 in die Trennung der Gelatineschicht und der Emulsions- Kammer C1, und das die obere Schicht L bildende schicht. Schichtmaterial S wurde durch den Einlaßstutzen 35
Um festzustellen, ob dieses erfindungsgemäße Auf- in die Kammer C eingepumpt. Jedes dieser Materialien traggerät auch beim Aufbringen von lichtempfind- wurde durch eine getrennte Zumeßpumpe P, d. h. eine liehen Emulsionen befriedigt, die bei der Herstellung 55 eine konstante Menge fördernde Pumpe in den von Farbendruckmaterial verwendet werden, wurden Trichter zugeführt. Die drei Schichtmaterialien wurden die folgenden Überzüge auf einen Zelluloseacetat- dann in der Form von Schichten oder Bändern durch träger unter Verwendung des zweifach zuführenden Spalte 36, 37 und 38 in den Austrittskanal 30 geleitet, Trichters gemacht, wobei der in F i g. 4 gezeigte vier- und diese Schichten flössen dann, nachdem sie vor fach beschichtete Film hergestellt wurde. Wie in 60 oder unmittelbar bei dem Eintritt in den Austritts-F i g. 4 dargestellt, besteht der Film aus einem kanal an ihren Oberflächen vereinigt wurden, in Schichtträger W aus Zelluloseacetat, der aufeinander- deutlich getrennten Streifen durch den Austrittsfolgende Schichten einer blauempfindlichen Silber- kanal. In diesem Fall wird die Dicke der mittleren Bromid-Emulsion B, einer rotempfindlichen Silber- Schicht L' geringer sein als die der äußeren Schichten, Chlorid-Bromid-Emulsion R, einer grünempfindlichen 65 weil die mittlere Geschwindigkeit der mittleren Silber-Chlorid-Bromid-Emulsion G und einer klaren Schicht wegen der Reibung der äußeren Schichten Gelatineschicht C in dieser Reihenfolge aufweist. Da an den Wänden des Austrittsspaltes größer ist als die nur ein zweifach zuführender Trichter verwendet durchschnittliche Geschwindigkeit der äußeren Schich-
ten. Diese streifenartige Form der verschiedenen Schichten der Schichtmaterialien wird auch in dem Tropfen 17 des Schichtenmaterials beibehalten, so daß die drei verschiedenen Schichtmaterialien gleichzeitig auf das Band in sauber getrennten Schichten niedergelegt werden, wenn das Band quer über und in Kontakt mit dem Tropfen bewegt wird.
Bei einem Versuch, die genaue Form des Tropfens 17 zu bestimmen und genau festzustellen, welche Wege die drei getrennten Schichten der Schichtmaterialien beim Durchströmen des Tropfens nehmen, wurden verschiedene Techniken, einschließlich der Photographic, unmittelbare Beobachtung bei fünffacher Vergrößerung usw. ohne viel Erfolg verwendet. Während es möglich war, die allgemeine äußere Form des Tropfens zu bestimmen, war es sogar bei Verwendung von verschieden gefärbten Lösungen praktisch unmöglich, eine genaue Bestimmung der Wege zu erhalten, die die einzelnen Schichten nehmen, weil an den Enden des Tropfens die äußersten Schichten des Bestreben zeigen, über die anderen Schichten zu fließen und die Sicht auf die getrennten Schichten zu nehmen. Obwohl es also unmöglich ist, die gegenseitige Lage der verschiedenen Schichten während ihres Durchgangs durch den Tropfen genau aufzu- as zeichnen, wurden die Schichten in F i g. 5 so aufgezeichnet, wie es am wahrscheinlichsten erscheint. Man nimmt an, daß die oberste Schicht der Lösung sich auf der äußeren Fläche der oberen Lippe ansammelt, daß die mittlere Schicht der Lösung mit einer, wenn überhaupt eine Deformation auftritt, kleinen Deformation durch den Tropfen hindurchtritt und daß die untere Schicht der Lösung nach rückwärts in den Zwischenraum zwischen dem Ende der unteren Lippe 32 und dem zu beschichtenden Schichtträger W fließt und ihn ausfüllt. Es ist bekannt, daß die Form des Tropfens und natürlich der Weg der einzelnen Schichten mit der Beschichtungsgeschwindigkeit und der Viskosität der verwendeten Beschichtungsmaterialien variiert. Ungeachtet der Tatsache, daß diese Vorstellung der Tropfenform und der Form der einzelnen durch den Tropfen hindurchgehenden Schichten nicht richtig sein kann, wurde durch die Prüfung von vergrößerten Querschnitten des mit diesem Gerät beschichteten Materials zweifelsfrei bewiesen, daß die einzelnen verschiedenen Schichten in geregelter Art ohne Mischung durch den Tropfen hindurchgehen und daß ein gemäß dieser Technik vielschichtig überzogener Träger nicht mehr Mischung oder Verunreinigung zwischen den Schichten zeigt, als bei mit den bekannten Beschichtungsverfahren hergestellten Erzeugnissen festgestellt wurde, bei denen jede Schicht erst aufgebracht wurde, nachdem die vorhergehende Schicht vollständig getrocknet war.
