DE2711488A1 - Vorrichtung zum beschichten einer bewegten werkstoffbahn - Google Patents

Vorrichtung zum beschichten einer bewegten werkstoffbahn

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Description

1 - 5 -
u.Z.: M 064 Case: DB 43
POLYCHROME CORPORATION
On The Hudson, Yonkers, New York, V,St.A. 10
w Vorrichtung zum Beschichten einer bewegten Werkstoffbahn"
Vorbeschichtete Offsetdruckplatten werden gewöhnlich durch Aufbringen einer kontrollierten Schicht einer flüssigen lichtempfindlichen Verbindung, wie ein Diazoharz, auf eine bewegte Bahn aus einem im wesentlichen unporosen Werkstoff wie Aluminium hergestellt. Die vermutlich einfachsten Beschlchtungsvorrichtungen arbeiten nach dem Tauchverfahren. Beim direkten Tauchbeschichten wird der um eine Stützwalze geführte Teil der Werkstoffbahn flach in die in einem Vorratsbehälter befindliche Beechichtungslösung eingetaucht. Beim indirekten Tauchbeschichten wird dagegen eine Verteilerwalze teilweise in den Vorratsbehälter der Beschichtungslösung getaucht, wobei sie die Beschichtungslösung aus dem Vorratsbehälter auf die Werkstoffbahn überträgt.
Bei den Vorrichtungen zur Tauchbeschichtung treten große Schwie-
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rigkeiten in Bezug auf ein einheitliches Gewicht oder eine gleichmäßige Dicke der Beschichtung auf. Deshalb muß häufig ein mechanisches "Nachmessen" der Beschichtung mittels einer Rakel oder einer Abquetschwalze angewendet werden, um eine kontrollierte Beschichtungsdicke zu erhalten. Infolge der mechanischen Eigenschaften der flüssigen lichtempfindlichen Verbindungen ist es Jedoch schwierig, bei dieser Nachbehandlung eine Maserung der Beschichtung zu verhindern und bei unterschiedlicher Geschwindigkeit der Werkstoffbahn oder bei unterschiedlichen Eigenschaften der Beschichtungslösung, wie Viskosität, Dichte und/oder Oberflächenspannung, eine kontrollierte Schichtdicke zu erreichen,
Es wurde festgestellt, daß als Rakel wirkende Beschichtungswalzen sehr empfindlich gegen Druck-, Oberflächen- und Lösungsdaten sind, so daß die Voreinstellung oder die Aufrechterhaltung der Einstellung einer solchen Walze zur Erzielung der gewünschten Beschichtungsergebnisse schwierig ist.
Infolgedessen wurden Vorhang- und Stabbeschichtungsvorrichtungen zum Aufbringen einer Schicht der Beschichtungslösung auf eine bewegte Werkstoffbahn benutzt. Derartige Vorrichtungen erfordern aber ein hohes Maß an Aufmerksamkeit während des Betriebs und eine genaue Einhaltung der ursprünglichen Elnstellung sowie eine Nachstellung, wenn die Geschwindigkeit der Werkstoffbahn geändert wird. Auch hier treten aber wegen der physikalischen Eigenschaften der Beschichtungslösung Schwierigkeiten auf, besonders in Bezug auf gleichmäßiges Fließen und
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"7" 271Η88 Abgleichen, insbesondere wenn die Dicke der Beschichtung unter Verwendung verschiedener Lösungsgemische oder über einen brauchbaren Geschwindigkeitsbereich der Werkstoffbahn kontrolliert werden soll«
Andere bekannte Beschichtungsvörrichtungen verwenden Tiefdruckwalzen. Die bekannten Vorrichtungen mit Tiefdruckwalzen arbeiten bei der Beschichtung poröser Werkstoffbahnen zufriedenstellend. Für die Beschichtung unporöser Substrate sind sie Jedoch unbefriedigend, da häufig das Muster der Näpfchen auf der beschichteten Oberfläche erscheint und die übertragung der Beschichtungslösung von den Näpfchen der Tiefdruckwalze auf eine unporöse Oberfläche schwer zu steuern ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung zum Beschichten einer bewegten Bahn aus einem im wesentlichen unporösen Werkstoff, insbesondere zur Herstellung von Offsetdruckplatten durch Aufbringen einer lichtempfindlichen Schicht
auf eine Aluminiumbahn zu schaffen.
