DE1772746A1

DE1772746A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtungsloesung auf eine Filmbahn

Info

Publication number: DE1772746A1
Application number: DE19681772746
Authority: DE
Inventors: Kolesinskas Frank Paul
Original assignee: GAF Corp
Current assignee: GAF Corp
Priority date: 1967-06-30
Filing date: 1968-06-28
Publication date: 1970-09-10
Also published as: NL6809223A; ES355606A1; CH477298A; BE717361A; GB1201233A; FR1571214A; SE340044B; DE6753765U; US3539384A

Description

PATENTANWALT DIPL.-INQ. QERHARD SCHWAN ^ 772746

8 MÜNCHEN 8 · QOERZER STRASSE 15

28, Juni 1968

Case 0-402

General Aniline & Film Corporation 140 West 51 Street, New York, Na* York 10020

Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen einer 8eachichtungslb*sung auf eine Filmbahn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten einer flexiblen Bahn und insbesondere zum Aufbringen einer gleichförmigen Schicht einer Beschichtungelösung auf die Oberfläche einer kontinuierlich bewegten Bahn aua Diazofilewiaterial·

Der ständige und rasche Produktionsanstieg von Diazoflinien, beispielsweise iikroflinien oder dergleichen, hat den Bedarf an Hochleistungsverfehren und-vorrichtungen verstärkt, die es erlauben, «ins Beschichtung hoher Güte auf den Fi1« aufzutragen· Im «ssentiichen geht se dabei darum, sin Beschichtungsverfahren zu schaffen, Mittels dessen sine BeschichtungslSsung auf die DlszofilMS gleichförmig aufgebracht «erden kann, ohne daß ein Ausfließen dsr Lösung auf der Filmoberflächs nach den Aufbringen erforderlich ist· Bekannte Verfahren und Vorrichtungen srwlsssn sich, »as dsn Produktionsdurchsatz snbslangt, allgs-

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«ein als langsam; aie können außerdem die heutzutage gestellten induatriallen und technischen Anforderungen nicht erfüllen.

Zu den gegenwärtig benutzten Verfahren zu» Auftragen von LS-aungsn, die als "Hochleietungeverfehren" gelten, gehören Beachichtungaverfahren, bei denen Luftrakel, Rasterwalzen nach Art dee Tiefdruckes und Reverae-Roll-Coatar benutzt «erden. Diese Verfahren erwiesen eich als im wesentlichen zufriedenstellend, wenn aie in Verbindung mit handelsüblichen Diazofilm-Verarbeitungaanlagan eingesetzt werden, aie sind jedoch gewissen Beschränkungen unterworfen. Zu diesen Beschränkungen gehören inabeeondere die verhältnismäßig komplizierten und teueren Einrichtungen, die für die pneumatischen Einrichtungen bei Verwandung von Luftrakeln oder -etreichmeesern erforderlich sind, und die schlechten Baachichtungaergebnieae, die bei höheren Produktionegeschwindigkeiten erhalten werden, wenn bekannte Einrichtungen benutzt werden, die mit Rasterwalzen oder Reveraa-Roll-Coatern arbeiten· Bai« Einaatz von Raster- oder anderen ialzananordnungen, die in einer aina BeechichtungalBaungamanga enthaltenden Vorratawanne rotieren, werden in dar LBaungsachicht auf dan Oberflächen dar Tauchwalzan Wallen und ululate auegebildet, Oiaaa Unregelmäßigkeiten dar LBaungsdicke warden auf dan Film übertragen, dar an den Tauchwalzan vorbailäuft, waa zu erheblichen Verachlachterungen dar Güte dea beachichteten Filmes führt und dan Film gelegentlich völlig unbrauchbar macht. Die bekannten Filmbeschichtungsverfahren und -vorrichtungen aind daher fUr dl· iaaaen- und Hochlaiatungafartigung von FiImproduktan, an dia hohe AnaprOcha gestallt warden, baiapialawaiaa

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Diazo-flUkroflinen, nicht auareichand geeignet·

Kit der Erfindung sollen die geschilderten (Ränge! ausgeräumt «erden; ea sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen «erden, die es ermöglichen, Filmbahnen, insbesondere Oiazofilmstreifen, mit hoher Geschwindigkeit und Güte zu beschichten.