In den F i g. 6 bis 8 A ist ein vierröhriger, vierfach zuführender Trichter dargestellt, mit dem ein Überzug von vier getrennten Schichten mit Erfolg gleichzeitig auf die Oberfläche eines Bandes aufgetragen wurde und trotzdem eine saubere Trennung der Schichten erhalten wurde. Dieser Trichter ist aus einem oberen Teil 40 und aus einem unteren Teil 41 gebildet, die durch zwei Endplatten 42 und 43 zusammengehalten werden, die an dem oberen und unteren Teil durch Schraubenbolzen 44 befestigt sind. Die vorderen Kanten des oberen und des unteren Teiles haben einen kleinen Abstand voneinander, so daß ein Austritts- oder Mündungsspalt 45 entsteht, der sich über die ganze Breite des Trichters erstreckt und dessen Breite durch die Endplatten 42 und 43 begrenzt wird. Der untere Teil 41 ist mit einer Aussparung oder Kammer 46 versehen, die durch eine konvex gekrümmte Oberfläche 47 mit dem Austrittsspalt des Trichters in Verbindung steht. Diese Kammer ist durch drei sich über die ganze Breite der Trichterkammer 46 erstreckende Wände 48, 49 und 50 in vier Abschnitte unterteilt. Jede dieser Wände weist eine konkav gekrümmte Oberfläche 51 und eine konvex gekrümmte Oberfläche 52 auf, deren gegenüberliegende Paare fortschreitend sich verengende Durchflußkanäle 53, 54, 55 und 56 bilden, die bewirken, daß die in die erweiterten Teile der Kanäle eingepumpten Schichtmaterialien sich in dem Trichter ausbreiten und in dünnen Strömen oder Schichten gegen den Austrittsspalt 45 des Trichters gedruckt werden. Jede der konvexen Oberflächen 52 und die Stirnwand 47 der Trichterkammer 46 endet in einer im wesentlichen flachen Oberfläche 57 oder 58, die von der unteren Fläche des oberen Trichterteiles 40 einen Abstand hat, um Austrittskanäle 59, 60 und 61 zu bilden, die die einzelnen getrennten Schichtmaterialien in. Schichten geregelter Dicke formen und die diese Schichten zu dem Austrittsspalt 45 leiten. Um das Vereinigen der Schichten zu erleichtern und um die Dicke der einzelnen Schichten der verschiedenen Schichtmaterialien in dem Trichter zu regeln, ist jede der Wände 48, 49 und 50 durch ein Paar Einstellschrauben 62 und Stellschrauben 63 einstellbar. Durch Einstellen der Schrauben 62 kann die Weite jedes Austrittskanals 59, 60 und 61 auf einen gewünschten Betrag eingestellt werden, und nachdem die gewünschte Einstellung vorgenommen ist, können die Wände in dieser Stellung durch die Stellschrauben 63 verriegelt werden. Jeder der vier Austrittskanäle steht mit je einer Röhre 64 in Verbindung, an deren Ende eine der vier Zuflußröhren 65, 66, 67 oder 68 angeschlossen werden kann. Jede der vier Zuflußröhren ist mit einem Vorratsbehälter einer der verschiedenen Schichtmaterialien verbunden, und von jedem Vorratsbehälter kann das Schichtmaterial durch getrennte Zumeßpumpen P in Mengen in den Trichter eingepumpt werden, die zu der bei der endgültigen Filmschicht gewünschten Dicke der einzelnen Schichten in einem bestimmten Verhältnis steht.
