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Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtungsmasse auf bandförmige
Trägermaterialien Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auftragen
einer Beschichtungsmasse auf eine Materialbahn, insbesondere von Magnetdispersionen
auf eine Folienbahn, bestehend aus einer Beschichtungskammer, welche mit ihrer offenen
Seite der zu beschichtenden Materialbahn gegenüberliegt und welche an ihrer in Laufrichtung
der Materialbahn vorderen Seite mit einem starren Streichlineal versehen ist, das
in Richtung zur über eine Walze geführten Materialbahn bewegbar gelagert ist Bei
bekannten Vorrichtungen der oben genannten Art wird die aus einer Beschichtungskammer
austretende Beschichtungsmasse auf die Materialbahn mit Hilfe eines Streichlineals
aufgebracht, das aus einem starren Körper besteht Zur Bildung eines über die gesamte
Materialbahnbreite gleichmäßigen Abstandes zwischen dem Streichlineal und der Materialbahn,
der als Gießspalt bezeichnet wird, wird das starre Streichlineal in Richtung zur
Materialbahn, die in Höhe des Streich lineals über eine drehbare Walze geführt ist,
bewegbar und in einer bestimmten Abstandslage fixierbar angeordnet.
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Zur Herstellung äußerst dünner Schichten - von 2/u und weniger - muß
der Gießspalt entsprechend klein sein. Dieser kann jedoch bei den bekannten Vorrichtungen
nicht beliebig klein eingestellt werden, da unterhalb einer bestimmten Gießspaltbreite
sich Staubpartikel oder in der aufzutragenden Masse enthaltende Agglomerate oder
Schmutztellchen hinter bzw. unter dem Streichlineal festsetzen können, Diese hinterlassen
auf der beschichteten Materialbahn unbeschichtete bzw0 schlecht beschichtete Stellen,
die sich in Form von Längsstreifen bemerkbar
machen. Weiterhin
können solche Partikel zu BeschSdigungen der Materialbahn und zum Abreißen der Materialbahn,
insbesondere bei dünnen Folienbahnen, führen.
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Es wurde bereits versucht, diesem Problem dadurch zu begegnen, daß
man die zu beschichtende Materialbahn um eine Walze mit elastischer Oberfläche herumführt.
In der Praxis hat sich jedoch herausgestellt, daß die mit elastischem Material belegten
Walzen nicht die erforderliche Rundlaufgenauigkeit gewährleisten, wie sie mit rein
metallischen Walzen erreichbar ist, so daß Schwankungen des Gießspaltes und damit
Schichtdickenschwankungen auftreten können.
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Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung einfacher Konstruktion
zu entwickeln, die es ermöglicht, eine fließ- bzw.
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streichfähige Beschichtungsmasse in einer gleichmäßigen Dicke von
weniger als 2 /um auf eine laufende Materialbahn aufzutragen, ohne daß dabei Fremdpartikel
oder Agglomerate der Beschichtungsmasse sowie Unregelmäßigkeiten in der Materialbahn
den Beschichtungsauftrag beeinträchtigen oder die Materialbahn beschädigen.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
das Streichlineal zumindest an seiner der Materialbahn benachbarten Seite mit einem
gummielastischen Belag versehen ist, wobei der zwischen Materialbahn und elastischem
Belag gebildete Gießspalt durch Andruckmittel, die auf das starre Streichlineal
einwirken, einstellbar ist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist der elastische Belag an seiner
der Materialbahn gegenüberliegenden Seite mit einer Folie bedeckt.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der
Belag in Form eines gummielastischen Tuchs ausgebildet, das allein oder zusammen
mit der Folie mittels an sich bekannter Haltevorrichtungen gehalten ist, wobei über
dem Tuch als Streichlineal eine oder mehrere, an das Tuch andrückbare Leisten angeordnet
sind.
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Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird auf einfache Weise errecht,
daß beim Auftreten von Staub- oder Schmutzteilchen bzw. Agglomeraten der Beschichtungsmasse
der elastische Belag nachgibt, so daß diese Teilchen bzw Agglomerate durch den Gießspalt
gelangen können und nicht durch Festsetzen im Gießspalt das Beschichtungsergebnis
negativ beeinflussen und den Beschichtungsablauf storen. Ferner ist im Gegensatz
zu den herkömmlichen Beschichtungsvorrichtungen die Gefahr des Abreißens der Materialbahn
sehr vermindert Selbst Klebestellen der Materialbahn von wesentlich größerer Dicke
als die der Materialbahn selbst gelangen durch den Gießspalt, ohne daß dessen Einstellung
geändert werden mußO Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines
in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeisplels näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch die Vorrichtung; Fig. 2
bis 4 verschiedene Aus führungs formen des Streichlineals und des Belags0 In Fig.