Diese Aufgabe «lrd erfindungagemäS dadurch gelöst, daS die BeachlchtungalBaung nicht unmittelbar von einer Tauchwalze aus sondern Ober eine zusätzliche Auftragwalze, die Beschichtung«» IBaung von der Tauchwalze übernimmt, auf die Oberfläche der bewegten Filmbahn aufgebracht wird. Dementsprechend ist eine arfindungegemäe aufgebaute Vorrichtung mit einer Tauchwalze, die sich mit hoher Drehzahl in einer die Beschichtungslöeung, vorzugsweise eine DiazobeachichtungslBaung, enthaltenden Vorratawanne drehen kann, und einer in vorbeatlmmtar Beziehung zu der Tauchwalze drehbaren Auftragwalze versehen, die einen Teil dar BaschichtungelBsung von dar Tauchwalze Übernimmt und auf «ine ständig bewegte Filmbahn Überträgt· Ein Hauptvorteil der Verwandung einer Auftragwalze zwischen Tauchwalze und Filmbahn besteht darin, daß «s zu einer Beruhigung und GlBttung dar Beachiehtungalösung kommt, die dar V_orratswenna von dar Tauchwalz a entnommen wird· Es wird nämlich ein Teil dar von der Tauchwalze aufgenommenen BaachiehtungslBaung auf die Oberfläche der Auftragwalze Übertragen, während dar Raat dar LBaung zwischen Tauchwalze und Auftragwalze hindurchläuft und zur Vorretswanne zurückgelangt. Dar auf die Auftragwalze Übertragene Teil der

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BeechichtungelBeung wird von der Auftragwalze Ober eine verhSlt niemäflig große Strecke, vorzugeweiee über einen Winkel von mindeetene 180°, mitgenonmen. Infolgedeeeen kenn eich die Beechlchtungelöeung auf dar Oberfllche dar Auftragswalze unter den Einfluß der Schwerkraft glatten· Anechließend wird die Beechichtungelueung auf die Oberfläche der an der Auftragwalze vorbeigeführten Filnbehn aufgetragen. Ca enteteht auf de« FiIa ein glatter LBeungeUberzug hoher Gute.

Vorzugeweiee wird nach den Reveree-Roll-Coater-Prinzip gearbeitet· Die erfindungegenäße Verwendung von zwiechengeechaltaten Auftragwalzen erlaubt dabei hohe Arbeitegeechwindigkelten; so leeeen eich Filmbahnen Mit Filngeechwindigkeiten von «ehr ale 30 m pro Minute zufriedenetellend beachichten.

Weitere Merkmale, Vorteile und AnwendunganHglichkeiten dar Erfindung ergeben eich eue der folgenden Beechreibung von AuefOhrungebeiepielen in Verbindung nit den beiliegenden Zeichnungen.

Ee zeigtt

Figur 1 eine echenatieche Aneicht einer bekannten Beechichtungevorrichtung,

Figur 2 eine echeMetieche Aneicht einer bevorzugten Aueführungefore) einer OiazofilMbeechichtungevorrichtung nach der Erfindung,

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Figur 3 eine zweite AuefUhrungefora einer Beechichtungevorrichtung nach der Erfindung,

Figur 4 eine dritte AuefOhrungeforR einer Beechichtungevorrichtung nach der Erfindung,

Figur 5 eine vierte AuefUnTungefor« einer Beechichtungevorrichtung noch der Erfindung, und

Figur 6 eine fünfte Aueführungefor« einer Beechichtungevorrichtung nech der Erfindung·

Figur 1 zeigt einen bekennten Reveree-Roll-Coater «it zwei Weizen. Eine zugleich eic Auftregwalze dienende ?auchwalze 1 dreht eich innerhalb einer Vorratewenne 2, die eine !enge en Diezofilnbeechichtunge- oder EntwicklerlBeung enthält. Die Teuchvelze 1 niBnt einen Teil der Beechichtungelöeung auf ihrer Uafengefliehe auf und bringt die LBeung nit einer eich bewegenden Filabehn 3 in Berührung« Die Filmbahn 3 wird mittele einer Traneport- oder Ualenkvalze 4, die eich in der gleichen Richtung vie die Tauohwalze 1 dreht, an der Tauchvalze 1 vorbeigeieitet. Infolgedeeeen wird die auf der Tauchwalza 1 befindliehe LBeung in verhiltnieMMSlg glatter und gleichfSralger leiee auf die Oberfllche der Filnbahn 3 Ubertregen· Dieee bekannte Baachich.tungavorriohtung arbaitet zufrledenatallend, eenn verhMltnieaieig niedrige Filebahn- und Taucheelzengeecheindigkelten verwendet werden« doch ergaben eich Schwierigkeiten bei höheren C«eohwlndigkelten, inebeeondere Ceechwindigkelten,

