DE2321045C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gießvorrichtung zum Auf­ bringen einer Gießlösung auf eine sich bewegende Bahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Während der Herstellung eines photographischen Films muß eine wäßrige Gelatinelösung, in welcher lichtempfindliche Substanzen dispergiert sind, auf eine Bahn einer hochpolymeren Substanz, wie Polyethylen­ terephthalat, Polycarbonat, Cellulosetriacetat usw. ver­ teilt werden. Da die hochpolymere Substanz hydrophob ist, besteht zwischen den Oberflächeneigenschaften der hochpolymeren Substanz und der wäßrigen Gelatinelö­ sung eine Unverträglichkeit, die durch den hydrophilen Charakter verursacht wird. Wenn man die wäßrige Ge­ latinelösung direkt auf die hochpolymere Bahn aufbrin­ gen würde, wäre eine verminderte Qualität des Endpro­ duktes zu beobachten.

Um diese Nachteile zu vermeiden, kann man minde­ stens eine Haftschicht anbringen, die sowohl auf der Emulsionsschicht als auch auf der hochpolymeren Bahn festhaftet.

Abgesehen von der Tatsache, daß die Breite der hoch­ polymeren Bahn, die für die Herstellung von photogra­ phischen Materialien verwendet werden soll, infolge des Herstellungsverfahrens leicht schwanken kann, spielen auch die aus der Bahn herzustellenden Formate des end­ gültigen Folienmaterials eine Rolle, um eine Art optima­ le Gießbreite zu erhalten, die ein wirtschaftliches Anein­ anderkleben und/oder Schneiden der fertigen Bahn er­ möglicht.

Aus wirtschaftlichen Gründen wird in modernen Gießmaschinen für hohe Geschwindigkeiten das Um­ stellen von einer Gießbreite auf eine andere meist ohne Anhalten der Maschine durchgeführt, so daß die richtige Gießbreite der neuen Situation angepaßt wird.

Es sind bereits Gießsysteme beschrieben worden, die eine Regulierung der Gießbreite gestatten. Sie bestehen im allgemeinen aus einer Gießwanne, die mit verstellba­ ren Seitenbegrenzungen oder -dämmen versehen ist, durch die die Gießbreite eingestellt wird. Diese haben jedoch den Nachteil, daß das Verstellen während des Gießverfahrens nur schwierig durchführbar ist. Außer­ dem gibt das Verstellen der Begrenzungen im allgemei­ nen Anlaß zur Bildung von Blindecken, die das Ver­ dampfen eines Teiles des Lösungsmittels veranlassen, was zu einer Anhäufung von getrockneter Substanz in diesen Bereichen führt.

Außerdem verlangen diese Gießwannen Hilfsappara­ turen, um ein Lecken zwischen der Stützrolle und den Dämmen und zwischen den Dämmen und dem Boden der Wanne zu verhindern. Ein solches Lecken würde durch Verdampfung von Lösungsmittel eine Anhäufung von Gießlösung an diesen Stellen zur Folge haben. Es wurde auch vorgeschlagen, Flüssigkeiten zwischen die Begrenzungen und die Stützrolle im Gegenstrom zum natürlichen Fluß der Gießlösung zu pumpen. Oft müs­ sen die Begrenzungen der bekannten Gießwannen ge­ nau geformt sein, um sich der Peripherie der Stützrolle anzupassen und müssen daher geändert werden, wenn die Stützrolle nachbehandelt wird, um abnutzungsbe­ dingte Schäden zu entfernen.

Aus der im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksich­ tigten US-PS 21 68 997 ist eine Gießvorrichtung be­ kannt mit einer drehbaren Stützrolle zur Umlenkung der Bahn, einer unter der Stützrolle angebrachten Gieß­ wanne zur Aufnahme der Gießlösung, einer Einrichtung zur kontinuierlichen Zuführung von Gießlösung in die Gießwanne über ihre gesamte Länge und mit einem Überlaufrand an der Gießwanne, über den die Gießlö­ sung von der Gießwanne über die gesamte wirksame Länge ablaufen kann und wobei der Überlauf höher angeordnet ist als die niedrigste Stelle der Gießbahn unter der Stützrolle. Diese Gießvorrichtung ermöglicht jedoch nicht die Einstellung unterschiedlicher Gießbrei­ ten.

