DE1414717A1 - Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Schichten auf Metalltrommeln - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Schichten auf Metalltrommeln Metalltrommeln, deren Mantelflächen mit einer magnetisierbaren Schicht versehen sind, finden in der Technik Verwen- dung zur Speicherüng und Wiedergabe von elektromagnetischen Impulsen, beispielsweise zum Zwecke der Steuerung elektroni- scher Geräte. Hierzu werden die Metalltrommeln in Rotation versetzt, wobei die magnetisierbare Schicht an Magnetköpfen vorbeigeführt wird, die entweder auf der magnetisierbaren Schicht aufliegen oder in geringem Abstand von derselben an- geordnet sind.
• Um eine möglichst fehlerfreie Speicherung und Wiedergabe der magnetischen Impulse $u erzielen, müssen die magnetisierbaren Schichten weitgehend homogen sein, doh. sie dürfen keine Risse haben und keine Luftblasen, Schmutzteilchen und dergleichen enthalten. Verner müssen die magnetisierbaren Schichten mögliohet glatt nein, d.h. sie dürfen keine Dickensohwankunen aufweinen.

  In ist bereite eine Reihe von Arbeitsweinen zur Herstellung

  von etisierbaren Schichten auf Metalltrommeln bekannt

  geworden.

  9o können die magnetisierbaren Schichten durch-Aufbringen

  einer Dispersion, die die magnetinierbaren Teilchen ,enthält,

  mit Eilte von Pinseln, Spachteln oder Rekeln auf die Ketall-

  troä®telfa< hergestellt werden. Gleichmäßig dicke Schichten

  werden hierbei allerdings nicht erhalten, da an den Stellen,

  an denen die Pinsel, Spachtel und dergleichen abgesetzt'wer-

  den, eine Erhöhung der Schichtdicke nicht verhindert werden

  kann.

  Gemäß einem weiteren bekannten Verfahren können die Trommeln

  auch dadurch beachiahtet werden, daß man diese so über die

  durch Adhäsion oder Oberflächenspannung gebildete Kuppe der

  in einem Gefäß befindlichen Diapereion rotieren _ läßt, daß nie

  von der 7lüssigkeit benetzt und ao mit einer dünnen Schicht

  versehen werden. Durch diesen Verfahren kann zwar auf der

  Mantelfläche eine sehr gleichmäßig dicke und fehlerfreie

  Schicht hergestellt werden, jedoch entsteht an der Stelle,

  an der die Trommel von der älüssigkeit abgelöst wird, eine

  - 2

  stark störende Verdickung.

  h ;äyt6äh Aufkaechieren bereite vorgebildeter folienförniger

  nstia4prbarer Schichten auf die Metalltrommeln läßt sich

  eine,Verdiokung.an der Stelle, an der die golienenden sich

  Mberlappen, nicht vermeiden.

  Aber auch durch Aufsprühen, beispielsweise mittels einer

  Spritzpistole, hergestellte Schichten genügen den hinsieht

  lieh Gleichmäßigkeit der Schichtdicke zu stellenden Anfor-

  derungen nicht in vollem Umfango So werden bei Verwendung

  hochviskoser Dispersionen rauhe, meist noch Lufteinsahlüeee

  enthaltende, bei niedrigviskosen Dispersionen hingegen Schich-

  ten mit erheblichen Dickeunterschieden erhalten.

  Die gemäß den genannten Verfahren hergestellten, etwa 100ju

  dicken Schichten müssen nach der Trocknung einer weiteren

  Behandlung unterworfen werden, durch die die genannten; Dicken-

  unterschiede beseitigt werden. Hierzu werden die beschichte-

  ten Metalltrommeln einem sorgfältigen und präzisen Abdreh-

  und Schleifvorgang unterzogen, durch den die Unebenheiten

  beseitigt werden. Gegebenenfalls kann eine Nachbehandlung mit

  über die Schicht gleitenden Holzplättchen, Metallrollen usw.

