DE2200023C3 - Automat zur Herstellung von Magnetdlspersionsschichten für Magnetplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Automalen zum Herstellen der Magnetdispersionsschichten für Magnctplatten unter Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung von Magnetschichten von Magnetplatten durch Auftragen einer gießfähigen Magneldispersion nach Patent 57 650.

Im Hauptpatent 21 57 650 sind ein Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung zum Herstellen von Magnetdispersionsschichten für Magnctplatten beschrieben, wobei die Vorrichtung (Anspruch 3) eine Antriebs- und Halte-

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einrichtung für das Rotieren bzw. Zentrifugieren einer Scheibe sowie eine Einrichtung für das Auftragen der Magnetdispersion enthält. Die Vorrichtung nach dem Haup< patent ist gekennzeichnet durch eine derartig ausgebildete Antriebsund Halteeinrichtung, daß die Scheibe beim Auftrags-, Zentrifugier- und Trocknungs- bzw. Hartevorgang in einer zur Horizontalebene und zur Vertikalebene schrägliegende Ebene drehbar ist. und durch an sich bekannte Einheiten zum Auftragen und Trocknen bzw. Härten der Magnetschicht, die zum gleichzeitigen und gleichartigen Auftragen der Magnetschichten auf beide Seiten der Scheibe und zum gleichzeitigen und gleichartigen Trocknen bzw. Härten der aufgetragenden Ma gnetschichten ausgebildet und angeordnet sind.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Vorrichtung nach dem Hauptpatent 21 57 650 (Ansprüche 4 bis 7) sind im folgenden zusammengestellt

Die Antriebs- und Halteeinrichtung zur Drehung der Scheibe kann in einer im Winkelbereich von 10 bis 30° zur Vertikalebene schrägliegenden Ebene ausgebildet

Die Scheibe kann beim Auftragsvorgang zumindest an ihrem äußeren Rand von einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Gehäuse umgeben sein, dessen dem äußeren Scheibenrand nachfliegende Gehäuse wand eine Aussparung in der Ebene der Scheibe aufveist und dess.en der Aussparung gegenüberliegende innere Gehäusewand einen spitzen Winkel zur Ebene der Scheibe aufweist.

Die Gehäuseinnenwände können im Querschnitt etwa ein gleichschenkliges Dreieck bilden, wobei die dem äußeren Scheibenrand nächstliegende Gehäusewand eine die Ebene der Scheibe umfassende Aussparung aufweist.

Der Scheitel des kleinsten Winkels zwischen zwei Gehäuseinnenwänden soll nicht in der Ebene der Scheibe liegen.

Durch die beschriebene Vorrichtung und ihre zweckmäßigen Ausfiihrungsformeci nach dem Hauptpatent 21 'Sl 650 wird eine verbesserte und vereinfachte Herstellung der Magnetschichten einer Magnetplatte erreicht, wodurch gleichzeitig die Magnetschichten selbst verbessert werden.

Der erfindungsgemäße Automat dient zur vorteilhaften Anwendung der Beschichtungsvorrichtung des Hauptpatents bei der Herstellung der Magnetschichten von mindestens einer Magnetplatte.

Ein Automat für die Herstellung der Magnetschichten von jeweils einer Magnetplatte ist bereits aus der deutschen Auslegeschrift 10 03 468 und der US-Patentschrift 29 52 557 im Prinzip bekannt. In diesem Automaten wird ein Zentrifugierverfahren nach der US-Patentschrift 3198 657 zur Magnetplattenbeschichtung benutzt. Die zu beschichtende Scheibe wird von Hand auf eine elektromotorisch drehbare Auflageplatte aufgelegt und mittels einer Haltevorrichtung befestigt. Nach Schließen eines Spritzgehäuses wird die Scheibe in Rotation versetzt, während zuerst Reinigungslösung aus über die eine Scheibenoberfläche bewegbare Düseneinrichtung gespritzt wird. Nach Abschleudern bzw. Verdunstung der Lösung wird eine Auftragdüse für die Magnetdispersion einmal oder mehrmals über die eine Scheibenoberfläche gefahren. Anschließend wird die beim Reinigungslösungs- und Dispersionsauftragsvorgang eingestellte Drehzahl erhöht, so daß die Dispersion gleichmäßig über die Oberfläche verteilt und die überschüssige Dispersionsmenge abgeschleudert wird,