Wenn vier verschiedene Schichtmaterialien durch die Zuflußröhren 65, 66, 67 und 68 in den Trichter zugeführt werden, bilden sich vier Schichten, die durch den Austrittsspalt 45 des Trichters in deutlich getrennten Schichten hindurchtreten und die so auf einen Schichtträger W aufgebracht werden, wobei vorgesehen ist, daß dieser Träger quer und in Kontakt über einen Schichtmaterialtropfen geführt wird, der durch die aus den Lippen des Austrittsspaltes herausfließenden kombinierten Schichten konstant ausgebildet wird. Wenn der Schichtträger, wie in F i g. 8 dargestellt, im Gegenuhrzeigersinn bewegt ist, wird die Schicht des Materials, das durch die Zuflußröhre 65 eintritt, unmittelbar auf die Trägeroberfläche aufgebracht; das durch die Zuflußröhre 66 eintretende Schichtmaterial wird auf dem aus der Röhre 65 kommenden liegen; darüber kommt das aus der Zuflußröhre 67 eintretende Schichtmaterial zu liegen, und schließlich wird das aus der Zuflußrohre 68 eintretende Material die oberste Schicht sein. In F i g. 8 wurde wegen des kleinen Maßstabes dieser Figur nicht versucht, den Fluß der vier getrennten Schichten der einzelnen Schichtmaterialien auf den Träger einzuzeichnen. Jedoch wurde in dem vergrößerten Schnitt nach F i g. 8 A die Art, in der die
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vier getrennten Schichten der Schichtmaterialien durch ander identisch sind, mit der Ausnahme, daß in eines den Austrittsspalt dieses vierröhrigen Trichters aus- davon eine Farbstoff- oder Kohledispersion eingetreten und den Schichtmaterialtropfen zum nach- lagert wurde, um einen sichtbaren Beweis dieser folgenden Aufnehmen durch den Träger durchströmen, Erscheinung zu erhalten.
nach bestem Wissen des Erfinders eingezeichnet. Wenn 5 Bei Versuchen, die Gründe zu erforschen, warum die Bewegungsrichtung des Trägers W gegenüber dem die verschiedenen Schichten der Schichtmaterialien Tropfen umgekehrt wird, ist die Reihenfolge der ein- sich nicht mischen, wenn sie gemäß der vorliegenden zelnen Schichten der Schichtmateriallösungen auf dem Erfindung aufgezogen werden, wurde die Frage be-Träger umgekehrt. Wie bereits vorstehend erwähnt, trachtet, ob dieser Fall von der als »laminare Strömung« sind die relativen Schichtdicken der einzelnen auf den io bekannten Form der Bewegung einer viskosen Flüssig-Träger aufgebrachten Schichtmaterialien nicht von der keit abhängt, die sich von der als »turbulente Strömung« Weite der durch die einzelnen Wände und den oberen bekannten Bewegungsform unterscheidet. Nach der Teil des Trichters gebildeten Austrittskanäle abhängig, Reynoldschen Theorie der Flüssigkeitsströmungen sondern die Dicken sind von der Menge abhängig, in (R. C. B i η d e r, »Fluid Mechanics«, Prentice Hall, der die einzelnen Schichtmaterialien in den Trichter 15 1943, S. 71) werden zwei getrennte, durch eine Röhre eingepumpt werden. Es wurde gefunden, daß die oben- fließende Ströme Wasser unter Voraussetzung einer erwähnte Orientierung der verschiedenen Schichten laminaren Strömung so lange getrennt bleiben, solange der Schichtmaterialien nicht durch die Reihen- die kritische Geschwindigkeit noch nicht erreicht ist, folge beeinflußt wird, in der das Einpumpen der und nachdem die kritische Geschwindigkeit erreicht verschiedenen Lösungen in den Trichter begonnen ao ist, wird die Strömung turbulent werden, und die wird. Ströme werden sich mischen. Reynold zeigte, daß