  angeschlossen werden. Die so behandelten Schichten genügen

  zwar teilweise den an sie gestellten Anforderungen, jedoch ist

  die genannte Nachbehandlung außerordentlich aufwendig an Seit

  und Material. Hinzu kommt, daß das mit großer Präzision durch-

  geführte Abdrehen und Schleifen solcher Schichten mit hohen

  Kosten verbunden ist. Ferner gelingt es nur sehr schwer, bei-

  den dicken Schichten störende Lufteinschlüsse zu beseitigen

  und Rißbildungen zu vermeiden. Des weiteren können durch diene

  Arbeitsweise Schichten mit einer Schichtdicke unter 10 /u, wie

  sie beiepielsweine_zur Speichorumg kurzer magnetischer

  erforderlich sind, praktisch nicht mehr hergestellt

  werden. .

  Es wurde nun gefunden, daß man in einfacher Weise eine sehr

  dünne und praktisch gleichmäßig dicke magnetisierbare Schicht

  aus einer Dispersion von in einem Bindemittel feinverteilten

  magnetisierbaren Teilchen auf den Mantel einer Metalltrommel

  aufbringen kann, wenn man die mit senkrecht stehender Achse

  in die Dispersion eintauchende Metalltrommel aus dieser mit

  gleichbleibender Geschwindigkeit und unter Rotation austreten

  läßt und die so auf der äußeren Mantelfläche -erhaltene Div-

  persionaschicht,.gegebenenfalls unter Anwendung von.Wärme,

  durch Trocknen und/oder Härten verfestigt.

  Hach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise lassen sich.Metall-

  trommeln verschiedenster Abmessungen mit einer magnetisier-

  baren Schicht versehen.

  . Als Bindemittel kommen praktisch alle solchen Substanzen in

  Betracht, die aus der Technik der Herstellung bandförmiger

  ltagnetogrammträger bekannt sind. So können sowohl solche

  organische filmbildende Bindemittel verwendet werden, die

  lediglich durch einen physikalischen Trockenprozeß eine genü-

  gend feste Schicht bilden, als auch solche, bei denen die

  Schicht durch einen chemischen Härtungieprozeß gebildet wird.

  Genannt seien beispielsweise Gelluloaoderifate, Polyseriaate

  und ilieehpolyserisate von Vinylverbindungen und dergleichen.-

  .Bei Verwendung von chemisch härtbaren Bindeaitteln können die

  feinverteilten magnetisierbaren Stolte mit oder ohne luEatz

  von Usüngsmitteln diapersiert werden.

  aufzubringenden magnetisierbaren Schichten kann erfindungsgemäß auf den Metalltrommeln zunächst auch eine Zwischenschicht aufgebracht werden, die sowohl gegenüber der Oberfläche der Metalltrommel als auch gegenüber der magnetisierbaren Schicht eine gute Haftfähigkeit aufweist. Hierbei sind naturgemäß nur solche Zwischenschichten anwendbar, die in den Lösungsmitteln der nachfolgend aufzubringenden Dispersionen nicht oder nur zehr schwer löslich sind bzw. nur quellen. Ähnliches gilt auch, wenn mehrere Schichten magnetisierbarer Stoffe auf die Metall- trommeln aufgebracht werden sollen. Für die Herstellung genann- ter Schichten sind beispielsweise Cellulosederivate sowie Polymerisate und Nischpolymerisate von Acrylsäureestern, ferner Carbamidharze geeignet. Zur Verbesserung der Haftfestigkeit der Zwischenschichten können ihren Lösungen feinstverteilte anorganisrl,--e Stoffe, wie z.B. Zinkchromat, Talkum, usw., zu- gegeben werden. Man kann die in die Dispersionen eintauchenden Metalltrommeln in verschiedener Weise aus diesen unter Rotation austreten lassen. So kann die äetalltrommel aus dem die Dispersion ent- haltenden Gefäß mit gleichbleibender Geschwindigkeit nach oben bewegt werden. Andererseits ist es aber auch möglich, das Diepersionagefäß mittels einer geeigneten Anordnung nach unten zu bewegen, wobei die Metalltrommel gedreht wird. Besonders. einfach aber ist es, der Metalltrommel lediglich eine rotgasende Bewegung zu erteilen und die Dispersion mit gleichblei- bender Geschwindigkeit aus dem Gefäß absupufpen.

