DE1577798A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer duennen Schicht einer UEberzugsfluessigkeit auf eine sich bewegende Bahn - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer duennen Schicht einer UEberzugsfluessigkeit auf eine sich bewegende Bahn

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Description

DR'unWru?AND 8000 MÖNCHEN 15, 10, Dezember 196«+
MÖNCHEN NUSSBAUMSTHASSE 10 ■
DIPL-ING. W. NIEMANN TELEFON: 555474
HAMBURG ■ ir«7T7no
PATINTANWXLTI ' IJ // /CJO
W, 12036/64 12/NÖ
Ilford Limited Ilford, Essex (England)
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer dünnen Schicht einer Oberzugsflüssigkeit auf eine sich bewegende Bahn
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer dünnen Schicht einer Oberzugsflüssigkeit auf sich mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit bewegende Bänder oder Bahnen, beispielsweise zum Aufbringen dünner Schichten aus Gelatine oder anderen kolloiden Materialien auf Folien- fazwt Filmunterlagen als eine Stufe bei der Herstellung photographischer Materialien,
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
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Fig, 1 und 2 sind scheiiiatische Ansichten üblicher Aufbringvorrichtungen β
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer Aufbringvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Fig, 1 ist eine schematische Ansieht einer abgeänderten Ausführungsform der Aufbringvorrichtung gemäß der Erfindung,
Es ist vorgeschlagen worden$ flüssige Überzugsasusammensetzungen bzw, Oberzugsmassen mittels einer mit einem Schlitz versehenen Aufbringvorrichtung auf ein sich bewegendes Band oder eine sich bewegende Bahn aufzubringen. Die Aufbringvorrichtung weist im wesentlichen zwei Schenkel oder Zungen auf, die zwischen sich eine schmale Schlitzöffnung bilden. Von einer solchen Schlitzöffnung aus wird flüssige Überzugsmasse auf die sich bewegende Bahn geführt, wie es in Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt ist, in welcher eine sich bewegende Bahn 1, Zungen 2. und 3 der Aufbringvorrichtung, die zwischen sich eine Schlitzöffnung 4 bilden, die Überzugsschicht 5 und der Körper 6 von flüssiger Überzugsmasse 6 wiedergegeben sindt der zwischen der Schlitzöffnung 4 und der Bahnoberfläche erzeugt wird. Es ist bei einem Überziehverfahren dieser Art wesentlich, daß der Körper 6 von flüssiger Überzugsmasse während des
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gesamten Oberziehvorganges zwischen der Bahn 1 und den Zungen 2 und 3 verbleibt. Wenn das Oberziehen mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, haben die durch die sich bewegend^ Bahn auf diesen Flüssigkeitskörper ausgeübten viskosen Scherkräfte das Bestreben, den Flüssigkeitskörper zu verschieben, woraus sich ein unvollständiges Oberziehen des Bandes mit Überzugsflüssigkeit ergibt. Es ist jedoch gefunden worden, daß, wenn der Druck in dem in Fig, I mit A bezeichneten Bereich größer als der Druck in dem mit B bezeichneten Bereich gemacht wird, der erhaltene Druckunterschied in einer Richtung wirkt, die der Richtung der durch die sich bewegende Bahn ausgeübten viskosen Scherkraft entgegengesetzt ist, so daßeine höhere Überziehgeschwindigkeit verwendet werden kann, bev~or die von der Bahn ausgeübte viskose,Scherkraft den Flüssigkeitskörper zwischen den Zungen der Aufbringvorrichtung und der Bahn verschiebt.
Ein früherer Vorschlag zum Erreichen dieses Druckunterschiedes bestand darin, in dem in Fig, I mit A bezeichneten Bereich Luftdruck anzulegen. Dadurch wurde an den Flüssigkeitskörper der erforderliche Druckunterschied erzeugt, wodurch das Bestreben bestand, den Flüssigkeitskörper an Ort und Stelle zu halten.
Ein weiterer Vorschlag bestand darin, eine Aufbringvorrichtung, zu schaffen, wie sie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Bei dieser Aufbringvorrichtung ist zwischen
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der Zunge 8 und der sich bewegenden Bahn 9 eine Dichtung aus elastischem Material wie Kautschuk vorgesehen, der Druckgradient j der dann zwischen dem Bereich A und dem Bereich B zufolge der durch die Dichtung 7 hervorgerufenen Saugwirkung automatisch vorhanden ist, ist sowohl in seinem Richtungssinn als auch in seiner Größe ausreichend,um den viskosen Scherkräften entgegenzuwirken und damit den Flüssigkeitskörper in einem weiten Bereich von Geschwindigkeit und Viskosität an Ort und Stelle zu halten. Es hat sich als nicht praktisch herausgestellt, eine Aufbringvorrichtung mit einer Dichtung aus solchem Material wie Kautschuk herzustellen, jedoch ist gefunden worden, daß zwischen der unteren Zunge 8 und der Bahn 9 eine wirksame flüssige Dichtung erzeugt werden kann.
