DE2812946B2

DE2812946B2 - Vorrichtung zum Beschichten einer endlosen Bahn

Info

Publication number: DE2812946B2
Application number: DE2812946A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Hachiohji Tokio Iwamoto; Shigeru Hino Tokio Kobayashi; Takemasa Iruma Saitama Namiki
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1977-03-26
Filing date: 1978-03-23
Publication date: 1980-04-17
Also published as: DE2812946A1; DE2812946C3; JPS5750548B2; JPS53118442A; US4241689A

Description

a) die Förderrichtung der Bahn (1) abwärts gerichtet ist,

b) die beschichtete Bahn durch eine Druckkammer (14) geführt ist, in der die auf der Bahn (1) befindliche Beschichtung (16) mit Luftdruck beaufschlagt wird, und daß

c) der Zwischenraum (X) keilförmig ausgebildet ist, wobei die eine Keilfläche durch eine sich an die Kaskäcienliicke anschließende, nach unten zur Bahn (1) hin geneigte Streich- bzw. Gleitfläche (7) des Streichkopfes (3) gebildet ist und der Winkel (λ) zwischen der Gleitfläche (7) und der die Bahn (1) an einer Stelle, an welcher die unterste Kante der Gleitfläche (7) und die Bahn (1) einander zugewandt sind, tangierenden Ebene 0° bis 60° beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streichkopf (3) an seiner Unterseite (11) in geringem Abstand (I) von der Gleitfläche (7) ei:ie et- a parallel zu dieser verlaufende Nut (15) ?\ifweist.

3. Vorrichtung nach Anspn ·η 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (!) etwa 0,1 bis 1,0 mm beträgt und daß die Unterseite (11) des Streichkopfes (3) und die die Bahn (1) an einer Stelle, an welcher die unterste Kante der Gleitfläche (7) und die Bahn (I) einander zugewandt sind, tangierende Ebene einen Winkel (Θ) von etwa 80° bis 150° einschließen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die wirksame Bodenfläche (11) und eine diese begrenzende Wand der Nut (15) gebildete Kante einen Winkel (6) von weniger als 150° bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Streichkopf (3) eine der Gleitfläche (7) vorausgehende Fläche (6) aufweist und daß die flüssige Überzugsmasse dem Zwischenraum (X) über diese Fläche (6) zuführbar ist.

ic

15

20

25

30

35

40

50

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten einer endlosen Bahn mit einer diese an einem Streichkopf in Form eines Kaskadengießers vorbeiführenden Fördereinrichtung, wobei der Streichkopf mit einer Einrichtung zur Zufuhr einer flüssigen Überzugsmasse zu einem Zwischenraum zwischen Bahn und eo Kaskadenlippe versehen ist, derart, daß sich in diesem Zwischenraum eine Flüssigkeitsmenge anstaut.

Eine derartige Vorrichtung Kt aus der US-PS 16 043 bekannt. Die bekannte Beschickungsvorrichtung weist eine Fördereinrichtung in Form einer Walze auf, mittels der die zu beschichtende Bahn an einem Streichkopf in Form eines Kaskadengießers vorbeigeführt wird. Der Streichkopf ist m t einer Einrichtung zur Zufuhr von zwei flüssigen Überzugsmassen zu einem Zwischenraum zwischen Bahn und Kaskadenklippe versehen. In dem Zwischenraum staut sich Beschichtungsflüssigkeit an. Die Förderrichtung der Bahn ist im Bereich der Beschichtung nach oben gerichtet. Die Folge hiervon ist, daß die Beschichtungsflüssigkeit im Zwischenraum zwischen Kaskadenlippe und Bahn mit Vakuum beaufschlagt werden muß. Ansonste.. bestünde die Gefahr, daß sich im Zwischenraum keine Beschichtungsflüssigkeit ansammelt bzw. staut.

Die Kontrolle der Flüssigkeitsmenge in dem genannten Zwischenraum zwischen Kaskadenlippe und Bahn hat zur Folge, daß

a) der Zwischenraum nicht zu groß bzw. zu breit gewählt werden darf und

b) stets eine gleichbleibende Flüssigkeitszufuhr und Bahngeschwindigkeit aufrechterhalte·! werden müssen.

Das bekannte System ist daher sehr empfindlich und entsprechend störanfällig. Wird z. B. die Geschwindigkeit der zu beschichtenden Bahn etwas erhöht, steigt die Beschichtungsflüssigkeit in dem Zwischenraum zwischen Kaskadenlippe und Bahn sofort an, wobei dann die Gefahr besteht, daß der Überzug abreißt.