  Die Dicke der auf die Metalltrommel aufzubringenden magneti-

  sierbaren Schicht kann durch Veränderung der Austrittsges

  . schwindigkeit der Metalltrommel aus der Dispersion oder durch

  Veränderung der Viskosität der Dispersionen variiert werden.

  So werden bei einer geringeren Austrittsgeschwindigkeit

  dünnere Schichten erhalten als bei einer höheren.,Be1 Verwen-

  dung von hochviskosen Dispersionen werden naturgemäß dickere

  Schichten erhalten als bei niederviskoseren Dispersionen.

  Zur Erzielung besonders gleichmäßiger Sehit#,i#,en mit einer

  glatten und wenig porösen Oberfläche ist es zwee'kmäßig, der

  Dispersion eine turbulente Bewegung zu erteilen. Dies kann

  beispielsweise dadurch erreicht werd.; e.ß an der Innen-

  wandung des die Dispersion aufnehmenden Gefäßes in gleich-

  mäßigem Abstand Stege angebracht werden. Hierbei wird die

  durch die rotierende Metalltrommel hervorgerufene und in

  Richtung des Umlaufs der Trommel zielende gleichförmige Strö-

  mung der Dispersion gebrochen.

  Eine geeignete Apparatur zur Durchführung des erfindungsge-

  mäßen Verfahrens ist in den Figuren 1 und 2 beispielsweise

  und schematisch veranschaulicht. Figur 1 zeigt eine solche

  Apparatur in der Seitenansicht, Figur 2 einen Querschnitt in

  Richtung der Linie AA. .

  Yit 1 ist das die Dispersion aufnehmende Gefäß dargestellt.'

  Die zu besohichtende itetalltrommel 2, die mit einer genau

  zentrierten und mit dieser fest verbundenen Welle versehen

  ist,-lagert mit dem unteren Ende der Welle auf einer am .

  Gefäß 1 fest angeordneten Spitze 3. Die Trommel ist mit dem

  oberen Teil der Welle an einen verstellbar angeordneten und

  regelbaren Blektromotor 4 angeschlossen. Die für die Beschich-

  tung-erforderliche Magnetitdispersion wird mit einem Trichter

  in Gefäß 1. eingefüllt und kann dann bei rotierender Trommel

  Tiber Hahn 5 mit Hilfe einer Zahnradpumpe 6 abgepumpt werden.

  An der inneren Mantelfläche des Gefäßes 1 sind in kurzen und

  regelmäßig aufeinanderfolgenden Abständen Stege 7-als Strö-

  mungsbrecher angeordnet, deren Dänge etwa derjenigen der zu

  beschichteten Metalltrommel entspricht.

  Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden an Hand

  einiger Beispiele näher erläutert. Die in den Beispielen

  angegebenen Teile sind Gewichtsteile.

  Beispiel 1

  Eine Dispersionsbestehend aus

  6, Teilen eines feinverteilten magnetisierbaren Einen-

  o=ydes (X"-fe203)

  -

  2 Teilen eines Vinylacetat-Yinylchlorid-Polymerisates

  (1 : 1) mit einem IC-Wert Ton '55 - 60

  15 Teilen eines Lösungamittelgemisches aus Aceton, Kethyl-

  äthylketon und Benzol (1 : 1 : 1>--und

  0,1 Teilen eines Emulgators bestehend aus einem Gemisch

  von Triäthanolaminmonoölsäureester und d:n@ent-

  spreehenden D1- und@Triest:rn.

  wird tu das üeläß s , dessen Durohmeer 63 @a una.tesvoa höhe .