20
Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß eine Vorrichtung zum Beschichten von einer oder von beiden Seiten einer bewegten Werkstoffbahn, die nach einem umgekehrten Offsettiefdruckverfahren arbeitet. Dies bedeutet, daß die Näpfchen der Tiefdruckwalze mit der Beschichtungslösung gefüllt und dann mit einer Rakel behandelt werden. Hierauf wird die Beschichtungslösung au3 den Näpfchen der Tiefdruckwalze auf die verhältnismäßig glatte Oberfläche einer Beschichtungswalze, die
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vorzugsweise aus Gummi oder einem gummiartigen Werkstoff besteht, übertragen. Von der Beschichtungswalze wird die Lösung schließlich auf die Werkstoffbahn übertragen, die tangential zur Oberfläche der Beschichtungswalze und in gegenläufiger Richtung zu dieser bewegt wird. Die spiegelbildliche Anordnung einer zweiten Tiefdruck- und Beschichtungswalze auf der anderen Seite der Werkstoffbahn erlaubt die gleichzeitige Beschichtung beider Oberflächen der Werkstoffbahn.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand,
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist leicht zu bedienen und kann in einem weiten Geschwindigkeitsbereich der Werkstoffbahn und mit Beschichtungslösungen mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfordert keine genaue Kontrolle der Spannung der Werkstoffbahn und der Druckeinstellung zwischen der Beschichtungswalze und der Werkstoffbahn oder der Tiefdruckwalze.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig, 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung.
Pig, 2 zeigt eine Aufsicht auf die Beschichtungs- und Tiefdruckwalzen mit Blickrichtung in Richtung der Pfeile 2,2 in Fig, I. Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Aufsicht auf ein Näpfchen der Tiefdruckwalze.
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Pig, 4 zeigt einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Linien
In Fig. 1 wird eine kontinuierlich bewegte Werkstoffbahn 10, beispielsweise aus Aluminium, über die Walzen 12 und 13 geführt, so daß sie in den dazwischenliegenden Bereich vertikal nach oben bewegt wird. In der Beschichtungszone bewegt sich die Werkstoffbahn 10 zwischen einem Paar übertragungs- oder Beschichtungswalzen l1» und 15 mit verhältnismäßig glatter Oberfläche aus Gummi, die sich um ihre Achsen 16 und 17 drehen. In der Beschichtungszone ist die Werkstoffbahn 10 planar und tangential zu den Walzen 1Ί und 15 angeordnet und wird nicht teilweise um diese geführt. Die durch die Achsen 16 und 17 gebildete Ebene steht
^ senkrecht auf der von der Werkstoffbahn in der Beschichtungszone gebildeten Ebene.
Die Beschichtung kann jedoch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch dann erfolgreich durchgeführt werden, wenn sich die
*0 Achsen der Walzen nicht in einer gemeinsamen Ebene befinden. Befriedigende Ergebnisse können auch dann erzielt werden, wenn sich die durch die Achsen eines Walzensatzes, beispielsweise der Walzen 15 und 25, gebildete Ebene außerhalb, d. h. höher oder tiefer als die durch die Achsen der Walzen 14 und 21J ge-
^ bildete Ebene befindet. Das Ausmaß der möglichen Abweichung kann vom Fachmann in Abhängigkeit von den erwünschten Beschich- tungsergebnissen bestimmt werden. Wenn sich die Walzen in ab weichender Stellung befinden, kann in gleicher Weise auch der
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Sätzen
Abstand zwischen den Walzen/ in Übereinstimmung mit dem erwünschten Ergebnis geändert werden.