Ferner ist aus der DE-OS 16 52 280 eine Beschich­ tungsvorrichtung bekannt, an welcher durch verschieb­ bare Seitenkämme unterschiedliche Beschichtungsbrei­ ten einstellbar sind. Diese Beschichtungsvorrichtung ar­ beitet jedoch nach dem Antragverfahren, wobei die Sei­ tenkämme auf der zu beschichtenden Bahn aufliegen. Hierdurch soll ein seitlicher Austritt von Beschichtungs­ material verhindert werden, um überhöhte Gießränder mit ihren bekannten Nachteilen zu vermeiden. Das seit­ liche Abdichten der Seitenkämme erfordert jedoch ei­ nen hohen technischen Aufwand und ist daher verhält­ nismäßig teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gieß­ vorrichtung zu schaffen, die keine überhöhten Gießrän­ der erzeugt und es in einfacher Weise und ohne Anhal­ ten der Maschine gestattet, von einer Gießbreite auf eine andere Gießbreite umzustellen, ohne daß sich die Gußqualität an den Rändern der Bahn verschlechtert, beispielsweise durch Ausbildung von Blindecken.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist der im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannte Abstand der Oberkanten der Gießwannen-Begrenzungen zwar ge­ ring, aber doch größer als ein Abstand, wie er durch den Verschleiß einer an die zu begießende Bahn dicht ange­ stellten Begrenzung entsteht.

Vorzugsweise ist mindestens eine der Begrenzungen der Gießwanne mit Einstellschrauben versehen, die am Ende der Gießwanne angebracht sind und eine Einstel­ lung der Begrenzung während des Betriebs der Vorrich­ tung ermöglichen.

Um einen fehlerfreien Gießrand und eine gleichmäßi­ ge Anbringung der Gießlösung auf die Bahn zu erhalten, ist es wünschenswert, die Begrenzungen so zu formen, daß die Abmessungen vermindert und die Stabilität der Menisken vergrößert werden, die sich an den Rücksei­ ten der Begrenzungen (die Seiten, an denen die Bahn die Gießwanne verläßt) und entlang der Oberkante der äu­ ßeren Ränder der Begrenzungen bilden. Vorzugsweise sind die inneren Seiten im oberen Teil der Begrenzun­ gen in Richtung zu den Oberkanten der Begrenzung hin aufwärts und nach außen abgeschrägt.

Ebenso sind vorteilhafterweise die Begrenzungen im oberen Teil an den äußeren Seiten in Richtung zur Oberkante hin schräg aufwärts und nach innen hin ab­ geschrägt.

Sehr gute Gießergebnisse in den Randzonen werden durch die Ausbildung der Gießwanne und der Anord­ nung und Ausbildung der Begrenzungen erhalten, in­ dem

• a) der Überlaufrand der Gießwanne durch einen Teil der Längswand der Gießwanne gebildet ist,
• b) zwischen den Begrenzungen und dem Boden der Gießwanne Öffnungen vorgesehen sind, um unter den Begrenzungen ein ständiges Ablaufen von Gießlösung aus der Gießwanne zu ermöglichen,
• c) die Öffnungen zwischen den Begrenzungen und dem Boden der Gießwanne so ausgebildet sind, daß während des Betriebs der Vorrichtung die Gießlö­ sungsmenge, die durch die Öffnungen pro Zeitein­ heit abläuft, vorzugsweise 25% der Gießlösungs­ menge beträgt, die in derselben Zeitdauer über den Überlaufrand fließt,
• d) die Sammelschale oder der Behälter mit einem Gefäß verbunden ist, in welchem das Niveau der Gießlösung konstant gehalten wird,
• e) der Behälter mit einer Auslaßöffnung versehen ist, von der die Gießlösung durch mindestens eine Einlaßöffnung in den Verteilerkanal gepumpt wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun in Verbindung mit den beigefügten Zeichnun­ en erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine hochpolymere Bahn,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Gießvorrichtung,

Fig. 3 die Konstruktion der Gießwanne,

Fig. 4 den Kreislauf des Einspeisens und Regulierens der Menge der Gießlösung,

Fig. 5a bis 5e Einzelheiten, die sich auf den Gießlösun­ gen in der Nähe einer Begrenzung beziehen, und

Fig. 6 den die Begrenzung regulierenden Mechanis­ mus.