  110 na betrat, eingegeben. Die Innes«aUm4 tot in #bottndeu

  von 30 mt fit strörußgsbreohenlea steten alt ld#@1f-e von

  12 am versehen. Die Ausflu Mb@rlnäigkeie pro 50 oa) der

  genannten Diepertion aus einen Dia-Pordbeoher att bUie 4 be-

  trägt etwa td sec.

  in die Dispersion wird eine letalltramel mit hiaeh Dureh-

  wesser von. 36 an und einer löhe von 100 m sin4etnuoht und .

  die Koperoton tu einer solches. matt abgep»pa, tat der flüs@:

  oi,dkeittepiexel , sich etwa um 5 0r pro ä,exte senk während

  als froamei mit einer ümfangsgesohwiediirlrit von- "12 oa/seo

  in Rotation gehalten wird.

  Xaeh.den Ablaufen der Dispersion wird tie so beaetsts@Xetail-

  trosmrel getrocknet, wobei eine magnetisierbare Schicht mit

  .einer überall gleichmäßigen Dicke von etwa '7 3 erhalten

  wird, deren Oberfläche außerordentlich glatt ist unä keine

  Risse oder ßinsohlüsse aufweist.

  Ein Gefäß, dessen Durchmesser 3,70 m; und deesea Mhe 700 mm

  betrat, wird mit der oben»genannten Dispersion gefüllt. Die

  Innenwandung ist in Abständen von 25 m mit 23 an langen Ste-

  gen versehen. In di@ Dispersion wird eine Zetalltrosaei mit

  einet Durchmesser von 310 mm und einer.Iätge ton 450 m ein-

  getaucht und mit einer Uslaufdesohwindigkeit von 120 oa/seo

  in totatton gehalten. Die Xetalitroamel wird unter den gleichen

  ledien, wie oben beschrieben, besohiohtet, wobei eine

  entsprechende magnetieierbare Schicht erhalten wird*

  8ntaprechende Igrgebniase werden erzielt, wenn das Vinyl-

  ohlorid-Vinylaostat-Itinohpolymarinat durch Polyvinylchlorid

  Mit einst 1-Wort von 60 ersstst wird.

  Tor des Aufbrinfan der aagnetioierbaren Oohicht auf die Ober-

  tläohe der xetalltromel kann swsoka ärhöhung ihrer Eaft-

  featigksit sunäohat *:La* Zwinohenachicht in der beschriebenen

  feine aufgebraoht worden; hierfür eignet eich beispielsweise

  eine Diapsroion folssader. Zuaamasnnatsung a

  30 Teile Ialkun

  10 Teile Zinkohromat 386 f

  15 Teile einer 66 %igen Lösung von bitrooellulone 38 10

  in Butanol

  40 Seils einen Iondensationaprodukten aua Zutandioldi-

  urethan und Pormaldehyd veräthert mit Butanol

  30 Teile Äthylalkohol

  30 Teile Mutylaostat

  5 Teile liethylglykol

  10 Teile einer 20 9iigen Lösung von Phosphorsäure in

  Butanol

  5 Teile Wasser

  Beispiel 2

  7 Teile der in Beispiel 1 genannten Dispersion werden mit

  3 Teilen den in Beispiel 1 genannten iöeungsaittelgeainchee

  verdünnt, wobei eine Dispersion erhalten wird, deren AuafluB-

  a seit aua einen Din-Pordbecher nur noch 6 aeo beträgt.

  Zins Betalltro»el mit den in Beispiel 1 genanatea, Abmeseurrgen

  wird, wie oben besobriebea, unter den gleichen le#to4'ur4ea

  r

  besebioätut; wobei eine Sohioht mit einer Moke vor .10 ± alu

  esbtltel& wird. .