Ferner wird dip Dicke des Überzuges unter anderem durch das Vakuum beeinflußt. Bei der bekannten Vorrichtung sind daher insgesamt drei Parameter zu beachten, nämlich die Bahngeschwindigkeit, die Flüssigkeitsausstoßrau. aus dem Kaskadengießer und das Vakuum, mit dem die Beschichtungsflüssigkeit im Zwischenraum zwischen Kaskadenlippe und Bahn beaufschlagt wird. Die Erzielung einer gleichbleibenden Dicke des Überzuges, insbesondere eines relativ dünnen Überzuges ist dadurch sehr schwierig.

Die Beschichtungsflüssigkeit wird ferner bei der bekannten Vorrichtung von der Bahn in dem genannten Zwischenraum nahezu ohne Relativbewegung zwischen Bahn und Flüssigkeit aufgenommen. Eine intensive Benetzung der Bahn durch die Beschichtungsflüssigkeit im Bereich der Kaskadenlippe findet nicht statt, so daß dadurch auch nur ein begrenzter Halt zwischen Bahn und Überzug erzielbar ist. Dieser Nachteil macht sich insbesondere bei höheren Bahngeschwindigkeiten bemerkbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die line gleichmäßige Beschichtung auch bei geringen Geschwindigkeitsänderungen oder Änderungen in der Flüssigkeitszufuhr gewährleistet, sowie hohe Arbeitsgeschwindigkeiten und die Herstellung extrem dünner Überzüge erlaubt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß

die Förderrichtung der Bahn abwärts gerichtet ist,
die beschichtete Bahn durch eine Druckkammer geführt ist, in der die auf der Bahn befindliche Beschichtung mit Luftdruck beaufschlagt wird, und daß

der Zwischenraum keilförmig ausgebildet ist, wobei die eine Keilfläche durch eine sich an die Kaskadenlücke anschließende, nach unten zur Bahn hin geneigte Streich bzw. Gleitfläche des Streichkopfes gebildet ist und der Winkel zwischen der Gleitfläche und der die Bahn an einer Stelle, an welcher die unterste Kante der Gleitfläche und die Bahn einander zugewandt sind, tangierenden F.bene 0 Grad bis 60 Grad beträgt.

Der keilförmig ausgebildete Zwischenraum gemäß der vorliegenden Erfindung gewährleistet die Anstauung einer relativ großen Flüssigkeitsmenge in diesem Raum, so daß geringe Schwankungen der Bahngeschwindigkeit sowie Flüssigkeitszufuhr im wesentlichen keinen Einfluß auf die Gleichmäßigkeit der Überzugsdicke haben.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Zwischenraum schafft auch eine relativ lange Benetzungsstrecke, so daß auch bei hohen Bahngeschwindigkeiten eine ausreichend innige Haftung zwischen der Überzugsflüssigkeit und der Bahnoberfläche erzielbar ist.

Zudem fördert auch die nachfolgende Druckbeaufschlagung der überzogenen bzw. beschichteten Bahn die Haftung des Überzuges. Schließlich erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung die Herstellung extrem dünner Beschickungen, wie Versuche gezeigt haben.

Dadurch, daß die zusätzliche Fehlerquelle einer Vakuumbeaufschlagung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung fehlt, zeichnet sich diese durch eine extrem geringe Störanfälligkeit aus.

Bevorzugte konstruktive Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Dabei wird insbesondere auf die Lösung gemäß dem Anspruch 2 hingewiesen. Es hat sich herausgestellt, daß sich die Flüssigkeit längs der Unterseite bzw. Bodenfläche des Streichkopfes ausbreitet. Wenn diese Ausbreitung örtlich unregelmäßig ist, wird die Dicke der Überzugsschicht bzw. Beschichtung ungleichmäßig. Die Nut gemäß Anspruch 2 begrenzt jedoch die Ausbreitung der Flüssigkeit derart, daß diese gleichmäßig geregelt ist. Dadurch wird auf der Bahn ein Überzug mit höchst gleichmäßiger Dicke gebildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Auftragen dünner Überzüge bzw. Schichten in der photografischen Industrie.