Ein Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Überziehen eines sich bewegenden Bandes oder einer sich bewegenden Bahn mit einer Überzussflüssigkeit bei hoher Geschwindigkeit unter Verwendung einer mit einem Schlitz versehenen Aufbringvorrichtung zu schaffen, wobei zwischen einer vorletzten oder einer früheren Zunge der Aufbringvorrichtung und der sich bewegenden Bahn mittels Pumpen eine flüssige Dichtung gebildet wird.
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Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Aufbringen einer dünnen Schicht einer Überzugsflüssigkeit auf ein sich, bewegendes Band bzw, auf eine sich bewegende Bahn geschaffen, bei welchem die Bahn auf einem vorbestimmten Weg voriEwegt und einer der Bahn gegenüberliegend angeordneten Aufbringvorrichtung Überzugsflüssigkeit zugeführt wird. Die verwendete Aufbringvorrichtung weist drei sich im wesentlichen über die Breite der Bahn erstreckende parallele Klingen oder Zungen auf, die zwischen sich zwei an ihren Enden geschlossene" schmale Schlitzöffnungen bilden und deren jede in einem vorbestimmten festen Abstand von der sich bewegenden Bahn angeordnet ist, wobei man durch denjenigen Schlitz hindurch, der sich auf der Seite befindet,*von welcher sich die Bahn nähert, Überzugsflüssigkeit in den Raum zwischen der Aufbringvorrichtung und der Bahn pumpt und dadurch eine Dichtung zwischen der mittleren Zunge der Aufbringvorrichtung und der Bahn bildet, und wobei man einen Teil der Überzugsilüssigkeit aus dem Raum·zwischen der .Aufbringvorrichtung und der Bahn durch die zweite Schlitzöffnung hindurch abzieht und den verbleibenden Teil der Überzugsflüssigkeit als Überzug auf der sich bewegenden Bahn beläßt.
Es wird gemäß der Erfindung vorgezogen, eine erste Dosierpumpe zum Pumpen der Überzugsflüssigkeit durch die erste Schlitzöffnung hindurch, und eine weitere Dosierpumpe
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zum Abziehen der Oberzugsflüssigkeit durch die zweite ~':.;■■·"-Schlitzöffnung hindurch zu verwenden, so daß eine bekannte Menge an Überzugsflüssigkeit auf die sich bewegende Bahn aufgebracht werden kann, wobei diese Menge gleich der von der einen Dosierpumpe durch die erste Schlitzöffnung hindurch abgegebenen Menge abzüglich der von der anderen Dosierpumpe durch die zweite Schlitzöffnung hindurch abgezogenen Menge ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird von der ersten Pumpe das zweifache der benötigten Menge an Überzugsflüssigkeit abgegeben und die Hälfte dieser Menge von der zweiten Pumpe- abgezogen.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der Aufbringvorrichtung schematisch dargestellt, mittels welcher das Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden kann.
Gemäß Fig, 3 ist ein Band oder eine Bahn 10 auf einer Rolle oder Walze 11 angeordnet und wird an einer Aufbringvorrichtung 12 vorbeibewegt. Die Aufbringvorrichtung 12 weist eine obere Zunge 13, eine mittlere Zunge 14 und eine untere Zunge 15 auf. Dieee drei Zungen 13, 14· und 15 bilden zwei schmale Schlitze 16 und 17, Die Enden der Schlitze 16 und 17 sind durch Stirnplatten überdeckt, von denen lediglich die Platte 18 sichtbar ist. Der untere
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Schlitz 16, welches der stromaufwärtsseitige Schlitz ist, steht mit einer Ausdehnungskammer 19 in Verbindung, in welche ein Kanal 20 führt, .
Durch eine nicht dargestellte Einrichtung, jedoch vorzugsweise eine Dosierpumpe, wird Überzugsflüssigkeit 21 durch den Kanal 20 hindurch in die Ausdehnungskammer 19 und damit durch den Schlitz 16 hindurch in den Raum zwischen der Aufbringvorrichtung 12 und der Bahn 10 gepumpt. Mit dem Schlitz 17 ist eine weitere Ausdehnungskammer 22 verbunden, in welche ein Kanal 23 führt. Durch eine -nicht dargestellte Einrichtung, jedoch vorzugsweise ebenfalls eine Dosierpumpe, wird Überzugsflüssigkeit 21 aus dem Raum zwischen der Aufbringvorrichtung 12 und der Bahn 10 durch den Schlitz 17, die Ausdehnungskammer 2 2 und den Kanal 23 hindurch abgezogen.