  Beispiel 3

  zur seretei@ung besondere, abrieb- und ölfester 3obiohten wird

  folgende Diapereion verwendet:

  6 isile einen feinverteilten, magnetisierbaren Bisen-

  Oxyden ( r-70203)

  10 feile einen Lösungemittelgemisohee aus 25 Gewichte- .

  prosent Äthylglykol, 30 Gewichtsprozent Zylol,

  35 Gewiohteprosent Propanol und 10 Gewichtspro-

  zent &&stylglykol

  1,g Seile einen Kondensationsproduktes aus 95 % Penta-.

  erythrit und 5'% Glycerin mit 4 bis 5 holen

  8piehlorhydrin

  2,5 feile einen Phenolioraaldehydharsee

  0,1 Teile einen Emulgatore bestehend aus einem Gemisch

  von Triäthanol«inmonoölsäureeater und den ent-

  sprechenden :bi- und Trientern

  Itie-Diepereion hat eine Ausfiusseit von 8 sec.

  Unter den tgt,Heiepiel 1 ansegeb®nen Bedingungen erhält maß

  t.uf der Ob* rfllobe einer Xetalltromme1 eine Schicht, deren .

  Didke 30 ± p@t beträgt.

  Xit einer 14aperrion, die att dem- genannten ,lUsunssmgittel-

  demiaah so weit verdünnt worden ist, das #1a eine husflu#w

  sesohwindiikeit von 6 *so besitzt, wird eins Schicht erhal-

  ten, deren Dicke 20a betriggt.

  In Beispiel t sind die grsebniese verglichen, die bei der

  besohiahtuW einer tromel unter verschiedenen BedinguzWen

  mit Jeweils der gleichen Dispersion erhalten worden sind.

  Beispiel 4

  .Die Versuche werden mit der in Beispiel 1 angegebenen Dis-

  persion durohgetixhrt.

  Hesohiahturgsart Dickenschwankung OberTläohenbeaohalten-

  heit

  1)Dispersion wird 13,6 sehr rauh und

  bei nicht rotie- porös

  render Trommel

  gbgepumpt .

  2) Dieperaion wird 3,1 % weitgehend ,glatt

  bei rotierender kleine Poren

  'Trommel a:e-

  pumpt

  3)wie bei 2) mit 2,34 sehr glatt, prak-

  dem Unterschied" tisah keine Poren

  da& die Innenwan-

  dung des die Dis-,

  persion enthalten-

  ' des Gefäßes mit BAD QflNAL I

  strömungebreoheng(e.,#, _ ---

  Stegen versehen

  ist-

  i

  f

  Das unter 1) aufgeführte Beschiohtungeverfahren entspricht . praktisch dem in der Lackiertechnik schon lange bekannten Tauchverfahren. Mittels dieser Arbeitsweise gelingt es jedoch -nicht, völlig glatte und gleichmäßig dicke magnetisierbare Schichten auf eins Metalltrommel aufzubringen.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. verfahren zur Herstellung einer magnetisierbaren Schicht von in einem Bindemittel fein verteilten magnetisierbaren Teilchen auf der äußeren Mantelfläche einer Metalltrommel durch Aufbringen einer solche Teilchen enthaltenden Dis- persion, dadurch gekennzeichnet, daß man die mit senkrecht stehender Achse in die Dispersion eintauchende Metalltrommel aus dieser mit gleichbleibender Geschwindigkeit und_ unter Rotation austreten läßt und die so auf der äußeren Mantelfläche erhaltene Dispersionsschioht, gegebenenfalls unter Anwendung von Wärme, durch Trocknen und/oder Härten verfestigt. -2. Verfahren nach Anspruoh.l, dadurch gekennzeichnet, daß während den Austritts der Metalltrommel aus der Dispersion diese In turbulenter Bewegung gehalten wird. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein die Diepereion aüta"endes Gefaß mit an der inneren Watdung in regeldigen Abständen voneinander angeordneten Stegen, eine am Hoden befind- liebe Auntrittnöffnung für die Dispersion, eine inner- halb den Diapereionegtfäßea angeordnete Metalltrommel und eine Vorriohtung für die Rotation der Metalltrommel.