Der zeitliche Ablauf der beschriebene). Vorgänge erfolgt automatisch; er wird durch Schaltelemente und/oder Zeitschalter gesteuert. Nach Fertigstellung der Beschichtung einer Scheibenoberfläche wird die Scheibe gewendet, und die Reinigungs-, Beschichtungs- und Abschleudervorgänge wiederholen sich, bis auch die zweite Oberfläche die noch nicht trockene Dispersionsschicht trägt. Der bekannte Automat hat die Nachteile, die jeweils nur eine Scheibe und davon nur eine Scheibenseite gleichzeitig beschichtet werden kann, το daß für eine tviagnetplauenserienfertigung eine ganze Anzahl solcher Automaten benötigt wird. Außerdem sind infoige der notwendigen Handgriffe Beschädigungen der noch nicht trockenen Magnetichichten nicht ausgeschlossen, und Beschichtungsfehler infolge Staubeinwirkung sind nicht vermeidbar.

Aus der US-Patentschrift 33 78 394 ist ein weiterer Automat zur Magnetplattenherstellung bekannt, der eine Aufnahmevorrichtung enthält, mittels der die zu beschichtende Scheibe nur auf einer ihrer Seilen zugänglich, horizontal nicht drehbar gelagert befestigt ist. Die Aufnahmevorrichtung ist linear bewegbar zu einer ortsfesten Sprühvorrichtung für Magnetdispersion bzw. für Reinigungsmedien. Beschichtungs- und Reinigungsvorgänge jeweils einer Seite der Scheibe erfolgen selbsttätig während einer linearen Hin- und Rückbewegung der Scheibe relativ zur Sprühvorrichtung. Dieser Automat arbeitet im Gegensatz zum beim Hauptpatent benutzten Zentrifugierbeschichtungsverfahren mit einem Beschichtungsverfahren unter Linearbewegung der Scheibe. Obwohl es theoretisch denkbar ist, bei Verwendung von Luft als Reinigungsmedium auch eine Trocknung der Magnetschicht vorzunehmen, ist eine solche Anwendung jedoch nicht beschrieben.

Schließlich ist aus der deutschen Patentschrift 3 66 519 ein Automat zum Überziehen von Werkzeugen mit einem Schutzüberzug bekannt, bei dem mehrere Werkzeuge auf einem ersten Aggregat drehbar gelagert sind, das seinerseits drehbar relativ zu einem ruhenden, mit Auftrags- und Trockeneinrichtungen versehenen Aggregat gelagert ist. Auftrags- und Trocknungsvorgänge erfolgen zeitlich nacheinander bei Relativbewegung des ersten Aggregats gegenüber dem zweiten. Die Verteilung des Überzugs erfolgt durch eine Eigendrehung der einzelnen Werkzeuge, die durch die als Luftdüse ausgebildete Trockenvorrichtung bewirkt wird. Dieser Automat ist lediglich ein Beispiel dafür, daß Automaten für die Aufbringung von Überzügen auf mehrere Werkstücke, die relativ zu ortsfesten Auftrags- und Trockeneinrichtungen bewegt werden, bereits allgemein bekannt sind. Demgegenüber ist die Fertigung von Magnetplatten eine Herstellung von Präzisionsaufzeichnungsträgern, bei der allgemein übliche Auftragsvorrichtungen nicht benutzbar sind, da extreme Anforderungen an Oberflächenbeschaffenheit und Gleichmäßigkeit der Magnetschicht gestellt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Automaten zur rationelleren Beschichtung von Scheiben zur Herstellung von Magnetplatten unter Vermeidung der Nachteile bekannter Beschichtungsautomaten zu entwickeln.