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dia 7 m pro minute Übersteigen· Wenn die Tauchwalze 1 mit größerer Drehzahl gedreht wird, «erden in der Vorratauranne BeschichtungalBeungawellen erzeugt, die zu einem ungleichmä«« ßigen Auftrag der BeachichtungslBsung auf die Oberfläche der Tauchwalze 1 führen» Da die Filmbahn 3 die BeechichtungelBeung unmittelbar von der Tauchwalze 1 übernimmt, warden die Unregelmäßigkeiten und Wallen der Löeungsdlcke auf die Filmbahn Übertragen. Diee fUhrt zu einer Filmbeechichtung geringer Güte, «as in An^endungefSllen unannehmbar ist, «o es auf hohe Beschichtungequalität ankommt·

Die Diazofilm-Beschichtungsvorrichtung 4 nach der Erfindung, die in Figur 2 veranschaulicht iet, «eist eine Tauchwalze 5 auf, die in einer Vorratswanne 2 rotiert, die eine Menge an Entwickler- oder Filmbeechlchtungslösung enthält. Eine Auftragwalze 6 ist in geringem Abstand von der Tauchwalze 5 angeordnet^ so daß zwischen den Walzen ein einstellbarer Spalt erhalten wird. Die Auftragwalze 6 kann aich in der gleichen Richtung tie die Tauchwalze 5 drehen·

Ois Filmbahn 3 wird um eine Transport- oder Umlenkwalze 8 herumgeführt und ist so angeordnet, daß sie in geringem Abetend en der Oberfläche der Auftragwelze 6 vorbeiläuft und zusemmen mit der Auftregwelze 6 einen Spelt 9 bildet. Die Transportwalze 8 wird in der gleichen Richtung wie die Auftragwalze β gedreht.

tMMhrend dee Arbeitsvorganges wird die Teuchwslze S in der Vorretswenne 2 mit verhältnismäßig hoher Orshzehl engetrieben, so

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deS Umfangsgeschwindigkeiten von «ehr el« 6 bie S μ pro llnute erhalten «erden. Die Tauehwalze nimmt dabei auf ihrer Oberfläche eine gewisse Menge en Entwickler- oder BeechlchtungelBeung auf. Bei diesen hohen Geschwindigkeiten werden in der Lösung innerhalb der Vorratewanne 2 Wellen erzeugt, die zur Folge haben, daß die Lösung auf der Oberfläche der Tauchwalze ungleichnamige Dicke besitzt und Bellen und Ululate auf meist. Wenn die auf der Tauchwalze 5 befindliche LBeung den Spalt 7 zwischen der Teuchwelze und der Auftragwalze 6 erreicht, wird ein Teil der LBeung auf die Oberflache der Auftragwalze aufgebracht» wShrend der reetllche Teil der LBeung durch den Spelt 7 hindurchgelangt und entlang der RQckeeite der Tauchwalze S zu der Vorretewanne 2 zurückgeführt wird. Durch die Aufteilung der BeschlchtungelBsung zwischen Tauchwalze 5 und Auftragwalze 6 werden die Unregelmäßigkeiten und Wellen innerhalb der BeechichtungalOaung verringert, die auf die Oberfläche der Auftragwalze 6 gelengt·

Die euf der Oberfliehe der Auftragwalze 6 befindliche LBeung wird in Richtung auf den Spalt 9 zwischen der Filmbahn 3 und dar Auftragwalze 6 gedreht und auf der Oberfliehe der Filmbahn in bekannter Weiee abgeschieden» De die BeechichtungelBeung auf der Oberfliehe der Auftragwalze 6 um einen Winkel von ungeflhr 270° gedreht wird, sucht sich die LBeung während der Drehung unter dem Einfluß der Schwerkraft einzuebnen. Dlee stellt aieher, daß auf der Oberfliehe der Filmbahn 3 ein glatter LBaungeOberzug gleichfBrmig abgeschieden wird.