Die in Fig. 1 dargestellte Bahn 1 aus einem hochpoly­ meren Material trägt eine Haftschicht, die sich über die Breite der Bahn erstreckt und deren Begrenzungsrän­ der durch die gestrichelten Linien 2 angegeben sind. Wenn eine andere schmalere Bahn 3 mit der vorherge­ henden durch geeignete Mittel vereinigt werden soll, so wird die Gießbreite von den gestrichelten Linien 4 be­ grenzt. Um den Beguß auf diese Art durchführen zu können, wird der Weg der Haftschicht von der gestri­ chelten Linie 2 zur gestrichelten Linie 4 führen, und zwar entlang der gestrichelten Linie 5 in unmittelbarer Nähe der Stelle, an welcher die Bahnen 1 und 3 mitein­ ander verbunden werden.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Gießvorrich­ tung. Die flüssige Gießlösung 10 wird durch zwei Ver­ teilerkanäle 11 zugeführt. Diese Kanäle 11 weisen Öff­ nungen 16 auf, die in der Nähe der Gießwanne 12 ange­ bracht sind. Die Gießlösung fließt von den Öffnungen 16 in die Wanne 12 mit einer Geschwindigkeit, die über die gesamte Länge der Wanne einheitlich ist. Der Boden der Gießwanne ist konkav und ist der Krümmung der Oberfläche der die Bahn 1 tragenden Stützrolle 13 ange­ paßt. Innerhalb der Gießwanne gibt es bewegliche Be­ grenzungen 14. Diese sind so ausgebildet, daß eine Öff­ nung zwischen der Unterkante jeder Begrenzung und dem Boden 25 der Gießwanne besteht, um einen freien Fluß der Gießlösung unterhalb der Begrenzung zu er­ lauben. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Lösungsmenge, die unter den Begrenzungen 14 aus­ fließt, sich auf 15 bis 40% und vorzugsweise auf 25% der Gesamtmenge belaufen, die durch die Gießlösungszu­ fuhröffnung(en) 16 fließt. Es besteht ein Spalt zwischen den Oberkanten der Begrenzungen 14 und der Bahn 1, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist.

Entsprechend der konkaven Form der Gießwanne hält sie eine Menge Gießlösung bis zu einem vorbe­ stimmten Niveau. Die Bahn 1 wird durch die Stützrolle 13 mit der Gießlösung in der Richtung in Kontakt ge­ bracht, die durch den Pfeil angegeben ist, wobei eine Schicht Gießlösung auf die Bahn aufgebracht wird. Es findet ein kontinuierlicher Abfluß von Gießlösung über den vorderen Überlaufrand der Wanne statt. Die über­ fließende Lösung wird in einem Behälter 17 gesammelt und durch eine Leitung 26 in eine Regenerierstation 15 eingespeist. In die Regenerierstation 15 wird frische Gießlösung durch die Leitung 27 zugeführt, um die ver­ brauchte Menge Gießlösung auszugleichen. Die Gießlö­ sung fließt dann durch die Leitung 18 zu Pump- und Regulierungsapparaturen, und wird wieder in die Ver­ teilerkanäle 11 eingespeist. Die Gießstation kann mit üblichen Schichtdicken-Regulierungs-Apparaturen, wie Luftmesser, Schlepprakel, usw. vervollständigt werden.

Die Fig. 3 und 4 veranschaulicht den Fluß der Gießlö­ sung in der Gießwanne. Durch die Einlaßöffnungen 16 wird die Gießlösung mittels einer Pumpe 20 in die Ver­ teilerkanäle 11 gepumpt.

Wenn das maximale Niveau in den Verteilerkanälen 11 erreicht ist, fließt die Gießlösung gleichzeitig über die gesamte Länge der Gießwanne 12 in diese über. Der Flüssigkeitsfluß zu den offenen Enden der Wanne wird durch die Begrenzungen 14 so weit verhindert, daß sich das Flüssigkeitsniveau im Bereich zwischen diesen Be­ grenzungen 14 bis zum Niveau des vorderen Überlauf­ randes der Wanne 12 aufbauen kann. Ein Teil der Gieß­ lösung fließt jedoch über und unter den Begrenzungen 14 durch und über die offenen Enden der Gießwanne ab und wird durch den Behälter 17 aufgefangen und zu­ rückgeleitet.