Dieser vierröhrige, vierfach zuführende Trichter die kritische Geschwindigkeit vom Durchmesser der wurde durch Herstellen eines vierschichtigen Überzugs Röhre, der Geschwindigkeit der Flüssigkeiten durch von schwarzer und klarer Gelatine auf ein Band eines diese Röhre, ihrer Dichte und ihrer Viskosität abhängt photographischen Trägers in der folgenden Art ge- 35 und daß, wenn diese vier Faktoren in einer und nur prüft. Für diese Prüfung wurde die schwarze Gelatine einer Weise kombiniert werden, die als Reynoldsche durch Dispergieren von 2450 g einer 3,7%igen, eine Zahl bekannte Funktion erhalten wird, die die kritische metallische Silberdispersion enthaltenden schwarzen Geschwindigkeit für die Strömung einer Flüssigkeit Gelatine in 5500 g 10°/0iger photographischer Gelatine durch eine Röhre angibt. Während diese Theorie unter und 1070 cm3 destilliertem Wasser hergestellt. Die 30 der Annahme, daß die Strömung laminar ist, weil nach klaren Gelatineüberzüge wurden aus einer Lösung von der Reynoldschen Zahl die kritische Geschwindigkeit 6810 g 10%iger photographischer Gelatine und noch nicht erreicht ist, zur Erklärung dafür herange-2850 cm3 destilliertem Wasser hergestellt. Auf das zogen werden kann, warum die getrennten Schichten Liter wurden 20 cm3 einer 7,5%igen Saponinlösung zu sich beim Hindurchgehen durch den Austrittsspalt in jeder Schichtmateriallösung als Hilfsmittel zur besseren 35 vereinigter Form in einer der erläuterten Preßtrichter-Bildung des Überzugs hinzugegeben. Die Überzüge arten nicht mischen, erscheint diese Theorie nicht zur wurden durch Auftragen der schwarzen Gelatine als Erklärung dafür anwendbar, daß die Trennung der erste und dritte Schicht und der klaren Gelatine als Schichten durch den Schichtmaterialtropfen hindurch zweite und vierte Schicht hergestellt. Unter Verwen- nach dem Auftragen auf das Band aufrechterhalten dung des in den F i g. 6 bis 8 dargestellten Trichters 40 bleibt, bis die Schichten getrocknet sind, weil sich wurde die erwähnte Reihenfolge durch Zuführen der diese Schichten nicht mehr durch eine Röhre hindurchschwarzen Gelatine in die Zuflußröhren 65 und 67 und bewegen und auch nicht in irgendeiner Weise vollder klären Gelatine in die Zuflußröhren 66 und 68 und ständig begrenzt sind. Die einzige zur Erklärung dieser durch Bewegen des Trägers W in der eingezeichneten Erscheinung vertretbare Begründung ist die, daß es Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn erzielt. Nach- 45 normalerweise eine merkliche Zeit in Anspruch nimmt, dem man diese Schichten hatte erstarren und trocknen um zwei Lösungen zu mischen, sogar wenn sie in solch lassen, zeigte eine Mikrophotographie des Quer- einer Weise zusammengebracht werden, daß Turbulenz schnittes des mehrschichtigen Überzugs, daß alle entsteht. Mit dem vorliegenden Verfahren zum Her-Schichten genügend aufgetragen waren und daß jede stellen der Überzüge sind die verschiedenen Schichten, Schicht in der richtigen Reihenfolge lag. Außerdem 50 bevor sie auf den Träger aufgebracht werden, nicht so hatte es den Anschein, daß keine Mischung oder Ver- lange vereinigt, daß eine merkbare Mischung eintreten unreinigung der einzelnen Schichten aufgetreten kann, auch in dem Falle, daß die Strömungsbedinwar. gungen so sind, daß sie eine solche Mischung fördern.