Neben den Beschichtungswalzen 14 und 15 sind die jeweiligen Tiefdruckwalzen 24 und 25 angeordnet, die sich um die Achsen 26 und 27 drehen. Die letzteren verlaufen parallel und seitlich versetzt zu den Achsen 16 und 17. Die zylindrische Oberfläche der Tiefdruckwalzen 24 und 25 enthält quadratische Näpfchen An den zylindrischen Oberflächen der Tiefdruckwalzen 24 und sind parallel zu deren Achsen 26 und 27 die Rakel 22 und 23 angebracht. Die Rakel 22 und 23 bilden zusammen mit den Oberflä-
32 und 33 chen der Tiefdruckwalzen 24 und 25 Rinnen/mit offenen Enden, In die die lichtempfindliche Beschichtungslösung durch die jeweiligen Düsen 28 und 29 eingespeist wird. Die Beschichtungslösung sammelt sich in den flachen Rinnen 32 und 33, die sich neben den Oberflächen der Tiefdruckwalzen 24 und 25 befinden. Unter den Walzen 14 und 24 befindet sich eine Wanne 34, in der die von diesen Walzen und der Rinne 32 herabtropfende Beschichtungslösung aufgefangen wird. Eine ähnliche Wanne 35 befindet
sich unter den Walzen 15 und 25,um die von diesen Walzen und der Rinne 33 herabtropfende Beschichtungslösung aufzunehmen.
Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Näpfchen 18 der Tiefdruckwalze 24 durch die Düse 28 mit Beschich-
tungslösung überfüllt. Die Rakel 22 verteilt die Beschichtungs-
13sung in den Näpfchen 18 der Tiefdruckwalze 24. Danach wird die Beschichtungslösung au3 diesen Näpfchen von der Beschichtungswalze 14 übernommen, die die Beschichtungslösung ihrer-L ' -J
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seits auf die eine Oberfläche der Werkstoffbahn 10 überträgt. Die Beschichtungswalze 14 dreht sich im Uhrzeigersinn, so daß sich ihre Oberfläche gegenläufig zur Bewegungsrichtung der Werkstoffbahn 10 bewegt. In Fig. 2 ist zu sehen, daß die äußeren Bereiche der Beschichtungswalze lH zurücktreten und daß der mittlere Teil zwischen diesen zurücktretenden Bereichen etwas schmäler ist als die Werkstoffbahn 10, Infolgedessen wird die Beschichtungslösung nicht auf die gesamte Breite der Werkstoffbahn 10 aufgebracht und die durch die Beschichtungswalze lH aufgebrachte Beschichtungsl!5sung kann deshalb nicht um die Kanten herum auf die andere Seite der Werkstoffbahn 10 wandern. Diese andere Oberfläche der Werkstoffbahn 10 wird in gleicher Weise mit der Lösung beschichtet, die durch die Düse 29 in die Rinne 33 eingespeist wird. Hinter der zwischen den Beschichtungswalzen I^ und 15 gelegenen Beschichtungszone und vor der Führungswalze 13 wird die Werkstoffbahn 10 durch eine Trocknungsoder Aushärtungseinrichtung 2Il geführt, in der die lichtempfindlichen Schichten 11,11 getrocknet oder ausgehärtet werden.
Falls nur eine Oberfläche der Werkstoffbahn 10, beispielsweise die linke Oberfläche in Fig. 1, beschichtet werden soll, wirkt die Walze 15 als leerlaufende Stützwalze,und die Tiefdruckwalze 25 wird von der Walze 15 abgekoppelt.
In den Figuren nicht gezeigte mit Preßluft angetriebene Einrichtungen dienen zur Einstellung und Aufrechterhaltung des Betriebsdrucks zwischen den Tiefdruckwalzen 2k und 25 und den Beschiohtungswalzen 1*1 und 15 sowie zwischen letzteren und der
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1 Werkstoffbahn 10, Die Umdrehungsgeschwindigkeiten der Walzen lH, 15| 2k und 25 werden einzeln überwacht. Die Beschichtungslösung kann entweder durch direkte Berührung oder über einen Miniskus auf die Werkstoffbahn 10 und/oder auf die Beschichtungsrollen 14
5 und 15 übertragen werden. Die Düsen 28 und die Rakel 22 können zu einer Einheit verbunden sein, die parallel zur Längsachse der Rakel 22 hin und her bewegt wird. Eine analoge hin und her bewegte Einheit können die Düsen 29 und die Rakel 23 bilden.