Der Automat zur Herstellung von Magneldispersionsschichten für Magnetplatten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Automat eine erste Einheit aufweist, die die Halte- und Antriebseinrichtungen trägt und daß der Automat eine zweite Einheit aufweist, die die Auftragseinrichtung(ei) und die Trocknungseinrichlung(en) und zumindest ein beim Auftragsvorgang die Scheibe umgebendes, die abgeschleuderte Auftragsflüssigkeit auffangendes Spritz.gehäuse trägt, wobei die erste und die zweite Einheit, wie an sich bekannt, relativ zueinander bewegbar sind.

Mit dem derartig ausgebildeten Automaten wird die rationellere Beschichtung der Scheiben ermöglicht.

Durch Einbezug der Trock.iungseinrichtungen wird erreicht, daß die beschichteten Scheiberioberflächen vor Abnahme vom Automaten zumindest so weit vorgetrocknet werden können, daß die Schichten unempfindlich gegen äußere Einflüsse werden.

Der erfindungsgemäße Automat kann in bevorzugter Ausführungsform aus einer ersten Einheit, die relativ zur zweiten Einheit selbsttätig taktweise drehbar ist, bestehen. Dadurch wird eine kompakt ausführbare automatische Vorrichtung ermöglicht, die in Hinsicht auf ihren großen Nutzeffekt billig herstellbar ist.

In besonders zweckmäßiger erfindungsgemäßer Bauweise sind die Halteeinrichtungen mittels der Antriebseinrichtungen der ersten Einheit relativ zur Drehachse der ersten Einheit in einer in einem Winkelbereich von 10 bis 30^c, vorzugsweise im Winkel von 15°, liegenden Ebene drehbar und die Auftragseinrichtungen der zweiten Einheit zweiseitig über die zu beschichtende Scheibe bewegbar ausgebildet.

Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine zweiseitige, gleichzeitige Beschichtung der Scheibe erzielt, wodurch die Schichten besonders gleichmäßig und wirtschaftlich günstig herstellbar sind.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Automaten enthält die erste Einheit mindestens eine und vorzugsweise vier Halte- und Antriebseinrichtungen für die Scheiben und die /weite Einheit jeweils eine Auftragseinrichtung für Reinigungslösung sowie eine solche für Magnetdispersion und mindestens eine Trocknungseinrichtung, wobei die Auftragseinrichtungen der zweiten Einheit selbsttätig zu den Halte- und Antriebseinrichtungen der zweiten Einheit selbsttätig bewegbar sind.

Mit dieser zweckmäßigen Ausgestaltung des Automaten wird erreicht, daß innerhalb einer vollen Umdrehung der ersten gegenüber der zweiten Einheit mindestens eine Scheibe gereinigt, beschichtet und getrocknet und vorzugsweise bei laufender Scheibenabnahme und -aufgäbe zumindest drei weitere Scheiben an einer der Einrichtungen bearbeitet werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und Zeichnung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Beschichtungsautomaten.

In der Zeichnung ist dargestellt in

F i g. 1 ein erfindungsgemäßer Automat in Seitenansicht, in

F i g. 2 der Automat nach F i g. 1 in Draufsicht.