Es kann nicht erklärt werden, warum zwei oder Die Tatsache, warum die Schichten des Überzugs ihre mehr Schichten Schichtmaterial sich beim gleich- 55 Trennung in der Zeit zwischen Auftragen und vollzeitigen, in Übereinstimmung mit der Erfindung erfol- ständiger Trocknung aufrechterhalten, ist unerklärlich, genden Auftragen auf ein Band nicht mischen, sondern außer in dem Falle von Schichtmaterialien, die man als Schichten so deutlich getrennt und so frei von Ver- durch Kühlen, Erhitzen oder durch chemische Einmischung und Verunreinigung an der Grenzfläche der wirkung unmittelbar nach dem Auftragen auf die Schichten erhalten bleiben, wie wenn die gleichen 60 Bandoberfläche und vor dem Trocknen erstarren läßt. Materialien bei vollständiger Trocknung jeder Schicht Hier kann wieder die Zeitspanne der kritische Faktor vor dem Aufbringen der nächsten Schicht nachein- sein, da die Zeit, die zwischen dem Aufbringen ander aufgetragen wurden. Dies gründet sich nicht der Schichten und dem Zeitpunkt, zu dem die darauf, daß die verschiedenen Schichtmaterialien Schicht getrocknet ist, verstreicht, verhältnismäßig physikalisch oder chemisch nicht miteinander misch- 65 kurz ist und vielleicht geringer als die Zeitspanne bar sind, weil, wie die Beispiele zeigen, die gleichen ist, die erforderlich ist, damit die Schichten, oder Resultate erhalten werden, wenn alle Schichtmate- die in ihnen dispergierten Stoffe, ineinander diffunrialien, sowohl physikalisch als auch chemisch, mitein- dieren.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Auftragen mehrerer Schichten flüssiger Schichtmaterialien auf einen kontinuierlich an der Auftragstelle vorbeigezogenen blatt- oder bandförmigen Träger zur Herstellung mehrschichtiger photographischer Aufzeichnungsmaterialien nach dem in dem Patent 1151173 beschriebenen Verfahren, mit einem trichterartigen Bauteil, dessen Mündung in Form to eines Austrittspaltes gegen die Führungsbahn des zu beschichtenden Trägers gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen spaltförmigen Auslaßkanal und mindestens zwei getrennte Kammern aufweist, die mit spalt- oder kanalförmigen Ausgängen in den Auslaßkanal münden und deren Kammerausgänge so bemessen und zueinander angeordnet sind, daß die Schichtmaterialien sich zu Schichten formen und sich auf ihrem Weg von der Kammer zur Mündung des Auslaßkanals schichtweise übereinanderlegen, und daß die Vorrichtung Pumpen aufweist, um die
Schichtmaterialien mit einer der gewünschten Dicke der einzelnen Schichten entsprechenden Geschwindigkeit in die Kammern einzuführen und durch die Kanäle in den Austrittsspalt zu drücken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage mindestens einer Trennwand zwischen den Kammern und damit die Höhe des Austrittsspaltes einstellbar und feststellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Austrittskanal und Kammerraum durch einen mit entsprechenden Vertiefungen versehenen Unterteil (41) und einen die Vertiefungen abdeckenden Oberteil (40) mit ebener Unterseite gebildet sind und daß der Kammerraum durch winkelförmige, mit Abstand von dem Oberteil angeordnete Trennwände (48, 49, 50) in mehrere hintereinanderliegende Kammern mit spaltförmigen Auslässen aufgeteilt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelförmigen Trennwände in ihrer Höhe verstellbar sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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