Auf diese Weise kann mehr Überzugsflüssigkeit 21 als erforderlich durch den Schlitz 16 hindurch in den Raum zwischen der Aufbringvorrichtung 12 und der Bahn 10 gepumpt werden, wobei die überschüssige Flüssigkeit 21 gewährleistet, daß ein Spalt 2U zwischen dem Ende der Zunge I1I und der Bahn 10 wirksam mit Überzugsflüssigkeit 21 abgedichtet wird, wodurch verhindert wird, daß etwas anderes als Überzugsflüssigkeit 21 in den Bereich niedrigen Drucks
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eintritt, der oberhalb der Zunge 14 vorhanden ist. Die überschüssige Überzugsflüssigkeit 21 wird dann mittels der mit dem Kanal 23 verbundenen Pumpe abgezogen, wobei diejenige Menge an Überzugsflüssigkeit 21 zurückgelassen wird, die erforderlich ist, um auf dem Band 10 einen Überzug zu bilden.
Es ist zu bemerken, daß, obgleich die Aufbringvorrichtung 12 in einer Lage dargestellt ist, in welcher die Bahn 10 sich senkrecht nach oben bewegt, die Aufbringvorrichtung 12 gleich gut arbeitet, wenn die Bahn 10 sich waagerecht oder abwärts bewegt, solange die vorbeschriebene Be-
Ziehung zwischen der Aufbringvorrichtung"12 und der Bahn aufrechterhalten wird.
Bei Verwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung zum Aufbringen dünner Filme auf sich schnell bewegende Bahnen oder Bänder mit einer Emulsion mit einer Gelkohzentration von 12■"%-, wurden Überziehgeschwindigkeiten von wenigstens 30 m/Min. (100 feet/min) erreicht. Wenn eine einen Schlitz aufweisende Aufbringv-orrichtung üblicher Ausführung verwendet wurde, wurde eine Oberziehgeschwindigkeit von etwa 6 m/Min, (20 feet/min.) erreicht, wenn die gleiche Oberzugsflüssigkeit und gleiche andere Bedingungen vorhanden waren.
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Gemäß der Erfindung sollte die Zunge 13 vorzugsweise annähernd parallel zu der Bahn 10 und in einem Abstand von dieser angeordnet sein, wobei der Abstand jedoch nicht größer als die dreifache endgültige feuchte Dicke des auf die Bahn 10 aufgebrachten Oberzugs sein soll. Wenn der Abstand der Zunge 13 mehr als das dreifache der endgültigen feuchten Dicke des Überzugs beträgt, wird in der Überzugsflüssigkeit Turbulenz erzeugt, welche die Glättendes angebrachten Überzugs nachteilig beeinflußt,
Das bevorzugte Verfahren zum Aufbringen des Überzugs sieht die Verwendung einer Aufbringvorrichtung vor, bei welcher alle drei Zungen sich in einem gleichen Abstand von der Bahn befinden, wobei der Abstand nicht mehr als das dreifache der endgültigen feuchten Dicke des aufgebrachten Überzugs beträgt, wobei von der ersten Pumpe das zweifache der erforderlichen Menge an Überzugsflüssigkeit abgegeben und von der zweiten Pumpe die Hälfte dieser Menge abgezogen wird.