Im folgenden ist die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform, die in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht einer Beschichtungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt einer Beschichtungsstation dieser Vorrichtung und

Fig. 3 eine Fig. 2 ähnelnde Darstellung zur Veranschaulichung von Anordnung, Form und Abmessungen eines Streichkopfes der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung.

Gemäß Fig. 1 wird eine endlose Bahn durch eine so Walze 2 mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 100 m/min der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung bewegt. In der folgenden Beschreibung sind zur Erleichterung des Verständnisses ein nach unten laufender Bahnabschnitt mit la und ein nach oben laufender Bahnabschnitt mit \bbezeichnet. Ein Streichkopf 3 mit einem Schlitz 4 zur Zufuhr einer Überzugsflüssigkeit ist dicht an der Walze 2 und dem Bahnabschnitt la gegenüberliegend angeordnet. Der Schlitz 4 steht mit einer Rohrleitung 5 in Verbindung, w> die an eine Pumpe 5a angeschlossen ist, durch welche die Überzugsflüssigkeit in gci egelter Fördermenge über die Rohrleitung 5 und den Schlitz 4 zugeführt wird. Ein Austragende 4b des Schlitzes 4 befindet sich am obersten Ende eine,· Stirnseite 6 des Streichkopfes 3. μ Die Breite des llberz'jns wird dabei durch die Länge dieses Austragendes 4b bestimmt. In bevorzugter Ausführungsform ist die Länge des Austragendes 4b geringfügig kleiner als die Breite der Bahn. In anderer Ausführur.gsform, bei welcher streifenförmige Überzüge hergestellt werden, sind mehrere Austragenden vorgesehen. Die aus dem Austragende 4a ausströmende Überzugsflüssigkeit fließt längs der Stirnfläche 6 abwärts. Der Streichkopf 3 ist mit einer sich an die Stirnfläche 6 anschließenden Streich- bzw. Gleitfläche 7 versehen, die zusammen mit dem Bahnabschnitt la einen keilförmigen Raum X festlegt, in welchem sich eine stagnierende bzw. angestaute Flüssigkeitsmasse bildet. Die Beschichtungsvorrichtung weist weiterhin unter dem Streichkopf 3 einen Block 9 auf, der mit einer Kammer 8 sowie Leitungen Sa und Sb versehen ist, von denen die Leitung 8a mit einer Luft(förder)pumpe 10a in Verbindung steht. Die Walze 2, der Streichkopf 3, der Block 9 und eine an letzterem befestigte Platte 13 bilden eine Kammer 14. Die aufgestrichene Überzugsschicht wird beim Vorbeilauf an der Kammer 14 mit einem Luftdruck beaufschlagt, der eine Größe von etwa 1 bar plus 50 bis 500 mm Hg besitzt. Dies·'. Druckgröße ist auf die Geschwindigkeit der Bahn, die rcrdermenge der Überzugsflüssigkeit usw. abgestimmt Weiterhin weist der Streichkopf 3 eine Unterseite bzw. Bodenfläche 11 auf, die mit einer Nut 15 versehen ist, die in der Nähe der GleitfJ lche 7 im wesentlichen parallel zu dieser verläuft. Eine durch die Bodenfläche 11 und die Nut 15 gebildete Kante b bildet vorzugsweise einen Kantenwinkel <5 von weniger als 150°. Es hat sich dabei herausgestellt, daß sich die Flüssigkeit auf die in den F i g. 2 und 3 dargestellte Weise längs der Bodenfläche 11 ausbreitet. Wenn diese Ausbreitung örtlich unregelmäßig ist, wird die Dicke der Überzugsschicht ungleichmäßig. Die durch die Nut 15 gebildete Kante b begrenzt die Ausbreitung der Flüssigkeit derart, daß diese Ausbreitung gleichmäßig geregelt wird und sich folglich auf der Bahn eine Schicht mit höchst gleichmäßiger Dicke bildet.