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Claims (12)

10
On The Hudson, Yonkers, New York, V.St.A.
n Vorrichtung zum Beschichten einer bewegten Werkstoffbahn"
Priorität: 23. März 1976, V.St.A., Mr. 669 552
15
Patentansprüche
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Vorrichtung zum Beschichten einer bewagten, im wesentlichen unporbsen Werkstoffbahn mit einer Beschichtungslösung, gekennzeichnet durch eine rotierende Tiefdruckwalze (24), eine Einrichtung zum Füllen der Näpfchen (13) der Tiefdruckwalze (24) mit Beschichtungslösung und zum Abstreichen der in die Näpfchen (18) gefüllten Beschichtungslösung, eine rotierende Beschichtungswalze (14) mit verhältnismäßig glatter Oberfläche, die so angeordnet ist, daß sie Deschichtungslösung aus den Näpfchen (18) der Tiefdruckwalze (24) aufnehmen kann und eine Einrichtung zur Führung der Werkstoffbahn (10) in dem Bereich, in dem die Beschichtungslösung von der Beschichtungswalze (14) auf die Werkstoffbahn (10) übertragen wird.
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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffbahn (10) im Beschichtungsbereich im wesentlichen eine Ebene bildet.
3, Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefdruckwalze (24) und die Beschichtungswalze (1*0 gegenläufig rotieren.
1I, Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Füllen der Näpfchen (18) der Tiefdruckwalze (24) mit Beschichtungslösung eine an der Oberfläche der Tiefdruckwalze (24) anliegende Rakel (22) enthält.
5» Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Füllen der Näpfchen (18) der Tiefdruckwalze (24) mit Beschichtungslösung über die Länge der Tiefdruckwalze (24) verteilte Düsen (28) enthält, die so angeordnet ;;lnd, daß sie die Beschichtungslösung in die aus der Rakel (22) und der Oberfläche der Tiefdruckwalze (24) gebildete Rinne (32) abgeben.
6, Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine auf der anderen Seite der Werkstoffbahn (10) angeordnete zweite rotierende Tiefdruckwalze (25), eine zweite Einrichtung zum Füllen der Näpfchen (18) der zweiten Tiefdruckwalze (25) mit Beschichtungslösung und zum Abstreichen der in die Näpfchen (18) der zweiten Tiefdruckwalze (25) gefüllten Beschichtungslösung, eine zweite rotierende Beschichtungswalze (15) mit
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verhältnismäßig glatter Oberfläche, die so angeordnet ist, daß sie Beschichtungslosung aus den Näpfchen (18) der zweiten Tiefdruckwalze (25) aufnehmen und an die andere Oberfläche der Werkstoff bahn (10) abgeben kann·
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffbahn (10) zwischen den beiden Beschichtungswalzen (I1I) und (15) geführt und dabei Beschichtungslosung auf beide
Oberflächen der Werkstoffbahn (10) aufgebracht wird, 10
8« Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine hinter dem Beschichtungsbereich angebrachte Trocknungseinrichtung (41), durch die die beschichtete Werkstoffbahn (10) geführt wird.
9, Vorrichtung nach Anspruch 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Tiefdruckwalze (25) und die zweite Beschichtungswalze (15) gegenläufig rotieren.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung zum Füllen der Näpfchen (13) der zweiten Tiefdruckwalze (25) mit Beschichtungslösung eine an der Oberfläche der zweiten Tiefdruckwalze (25) anliegende Rakel (23) enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 5, 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung zum Füllen der Näpfchen (18) der zweiten Tiefdruckwalze (21O mit Beschichtungslosung über die Länge der zweiten Tiefdruckwalze (25) verteilte Düsen (29)
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1 enthält, die so angeordnet sind, daß sie die Beschichtungslösung in die aus der Rakel (23) und der Oberfläche der zweiten Tiefdruckwalze (25) gebildeten Rinne (33) abgeben.
5
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Werkstoffbahn (10) in der Beschichtungszone in einer Ebene befindet, die senkrecht auf der durch die Achsen der beiden Beschichtungswalzen (I2I) und (15) gebildeten Ebene steht.
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DE19772711488 1976-03-23 1977-03-16 Vorrichtung zum beschichten einer bewegten werkstoffbahn Ceased DE2711488A1 (de)

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