1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen einer Beschichtungsmasse auf
eine Materialbahn schematisch wiedergegeben. Sie besteht im wesentlichen aus einer
Beschichtungskammer 1, die an eine Zu- und RückleitungfUr die Beschichtungsmasse
angeschlossen ist, aus einem Streichlineal 2 mit Halte- und Einstellmitteln 4, 5,
sowie aus einer der Beschichtungskammer 1 und dem Streichlineal 2 gegenüberliegenden
Walze 6, über die die zu beschichtende Materialbahn 7, beispielsweise eine Folienbahn,
geführt wird.
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Die Beschichtungskammer 1 ist zur Materialbahn 7 hin mit einer Austrittsöffnung
8 für die Beschichtungsmasse versehen. An der vorderen Gehäusewand 9 der Beschichtungskanmer
1 - in Laufrichtung der Materialbahn gesehen - sind senkrecht zur Materialbahn 7
Führungen 10 fü einen Trägerblock 4 des Streichlineals 2
angebracht.
An seiner Oberseite ist der Trägerblock 4 mittels mindestens zweier, in Längsrichtung
des Trägerblocks nebeneinander angeordneter Stellschrauben 5 mit einer an der Beschichtungskammer
1 befestigten Halterung 13 verbunden, in der die Stellschrauben 5, deren Kopf 14
als Stellrad ausgebildet ist, in einem Gewinde geführt sind. Die Stellschrauben
5 sind mit dem Trägerblock 4 drehbar verbunden. An der Unterseite des Trägerblocks
4, der sich über die gesamte Breite der Materialbahn 7 erstreckt, ist beispielsweise
mittels Schraubverbindungen oder Klemmleisten das Streichlineal 2 aus Metall oder
Kunststoff befestigt. Es weist zumindest an seiner der Walze 6 benachbarten Seite
vorzugsweise eine konvexe Wölbung auf und ist mindestens an dieser Seite, die die
eigentliche Auftrags fläche 15 bildet, mit einem gummielastischen Belag 3 überzogen.
Anstelle der konvexen Wölbung können selbstverständlich auch andere Profile angewendet
werden. Der gummielastische Belag 3 kann beispielsweise aufgeklebt oder aber auch
aufgegossen sein. Die über die gesamte Breite der zu beschichtenden Materialbahn
7 gleichmäßige Dicke des Belags 3 liegt zwischen 0,1 mm und 10 mm, vorzugsweise
zwischen 0,5 mm und 2,5 mm. Als Werkstoff für den Belag 3 kommt vorzugsweise Siliconkautschuk
mit einer Härte zwischen 300 und 900 Shore A in Betracht; weitere verwendbare Materialien
sind Naturkautschuk, Polybutadien, Polyurethan und Copolymere.
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Durch die in Fließrichtung der Beschichtungsmasse gewölbte Form der
Auftrags fläche 15 wird erreicht, daß Verdickungen der Materialbahn 7 wie Klebestellen
und eventuell auftretende Partikel ungehinderter in den Gießspalt, der an der engsten
Stelle zwischen gummielastischem Belag und Materialbahn 7 gebildet ist, einlaufen
können. Ferner wird durch die kontinuierliche Verringerung des Abstandes zwischen
Auftrags fläche und Materialbahn eine Beschleunigung der Beschichtungsmasse und
eventuell darin enthaltener Störteilchen bewirkt, welche dadurch leichter den Gießspalt
passieren können.
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In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das
Streichlineal 2 ein Rndstab 17 (Fig. 2), der mit schlauchförmigem, gummielastischem
Material 18 überzogen ist. Der Radius des Rundstabs 17 beträgt 2 mm bis 20 mm, vorzugsweise
3 mm bis 10 mm. An seiner Unterseite ist der Trägerblock 4 der äußeren Form des
Streichlineals 2 angepaßt. Dieses ist am Trägerblock 4 mittels Schrauben befestigt,
die in entsprechende Bohrungen seitlich oder von oben in den Trägerblock eingebracht
sind.
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Eine weitere Ausführungsform des Streichlineals 2 ist in Fig. 3 dargestellt.
Der untere Teil einer an der Unterseite abgerundeten Leiste 16 ist vom gummielastischen
Belag 3 umgeben, der auf die Oberfläche der Leiste 16 aufgeklebt oder aufvulkanisiert
ist. Die Leiste selbst ist auf die bereits beschriebene Art und Weise am Trägerblock
4 befestigt.
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Zur Erhöhung der Glättwirkung der Auftrags fläche 15 des Belags 3
kann diese mit einer Folie 20 einer Stärke zwischen 10/um und 200/um versehen werden.
Dazu ist die Folie 20 an der der Beschichtungskammer 1 zugewandten Seite des Trägerblocks
4 mittels einer Klemmleiste, befestigt. Es ist jedoch auch möglich, die Folie 20
seitlich auf den Belag 3 des Streichlineals 2 aufzukleben oder aufzuvulkanisieren.