Eine stationäre auf Füßen 3 ruhende Einheit 1 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 2. Vom oberen Umfang des Gehäuses 2 erstrecken sich sternförmig als Schienen 4 ausgebildete Ausleger 5 nach außen. Damit ist die Basis für ortsfeste Stationen I bis V vorhanden. Auf den Auslegern 5 der Stationen I bis IH sind rotationssymmetrische Spritzgehäuse 6 mittels Hydraulikorganen 7, wobei die notwendige Pumpeneinheit nicht dargestellt ist, radial verschiebbar. Durch Aussparungen zwischen den Schienen sind bei den Stationen I und Il Auftragseinrichtungen 8 mittels eines weiteren Hydraulikorgans 9, das ebenfalls an die nicht darge-

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stellte Pumpeneinheil angeschlossen ist, in etwa /in Ausdehnung der Ausleger 5 vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet. Auf den Auslegern 5 der Stationen IV und V sind Trocknungseinrichtungen 10. bestehend aus zwei Heizplatten 11. befestigt. Unten am Gehäuse 2 ist zu Lüftungszwecken ein Einlaßstutzen 12 für Preßluft angebracht. Zentral oberhalb der Ausleger 5 ist eine etwa kreisförmige Einheit 13 mit sechs sternförmig nach außen ragenden, relativ zur Standebene t4 des Automaten schräggestclllcn Antricbsspindeln 15 gelagert. Die Antriebsspindeln tragen am äußeren Ende Haltceinrichtungcn 16 für zu beschichtende Scheiben 17. Die Halleeinrichtungcn 16 können als Spann- oder Klemmeinrichtungen ausgeführt sein, mittels derer die Scheiben 17 sowohl drehfest mit den Spindeln 15 gekuppelt als auch zentrisch zur jeweiligen Spindelachse befestigt werden können. Mit den Spindeln 15, die von innerhalb der Einheit 13 befindlichen ein oder mehreren Aggregaten antreibbar sind, werden die Scheiben 17 in Drehung versetzt. Wie mit einem Pfeil A angedeutet ist, ist die Einheil 13 mittels eines von Einheit 1 umschlossenen Antriebsorgans relativ zur Einheit 1 und damit zu den Stationen 1 bis V und der Aufgabestation O drehbar.

Die Funktionsweise des Automaten wird im folgenden beschrieben: In der Aufgabestation O wird eine zu beschichtende Scheibe 17 an der Halteeinrichtung 16 festgespannt. Bei Drehung der Einheit 13 und somit der damit verbundenen Spindel 15 in Richtung des Pfeils A bewegt sich die Seheibe 17 in derselben Richtung, also zuerst zur Station 1, wo die Drehbewegung der Einheit 13 bei richtiger Position der Scheibe 17 gestoppt wird. Durch das Stoppsignal wird gleichzeitig der Vorschub des Spritzgehäuses 6 der Station I über die Scheibe 17 veranlaßt, so daß nunmehr die Auftragseinrichtung 8 in Tätigkeit gesetzt wird und Düsen 18 radial über die Scheibenseiten gefahren werden. Gleichzeitig wird die Scheibe 17 gedreht, und aus den Düsen wird Reinigungslösung auf die Scheibenoberflächen gespritzt, so daß eine gleichmäßige Verteilung der Lösung erfolgt, die nach Abschalten des Lösungszuflusses von den Scheibenseiten wieder abgeschleudert wird. Nach vorbestimmter Zeit fährt das Spritzgehäuse 6 in seine Ausgangslage zurück, und die Scheibe 17 bewegt sich zur Station Il weiter, in der, wie zur Station I bereits beschriebenen Weise. Spritzgehäuse 6 und Düsen 19 in Tätigkeit gesetzt werden und Reinigungslösung aufgespritzt wird. Nach Abschluß des Reinigungsvorgangs ist die Scheibe 17 wiederum in Ruhe und wird zur Beschichtungsstation IH bewegt. Die zwischen den Stationen II und IH nicht mehr axial gedrehte Scheibe 17 wird vor Beginn des Dispersionsauftrags auf eine untere Drehzahl beschleunigt, und die Düsen 19 bewegen sich einmal oder mehrmals mit konstantem oder unterbrochenem Dispersionsauftrag radial über beide Scheibenoberflächen. Die dabei abgeschleuderte Dispersion spritzt durch einen Kreisringschlitz 20, der bei allen Spritzgehäusen 6 vorgesehen ist in den Gehäuseinnenraum. Die Spritzgehäuse 6 sind so konstruiert, daß in den Schlitz 20 eingedrungene Lösung bzw. Dispersion nicht auf die Scheibenoberflächen zurückspritzen oder -tropfen kann, sondern am unteren Teil der Spntzgehäuse 6 über nicht dargestellte Ablaufleitungen in Abfallbehälter läuft Darüber hinaus sind in der Wandung der Spritzgehäuse 6 Entlüftungsschlilze 21 vorgesehen, aus denen das in der Dispersion enthaltene Lösungsmittel brw. die Reinigungslösung als Gasgemisch entweichen kann und somit eine Lösungsmitteigas enthal tende Atmosphäre aus der Nähe der frisch beschichteten Scheibenseiten schnell entfernbar ist. Nach Abschluß des Aultnigsvorgangs rotiert die Scheibe 17 mit gegenüber der Beschiehtungsdrchzahl erhöhter Drehzahl, so daß eine weitere besonders gleichmäßige Verteilung der Dispersion über die Scheibensciten erreicht und die restliche überschüssige Dispersion abgcschicu den wird. Die Drehzahlen der Scheibe beim Auftrags und Schlcudervorgang können dieselben sein, wenn die