Um den regulierenden Kreislauf zu veranschaulichen, wird dieser in Fig. 4 in einer etwas modifizierten Gieß­ vorrichtung dargestellt. Eine Menge Gießlösung Z 1, die gleich der Menge ist, die auf die hochpolymere Bahn aufgetragen werden soll, wird durch die Leitung 27 in die Regenerierstation 15 eingespeist, die mit einem die Zufuhr der Gießlösung steuernden niveauregelnden Apparat versehen ist. Der Apparat kann auf bekannten mechanischen, hydraulischen oder elektrischen Prinzi­ pien beruhen und wird nicht näher beschrieben. Am Ausgang der Leitung 26, die mit dem Sammelbehälter 17 in Verbindung steht, wird eine Menge Z 2 unver­ brauchter Gießlösung zu der Menge Z 1 zurückgeführt. Der Zirkulationskreislauf der Gießvorrichtung besteht aus einer Membranpumpe 20, die die Menge Z 1 + Z 2 der Gießlösung durch einen Filter 21 und einen Durch­ flußmesser 22 pumpt. Die Gesamtmenge der Gießlö­ sung fließt durch einen temperaturregulierenden Appa­ rat 23 zu den Verteilerkanälen 11, die nahe an der Gieß­ wanne 12 liegen. Die Gießlösung wird durch die Löcher 19, die regelmäßig in einem auf den Kanälen befestigten Deckel angeordnet sind in die Verteilerkanäle einge­ speist. Aus der Gießwanne 12 wird durch die sich bewe­ gende Bahn eine Menge Z 1 aufgenommen. Diese Men­ ge Z 1 wird durch frische Lösung ersetzt und der unver­ brauchten Menge Z 2, kurz bevor diese wieder in den Kreislauf der Gießwanne gelangt, zugeführt. Der Fluß in der Gießwanne, wird durch einen Spannungsregler 24, der die Geschwindigkeit der Membranpurnpe 20 steuert, auf den gewünschten Wert eingestellt.

Die Verwendung eines äußeren Kreislaufs hat den zusätzlichen Vorteil, daß keine besonderen Vorsichts­ rnaßnahmen hinsichtlich der Thermostabilisierung der Gießwanne ergriffen werden müssen. In früheren Vor­ richtungen mußte man die Gießwanne mit Doppel­ wandkammern versehen, durch welche temperierte Flüssigkeit floß, so daß eine beträchtliche Energiemen­ ge nötig war, um die Gießlösung auf der gewünschten Temperatur zu halten. Außerdem war die Temperatur­ konstanz der Gießwanne von empirischen Verfahren abhängig, wobei eine genaue Kontrolle der Verfahren komplizierte oder sehr teure Apparaturen erforderte.

Die wirkliche Form und die Abmessungen der ver­ stellbaren Begrenzungen 14 stellen bei dieser Art Gieß­ vorrichtung ein Problem dar. Zur Verdeutlichung wird ein rechtwinkliger Schnitt einer Begrenzung und die Kräfte, die darauf einwirken, in Fig. 5a gezeigt. Die Bewegung der Bahn 1 und der Fluß der Gießlösung in einer Richtung, die durch den Pfeil 30 angegeben wird, veranlaßt die Bildung von Kräften, die durch den Vektor 31 an der Oberkante und den Vektor 33 an der inneren Seite der Begrenzung 14 dargestellt werden. Die Pfeile 32 und 34 stellen den Gießlösungsfluß unter und über der Begrenzung 14 dar. Die Kraft 31 veranlaßt die Bil­ dung eines Meniskus 36, wie er in Fig. 5c dargestellt ist, während die Kraft 33 eine Reibung der Gießlösung an der inneren Seite der Begrenzung hervorruft. Die Strö­ mungen 32 und 34 werden durch einen Niveauunter­ schied der Gießlösung zwischen den Begrenzungen 14 und der äußeren Seite gebildet. Die Strömung 32 er­ zeugt einen zusätzlichen Meniskus 35, wie in Fig. 5b dargestellt. Die Menisken 35 und 36 neigen dazu, in Form und Größe unregelmäßig zu sein. Die Seitenrän­ der der auf die Bahn aufgetragenen Schicht sind wegen der Instabilität des Meniskus 35 nicht gut ausgebildet, wobei durch den Meniskus 36 die relative Menge Gieß­ lösung die auf die Ränder aufgebracht wird größer ist, als die auf die übrige Bahn aufgebrachte.

Diese gegenläufigen Wirkungen können ausgeschal­ tet oder wenigstens vermindert werden, wenn die Be­ grenzungen 14 statt rechtwinkliger Schnittprofile aufzu­ weisen besonders geformt sind. Der Meniskus 35 kann vermindert und stabilisiert werden, indem man der Be­ grenzung einen Querschnitt gemäß Fig. 5d gibt, speziell durch Abschrägung der äußeren Spitzecke des Begren­ zungsschnittes. Diese Abschrägung erzeugt einen Raum, der als eine Art Puffer wirkt, welcher die unregel­ mäßige Strömung der Gießlösung vermindert. Die Ab­ schrägung des oberen Teils der inneren Vorderseite der Begrenzungen 14 ist ebenfalls nützlich. Im Hinblick auf die Festigkeit ist die Begrenzung 14 in der Mitte relativ breit. Ihre oberen und unteren Teile sind konisch, wo­ durch eine kontinuierliche Strömung mit minimaler Rei­ bung in diesem Raum gewährleistet wird und ein stabi­ ler Meniskus aufgebaut wird.