Durch die Reibung mit der aufgetragenen Schicht wird die Folie 20 gespannt.
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Die Folie 20 schützt gleichzeitig den Belag 3 des Streichlineals 2
vor Beschädigungen durch Schmutzteilchen und durch Lösungsmitteleinwirkung.
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Eine weitere Aus führungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht
als Belag des Streichlineals ein gummielastisches Tuch 21 (Fig. 4) vor, das allein
oder zusammen mit der Folie 20 in einer Halterung 22, beispielsweise in einer an
sich bekannten Klemmleiste, eingespannt ist. Ober diesem Tuch 21 sind als Streichlineal
eine oder mehrere Leisten 23 aus Metall oder Kunststoff angeordnet, die mittels
einer Einstellvorrichtung, die beispielsweise wie die für den Trägerblock 4 beschriebene
ausgeführt sein
kann, gegen das Tuch 21 drückbar sind0 Bei Verwendung
mehrerer Leisten 23 kann in Laufrichtung der rvlateriaRbahn der Druck auf das Tuch
21 von Leiste zu Leiste variiert und damit der Gießspalt stufenweise unterschiedlich
eingestellt werden, um dadurch neben einem besseren Einlaufen der Materialbahn und
der Beschichtungsmasse in den Gießspalt zu erreichen, daß grobe Partikel in der
Beschichtungsmasse bereits in der ersten Stufe des Gießspalts abgehalten werden.
Die an diesen Partikeln verdrängte Beschichtungsmasse kann hinter diesen bis zum
Erreichen des engsten, endgültigen Gießspalts wieder in die schichtfreien Stellen
zurückfließen.
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Die bisher beschriebene Vorrichtung gemäß der Erfindung ist schließlich
wie die bereits bekannten Schichtauftragsvorrichtungen an der in der Fachpraxis
als Gießerwagen bezeichneten Halteeinrichtung, die in den Zeichnungen nicht dargestellt
ist, befestigtO Der Beschichtungsvorgang beginnt mit dem Einstellender Schichtdicke
auf'der Materialbahn 7. Der Abstand zwischen Materialbahn 7 und Auftragsfläche 15
des gummielastischen Belags 3 -der Gießspalt - stellt sich zunächst dadurch ein,
daß der hydrodynamische Druck der Beschichtungsmasse das gummielastische Material
des Belags auf dem Streichlineal zusammendrückt. Durch Erhöhen des Andruckes des
Belags 3 an die Beschichtungsmasse durch Abwärtsbewegen des Trägerblocks 4 mittels
der Stellräder 14 wird der Gießspalt so eit verringert, bis die auf der Materialbahn
7 aufgetragene Schicht lichtdurchlässig wird. Durch Einstellen einer über die gesamte
Breite der Materialbahn gleichmäßigen Lichtdurchlässigkeit der Schicht mittels der
Stellräder 14 kann dann die exakte Parallelität zwischen Auftrags fläche 15 des
Belags 3 und Materialbahnoberfläche und damit ein gleichmäßiger Schichtauftrag hergestellt
werden. Dabei reicht es aus, die Gleichmäßigkeit der Lichtdurchlässigkeit visuell
festzutellen0zogEist jedoch auch möglich diesen Einstellvorgang zu automatlsleren
indem über der Materialbahn 7 entlang des Strolehlineals mehrere Fotozellen angeordnet
werden, deren Signalströme in einer an sich bekannten elektronischen Vergleichsschaltung
zur
Regelung eines Stellantriebs der Stellräder 14 ausgewertet werden Eine derartige
Steuerung ist nicht Gegenstand der Erfindung und daher nicht näher beschrieben.
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Nach dem Herstellen einer über die Breite der Materialbahn konstanten
Schichtdicke wird der endgültige Gießspalt mit Hilfe des in Richtung zur Materialbahn
7 bewegbar gelagerten Gießerwagens eingestellt0 Der beschichtungsvorgang als solcher
läuft dann in bekannter Weise ab, mit dem Unterschied, daß Schmutz- oder Staubteilchen
bzw. Agglomerate der Beschichtungsmasse oder Unebenheiten der Materialbahn jetzt
nicht mehr zu schlecht beschichteten Stellen oder gar zu Beschädigungen der Materialbahn
führen, sondern durch Nachgeben des elastischen Belags des Streichlineals an diesen
Stellen den Gießspalt leicht passieren, Versuche in technischem Maßstab haben gezeigt,
daß die aufgetragene Schicht wesentlich weniger Störstellen enthielt als bei Verwendung
eines nicht elastischen Streichlineals. Ebenso traten keine Folienabrisse mehr auf,
Selbst Klebestellen mit wesentlich größerer Dicke als die der Materialbahn konnten
ohne Anheben des Streich lineals durch den Gießspalt transportiert werden.
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L e e r s e i t e