ίο Viskosität der Dispersion geeignet gewählt wird. Anschließend erfolgt in der Station IV die Trocknung der Dispersionsschichlen mittels Strahlungstrocknung oder Heißlufttrocknung. Die Heizscheiben 11, zwischen die die Scheibe 17 gefahren wird, erstrecken sich etwa über die Breite der beschichteten Scheibenoberflächen. Die Scheibe 17 dreht sich in dieser Station IV wieder mit der unteren Spindcldrchzahl. Jedoch ist hier die Drehzahleinstellung abhängig von den Dispersionseigcnschaften und den Trocknungseigenschaften der Heizscheiben 11. Die Strahlung kann beispielsweise im Infrarot-, Mikrowellenbercich oder auch im Bereich des sichtbaren Lichts liegen. Die zweite Trocknungsstation V kann auch weggelassen werden, wenn die Taktzeiten der einzelnen Stationen entsprechend länger eingestellt sind, so daß die Trocknung bereits an der Station IV abgeschlossen sein kann. In diesem Fall kann die fertig beschichtete trockene Scheibe 17 an der Station V abgenommen werden. 1st die Station V — wie dargestellt — als Trocknungsstalion ausgebildet, so erfolgt die Abnähme an der Aufgabestation O. Gemäß der vorausgegangenen Beschreibung erfolgt die Bewegung der Einheil 13 und damit der Scheiben 17 taktweisc von Station zu Station. Die Station mit der längsten Arbeitsdauer bestimmt die Taktzeil. Für die Steuerung der Be- wegungen der Einheiten 1 und 13 zueinander und der Einrichtungen relativ zur Scheibe 17 ist eine nicht dargestellte Steuereinheit vorgesehen, die nicht Gegenstand der Erfindung ist.

In der Funktionsbeschreibung wird der Fall geschilden, daß nur eine Scheibe 17 die Stationen 1 bis V anläuft, dafür ist praktisch nur eine Spindel erforderlich. Dennoch sind damit bereits eine beträchtliche Arbeitsersparnis und Sicherheit für die einwandfreie Beschichtung und Trocknung zweier Scheibenseiten gewährlei-

_4S stet. Die gemeinsame Trocknung der beiden Scheibenseiten ist notwendig, damit beide Scheibenoberflächen die gleichen Voraussetzungen, z. B. die Farbe der dunklen Magnetdispersion, für die Strahlungstrocknung aufweisen.