Der Meniskus 36 kann vermindert und stabilisiert werden, indem man das vordere Endteil der Begrenzung 14 so formt, daß sich eine leicht konische Form ergibt, wie in der Fig. 5e dargestellt.

Die Zeichnung der Fig. 6 stellt eine bevorzugte Aus­ führungsform des Mechanismus dar, der die Bahnbreite reguliert. Ein Träger 40, der durch geeignete Mittel im Rahmen der Gießvorrichtung befestigt ist, ist mit einem Stab 41 versehen, der an seinem einen Ende eine Schraube 44 und an seinem anderen Ende einen Dreh­ knopf 45 trägt. Die Schraube 44 bewegt einen Schlitten 43, der in einer Führungsplatte 46 geführt ist. Durch Drehen des Knopfes 45 bewegt die Schraube 44 den Schlitten, auf der Führungsplatte 46. Die verstellbare Begrenzung 14, ist am Schlitten 43 befestigt, gleitet mit diesem gleichzeitig und bewirkt so die Regulierung der Bahnbreite.

Claims (6)

1. Gießvorrichtung zum Aufbringen einer Gießlö­ sung auf eine sich bewegende Bahn, bestehend aus einer drehbaren Stützrolle zur Umlenkung der Bahn in der Gießvorrichtung, einer unter der Stütz­ rolle angebrachten Gießwanne zur Aufnahme der Gießlösung für die zu begießende Bahn, einer Ein­ richtung zur kontinuierlichen Zuführung von Gieß­ lösung in die Gießwanne über ihre gesamte Länge und mit einem Überlaufrand an der Gießwanne, über den die Gießlösung von der Gießwanne über die gesamte wirksame Länge ablaufen kann und wobei der Überlauf höher angeordnet ist als die niedrigste Stelle der Gießbahn unter der Stützrolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießwanne (12) im Bereich ihrer Enden Begrenzungen (14) auf­ weist, die die wirksame innere Länge der Gießwan­ ne (12) bestimmen und so geformt und angebracht sind, daß sich ihre Oberkanten der Krümmung der Oberfläche der Stützrolle (13) anpassen, jedoch un­ ter Wahrung eines geringen Abstandes, der die Speicherung von Gießlösung in der Gießwanne (12) im Bereich zwischen den Begrenzungen (14) bis zum Niveau des Überlaufrandes und gleichzei­ tig den Durchfluß von einem Teil der Gießlösung zwischen den Oberkanten der Begrenzungen (14) und der zu begießenden Bahn zuläßt, und daß we­ nigstens eine der Begrenzungen (14) in Achsrich­ tung der Stützrolle (13) während des Betriebs der Gießvorrichtung verstellbar ist, um die wirksame Länge der Gießwanne (12) zu variieren.

2. Gießvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens eine der Begrenzun­ gen (14) der Gießwanne (12) mit Einstellschrauben (44, 45) versehen ist, die am Ende der Gießwanne (12) angebracht sind.

3. Gießvorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungen (14) im obe­ ren Teil der inneren Seiten in Richtung zur Ober­ kante hin schräg aufwärts und nach außen hin ab­ geschrägt sind.

4. Gießvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungen (14) im obe­ ren Teil an den äußeren Seiten in Richtung zur Oberkante hin schräg aufwärts und nach innen hin abgeschrägt sind.

5. Gießvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Begrenzungen (14) und dem Boden (25) der Gießwanne (12) Öff­ nungen vorgesehen sind, um unter diesen Begren­ zungen (14) ein ständiges Ablaufen von Gießlösung (10) aus der Gießwanne (12) zu ermöglichen.

6. Gießvorrichtung nach Anspruch 5 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Öffnungen zwischen den Be­ grenzungen (14) und dem Boden ( 25) der Gießwan­ ne (12) so ausgebildet sind, daß während des Be­ triebs der Vorrichtung die Gießlösungsmenge, die durch die Öffnungen pro Zeiteinheit abläuft, vor­ zugsweise 25% der Gießlösungsmenge beträgt, die in derselben Zeitdauer über den Überlaufrand fließt.