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Um zu verhindern, de6 eine übermäßige Menge an Beschichtungslösung auf die Oberfläche der Auftragwalze 6 und der Filnbahn gelangt, wird die Auftragwalze 6 mit einer größeren Umfangsgeschwindigkeit ale die Tauchwalze 5 gedreht. In ähnlicher Weise kann die Filmbahn 3 mit einer Lineargeschwindigkeit transportiert werden, die grSßer ela die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze 6 ist· Dge Beschichtungslösung, die der tforratswanne 2 mittels der Tauchwalze S entnommen wird, kann eich dadurch in gleichförmiger und gleichmäßig verteilter Dicke Ober eine größere Oberfläche ausbreiten· Typische Geschwindigkeiten Verhältnisse, die sich in der Praxis als zufriedenstellend erwiesen, Binds Drehung der Tauchwalze 5 mit einer ümfangegaachwlndigkeit von 8 m/mln , Drehung dar Auftragwalze 6 mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 13,5 m/min und Transport dar Filnbahn 3 mit einer Lineargeschwindigkeit von 18 «/min· Das GeechwindigkeitsverhSltnla zwischen Auftragwalze 6 und Tauchwalze 5 kann in dar Größenordnung von 3 t 2 liegeng ja nach der gewünschten Dicke der Beschichtungslösung auf der Filmoberfläche kann ain ähnlichea Verhältnis zwischen dar FiImbahn 3 und dar Auftragwalza 6 aufrechterhalten werden. Bei den haute zur Verfügung stehenden Diazoüberzügen führen die oben angegebenen GeechwindigkeiteverhMltnisse in Verbindung mit geeigneten Einstellungen der Ulalzanapalte ? und 9 zu

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glatten Fiimüberzügen von 27 cm /m ·

Ea versteht sich, dsß die angegebenen Geechwindigkeitaverheitniese nur ale Beispiel aufzufassen sind und daß bai anderen Arten von Entwickler- und DiazoUberzugslösungan andere

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Geschwindigkeiten und Geschuiindigkeitekoinbinationen je nach dem betreffenden Anujendungsfall anwendbar sind.

Die in den Figuren 3 bis 6 veranschaulichten Ausführungsformen sind der Ausführungsform nach Figur 2 in vielen wesentlichen merkmalen sehr ähnlich. Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen Vorrichtungen, bei. denen die Transport- oder Umlenkwalzen 8 bezogen auf den Umfang der Auftragmalze 6 in einem Winkel von 1B0^D von den TauchwalzßR 5 entfernt angeordnet sind. Bei der Ausführungeform nach Figur 3 wird die um die Transportwalze 8 herumlaufende Filmbahn 3 in einem Winkel mit Bezug auf den Spalt 9 transportiert, während bai der Anordnung nach Figur 4 die Filmbahn in lotrechter Richtung parallel auf die Transportwalze zu und von dieser weg läuft. Bei der Ausführungsform nach Figur 5 läuft die Filmbahn hinter der Transportwalze 8 auseinander. Abgesehen von diesen konstruktiven Unterschieden, die für bestimmte Anwendungsfälle jeweils besondere Worteile bringen können, ist das Arbeiteprinzip analog demjenigen der Vorrichtung nach Figur 2.

Die in Figur 6 veranschaulichte Aueführungeform der Uorrichtung entspricht derjenigen nach Figur 2 im wesentlichen insofern, sie die Beschichtungslösung von der Auftragwalze 6 u» einen Winkel von 270° transportiert wird. Bei dieser AusfUhrungsfor* läuft jedoch die Filmbahn parallel zur Oberfläche der Auftragwalze 6 über leerlaufende FUhrung·- walzsn 10.

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Außer den vorstehend erläuterten Variationen können die Durchmesser der Tauchwalze 5, der Auf tragwalze 6 und der Transportwalze 8 geändert und in unterschiedlichen Kombinationen vorgesehen werden, um die gewünschte Beschichtungs· dicke und Beschichtungskonsistenz zu erzielen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei allen Ausführungsformen im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Lösung zwischen der Tauchwalze und der Auftragwalze aufgeteilt und erst dann auf die Oberfläche der Filmbahn aufgetragen wird. Dadurch werden Störungen des Flüesigkeitsepiegels in der Vorratswanne 2 kleinstmöglich gehalten; die Lösung wird mit verhältnismäßig hohen, bislang nicht zu erreichenden Geschwindigkeiten genau und gleichmäßig über dia Filmbahnoberfläche verteilt.