Für übliche Viskositäts- und Drehzahibereiche vor 40 bis 200 cP (centi Poise) und 200 bis 4000 U/nun (Um drehungen pro Minute) ist die Schrägrotation dei Scheiben im angegebenen Winkelbereich in der Praxi: zweckmäßig.

Stehen dagegen sechs Spindel 15 mit Scheiben Ii wie im Ausführungsbeispiel zur Verfügung, so könnei alle Arbeitsvorgänge der Beschichtung und Trocknung in einem Umlauf der Einheit 13 bei größtmögliche Ausnutzung des Automaten ausgeführt werden, so da mit diesem Automaten etwa 20 Beschichtungsautoma ten üblicher Ausbildung ersetzbar sind. Mindestens ν es jedoch vorteilhaft die Einheit 13 mit vier Spindel 15 auszustatten, so daß bei jedem Umlauf der Einhe 13 eine Scheibe fertig beschichtet und getrocknet uri drei weitere Scheiben an einer der Stationen Ϊ oder 3 einer Station Hl und an einer Trocknungsstation 1 oder V bearbeitet werden. Zur Aufgabe und Abnahn der Scheiben kann dabei die Station Odienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Λ22 ) Patentansprüche:

1. Automat zur Herstellung von Magnetdispersionsschichten für Magnetplatten unter Verwendung einer Vorrichtung mit mindestens einer Antriebs- und Halteeinrichtung für das Rotieren bzw. Zentrifugieren einer Scheibe sowie mit mindestens einer Einrichtung für das Auftragen der Magnetdispersion, wobei die Antriebs- und Hebeeinrichtung derartig ausgebildet ist, daß die Scheibe beim Auftrags-, Zentrifugier- und Trocknungs- bzw. Härtevorgang in einer zur Horizontalebene und zur Vertikalebene schrägliegenden Ebene drehbar ist und an sich bekannte Einheiten zum Auftragen und Trocknen bzw. Härten der Magnetschicht vorgesehen sind, die zum gleichzeitigen und gleichartigen Auftragen der Magnetschichten auf beide Seiten der Scheibe und zum gleichzeitigen und gleichartigen Trocknen bzw. Härten der aufgetragenen Magneischichien ausgebildet und angeordnet sind, nach Patent 2157 650 (Ansprüche 3 bis 7), dadurch gekennzeichnet, daß der Automat eine erste Einheit (13) aufweist, die die Halte- und Antriebseinrichtungen (16, 15) trägt, und daß der Automat eine zweite Einheit (1) aufweist, die die Auftragseinrichtungen (8), die Trocknungseinrichtungen (10) und zumindest ein beim Auftragsvorgang die Scheibe (17) umgebendes, die abgeschleuderte Auftragsflüssigkeit auffangendes Sprit/.gehäuse (6) trägt, wobei die erste und die zweite Einheit (13 bzw. 1), wie an sich bekannt, relativ zueinander bewegbar sind.

2. Automat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einheit (13) relativ zur zweiten Einheit (1) selbsttätig taktweise drehbar ist.

3. Automat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Antriebseinrichtungen (16, 15) relativ zur Drehachse der Drehung der ersten zur zweiten Einheit (13 bzw. 1) in einer in einem Winkelbereich von 10 bis 30° liegenden Ebene, vorzugsweise im Winkelbereich von 15°, drehbar, und die Auftragseinrichtungen (8) zweiseitig über die zu beschichtende Scheibe (17) bewegbar ausgebildet sind.

4. Automat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einheit (13) mindestens eine und vorzugsweise vier Halte- und Antriebseinrichtungen (16, 15) für die Scheiben (17) und die zweite Einheit (1) jeweils eine Auftragseinrichtung (8) für Reinigungslösung, für Magnetdispersion und mindestens eine Trocknungseinrichtung (10) umfaßt, wobei die Auftragseinrichtungen (8) zu den Halte- und Rotationseinrichtungen (16, 15) der ersten Einheit (13) selbsttätig bewegbar sind.