Bei einer Aufbringvorrichtung der hierbei verwendeten Art können zusätzliche Schlitze vorgesehen sein, beispielsweise dort, wo es erwünscht ist, zwei Schichten aus Über— Zügsmaterial gleichzeitig aufzubringen. In F-ig, 4 sind beispielsweise vier Zungen 25, 26, 27 und 28 wiedergegeben, die drei" Schlitze 29, 30 und 31 bilden, Überzugsflüssigkeit 32 wird durch den Schlitz 29 -hindurch in den Hohlraum
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zwischen der Aufbringvorrichtung und der Bahn 33 gepumpt. Diese Oberzugsflüssigkeit 32 dichtet den Spalt zwischen der Zunge 26 und der Bahn 33 ab. Ein Teil dieser Oberzugsflüssigkeit 32 wird dann durch den Schlitz 30 hindurch abgezogen, und die verbleibende Flüssigkeit bildet auf der Bahn 33 den Grundüberzug 34, Weitere Oberzugsflüssigkeit 35 wird dann durch den Schlitz 31 hindurchgepumpt und bildet auf dem Oberzug 34 einen Oberzug 36, Um ein Mischen der beiden Schichten zu verhindern, soll der Abstand der Zunge 27 von der Bahn 33 nicht mehr als das dreifache der feuchten Dicke der Schicht 31 betragen, Um weiterhin einen glatten Oberzug zu erhalten, sollte der Abstand der Zunge 28 von der Bahn 3 3 nicht mehr als das dreifache der gesamten feuchten Dicke der Schichten 34 und 36 betragen,
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Claims (9)

  1. - li -
    Patentansprüche
    . 1. Verfahren zum Aufbringen einer Schicht einer Oberzugsflüssigkeit auf eine sich bewegende Bahn unter Verwendung einer der sich vorbewegenden Bahn gegenüberliegend angeordneten Aufbringvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß man mittels der Aufbringvorrichtung an einer Stelle Oberzugsflüssigkeit auf die Bahn in einer Menge aufbringt, die größer als die zum Bilden des Überzugs erforderliche. Menge ist, und daß man an einer in der Bewegungsrichtung der Bahn nahe hinter der ersten Stelle liegenden zweiten Stelle die Überschüsse Menge an Überzugsflüssigkeit abzieht«
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufbringvorrichtung verwendet, die drei sich im wesentlichen über die Breite".der Bahn erstreckende parallele Zungen oder Klingen aufweist, die zwischen sich zwei an ihren Enden geschlossene schmale Schlitzöffnung bilden und deren jede in einem vorbestimmten festen Abstand von der sich bewegenden Bahn angeordnet ist, daß man durch die Schlitzöffnung hindurch, die sich auf der Seite befindet, von welcher sich die Bahn nähert, Überzugsflüssigkeit in den Raum zwischen den Zungen und der Bahn pumpt und da-
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    durch eine Dichtung zwischen der mittleren Zunge und der ' Bahn bildet, daß man einen Teil der Überzugsflüssigkeit aus dem Raumzwischen der Aufbringvorrichtung und der Bahn durch die zweite Schlitzöffnung hindurch abzieht und den verbleibenden Teil der Überzugsflüssigkeit als Überzug auf der sich bewegenden Bahn baläßt,
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Aufbringen und Abziehen der Überzugsflüssigkeit Dosierpumpen verwendet,
  4. 4, Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß man im wesentlichen das zweifache der zum Bilden eines Otferzugs erforderlichen Menge an Überzugsflüssigkeit zuführt und im wesentlichen die Hälfte dieser Menge abzieht.
  5. 5, Verfahren nach einem der Ansprüche 2 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die den zweiten Schlitz bildende äußere Zunge oder die zwischen dem zweiten nnd dritten ■ Schlitz befindliche Zunge annähernd parallel zu-der Bahn und in einem Abstand von dieser anordnet, der nicht mehr als das dreifache der endgültigen feuchten Dicke des ersten auf die Bahn aufgebrachten Überzugs beträgt.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß man sämtliche Zungen in gleichem Abstand von der Bahn anordnet, wobei dieser Abstand nicht mehr/aas
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    dreifache der endgültigen feuchten Dicke des ersten auf die Bahn aufgebrachten Überzugs beträgt ,
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man wenigstens eine zusätzliche Schicht von Überzugsflüssigkeit auf die aufgebrachte Überzugsschicht aufbringt, indem man Überzugsflüssigkeit durch einen oder mehrere zusätzliche Schlitze hindurch pumpt, die sich hinter dem zweiten Schlitz befinden,
    r-
  8. 8 J Vorrichtung zum Aufbringen einer dünnen Schicht von Überzugsflüssigkeit auf att£ eine sich bewegende Bahn zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 6, wobei die Aufbringvorrichtung gegenüber der sich bewegenden Bahn angeordnet ist und Zungen aufweist, die zwischen sich eine sich im wesentlichen über die Breite der Bahn erstreckende schmale Schlitzöffnung bilden, dadurch gekennzeichnet, daß drei sieh im wesentlichen über die Bahn erstreckende parallele Zungen (13, m, 15) vorgesehen sind, die zwischen sich zwei an ihren Enden geschlossene schmale Schlutzöffnungen (16, 17) bilden, von denen die eine (16) übereinen Kanal (20) mit einer Förderpumpe, und die andere (17) über einen Kanal (23) mit einer Saugpumpe in Verbindung steht.
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  9. 9, Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (13, 14,15). in einem festen Abstand von der sich bewegenden Bahn (10) angeordnet sind, der nicht größer als das dreifache der endgültigen feuchten Dicke des auf die Bahn aufzubringenden Überzugs ist,
    10, Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabeleistung der Förderpumpe doppelt so hoch wie die Saugleistung der anderen Pumpe ist,
    11, Vorrichtung"nach einem der Ansprüche 8 -10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine zusäzliche Zunge und eine zusätzliche Schlitzöffnung vorgesehen ist (Fig. 4),
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