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Claims

Darf nicht geändert werden Case 0-402 Anspruchs

1. Verfahren zum Auftragen einer BeschichtungslSsung auf die Oberfläche einer sich beiliegenden Filmbahn, bei dem sine Tauchmalze in einer Vorratsuianna gedreht wird, die einen Vorrat an BeschichtungslSsung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der von der Tauchwalze aufgenommenen Beschichtungslösung von der Tauchwalze auf eine rotierende Auftragwalze übertragen, die Filmbahnan der Oberfläche der Auftragwalze vorbeigeführt und im wesentlichen die gesamte von der Auftragwalze mitgeführte Beschichtungslösungsmenge auf die Oberfläche der Filmbahn gleichmäßig aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragwalze und die Tauchwalze in gleicher Drehrichtung angetrieben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit dar Auftragwalze größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Tauchwalze gehalten wird.

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4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmbahn in der Drehrichtung der Auftraguvalze transportiert wird«,

5« Verfahren nach einem der vtir hergehende η Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmbahn, mit einer Geschwindigkeit transportiert wird, die ungefähr gleich groß uiie crdar größer al β die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze ist.

6. Verrichtung zur Durchführung des Verfahrene rracfo einem;

der vorhergehenden Ansprüche mit einer einen Vorrat an Beschichtungelösung enthaltenden Vorratswanna, einer Ins die Vorratswanne eintauchenden, drehbaren Tauchujalre_f die an ihrer Mantelfläche BeschichtungelBsung aus der Vorratswanne aufnimmt, und einer in der gleichen Richtung wie die Tauch« walze rotierenden Transportwalze, die parallel zur Tauchwalze angeordnet ist und um die die Filmbahn herumläuft, gekennzeichnet durch eine parallel zu und in geringem Abstand von der Transportwalze (θ) angeordnete, in gleicher Richtung wie die Tauchwalze (5) und die Transportwalze rotierende Auftragwalze (6), die von der Tauchwalze Beechichtungslösung aufnimmt und eine vorbestimmte Menge derselben über die Oberfläche der Filmbahn (3) gleichmäßig verteilt.

7« Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportwalze (8) bezüglich des Umfange der Auftrag-

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walze (6) gegenüber dar Tauchuralze (5) derart versetzt angeordnet ist, daß Beschichtungslösung, die die Auftragwalze von der Tauchiaalzo Übernimmt, vor dem Aufbringen auf die Filmbahn (3.) von der Auftragwalze um einen Winkel von mindestens 180° mitgenommen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze (6.) größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Tauchuialze (5) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekannzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragwalze (6) und die Umfangsgeschwindigkeit der Tauchwalze (5) in einem gegen-» aeitigen Verhältnis von ungefähr 3 s 2 stehen«

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächengeschwindigkeit dar Filmbahn (3) größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Auftrag-Walze (6) ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die OberflMchengaschtfindigkeit dar Filmbahn (3) ungQfMhr gleich der Umfangsgeschwindigkeit dar Auftragwalze (6) iet.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche $ bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmbahn (3) während dee Aufbringen· derBeeohlchtungeltteung mittels der Auftregwalze (6) mit

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einer Geschwindigkeit von bis zu ungefähr 30 m pro Rlinute um die Transportwalze (β) herumläuft.

13. Vorrichtung nach eine* der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchwalze (5) und die Auftragswalze (6) derart angeordnet sind, daß ein Teil der von der Tauchwalze aus der Vorratswanne (2) aufgenommenen Beschichtungslusung auf die Auftragwalze übergeht, während der rest· liehe Teil der Beechichtungelösung durch den Spalt (7) zwischen Tauchwalze und Auftragwalze hindurch in die Vorratewanne zurückkehrt·

14. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragwalze (6) im wesentlichen die gesamte von ihr mitgeführte BeschichtungelSsungemenge auf die Oberfläche der Fi!«bahn (3) überträgt.

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