Anordnung und Form des Streichkopres sjsd wie folgt festgelegt:

Wenn beispielsweise ein der unteren Endkante a der Gleitfläche 7 am nächsten gelegener Punkt mit cund der durch die Gleitfläche 7 und eine die Bahn am Punkt c tangierende Ebene gebildete Winkel mit « bezeichnet werden, so sollte der Winkel λ = 0 bis 60° betragen. Wenn der Winkel <x negativ ist, besitzt der Zwischenraum zwischen der Bahn und der Gleitfläche 7 eine Form, bei welcher die Breite des Zwischenraums am unteren Ende größer ist als an einer darüber gelegenen Stelle. Hierdurch wird die im Zwischenraum befindliche Flüssigkeitsmasse instabil, so daß die Dicke der Überzugsschicht ungleichmäßig wird. Wenn der Winkel « größer ist als 60°, wird die auf die Überzugsflüssigkeit im Zwischenraum ausgeübte Druckkraft klein, so daß die Flüssigkeitsmasse wiederum instabil wird. Dies ist besonders dann cer Fall, wenn das Beschichten mit hoher Geschwindigkeit der Bahn erfolgt und die Überzugsflüssigkeit eine hohe Viskosität besitzt. Die angestaute Flüssigkeitsmasse wird durch den unter ihr auf die Beschichtung wirkenden Druck in stabilem Zustand gehalten, doch wenn der Winkel θ kleiner ist als 8(F, wird die Flüssigkeitsmasse instabil· se daß ein kontinuierliches Aufstreichen bzw. Beschichten unmög lieh wird.

Wenn der Winkel θ größer ist als 150", wird die sich längs der Bodenfläcne ausbreitende Flüssigkeitsmenge zu groß, so daß längsverlaufende Unregelmäßigkeiten in der Überzugsschichi. auftreten. Der Abstand / zwischen dem Punk! a und dem Punkt h sollte Ιηί 0,1 bis

1,0 mm liegen. Ist dieser Abstand /kleiner als 0,1 mm, so wird die Bodenfläche des Streichkopfes außerordentlich schmal, so daß der Bodenteil des Streichkopfes die Form einer scharfen messerartigen Schneidkante erhält und infolgedessen die Flüssigkeitsmasse instabil wird. Wenn der Abstand /dagegen größer ist als 1,0mm, breitet sich die Überzugsflüssigkeit unregelmäßig über die Bodenfläche des Streichkopfes aus, so daß die Flüssigkeitsmasse instabil wird und Dickungsunregelmäßigkeiten in der Überzugsschicht auftreten.

Im folgenden ist die Erfindung in Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Mit der Beschichtungsvorrichtung gemäß F i g. 1 wurde unter Verwendung eines Polyäthylenterephthalat-Films als Bahn und einer photographischen Emulsion mit einer Viskosität von 2,UcP als Überzugsfiussigkeit bei einer Beschichtungs- oder Aufgießgeschwindigkeit von 80 m/min ein Beschichtungsvorgang durchgeführt, wobei der Abstand zwischen der Bahnoberfläche und dem untersten Endpunkt der Gleitfläche 100 μίτι, der Druck in der Druckkammer 14 gleich 200 mm Hg (Meßbzw. Manometerdruck) und die Winkel λ und θ sowie der Abstand / und der Winkel <5 jeweils 5", 85°, 1,0 mm bzw. 80" betrugen. Unter den angegebenen Bedingungen wurde eine Überviigsschicht mit einer Dicke von 20 um im Naßzustand erhalten. Die auf diese Weise hergestellten Produkte zeigten weder längsverlaufende Besehichtungsfehler, noch Ungleichmäßigkeiten in der Dicke der Überzugsschichten, wie sie bei Produkten nach dem bisherigen Beschichtungs- bzw. Aufgießverfahren unter Verwendung von Überzugsmassen mit niedriger Viskosität häufig zu finden sind.

_|0 B c i s ρ i c I 2

Mittels der Beschichtungsvorrichtung nach F i g. 1 wurde wiederum ein Beschichtungsverfahren durchgeführt, wobei als Bahn eine Polyäthylen/Aluminium-Laminatfolie und als Überzugsflüssigkeitsmasse eine flüssige photographische Emulsion mit einer Viskosität von 5OcP verwendet wurden. Die Beschichtungsgeschwindigkeit betrug 60 m/min. Der Abstand zwischen der Oberfläche der Bahn und dem untersten Endpunkt der (.leitfläche war auf 150 um und der Druck in der Druckkammer auf 100 mm Hg eingestellt. Die Winkel \ und Θ, der Abstand / und der Winkel 6 betrugen 40°, 140",0.1 mm bzw.80°.

Unter den angegebenen Bedingungen wurde eine Überzugsschicht mit einer Dicke von 35 μπι im nassen Zustand erzielt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beschichten einer endlosen Bahn mit einer diese an einem Etreichkopf in Form eines Kaskadengießers vorbeiführenden Fördereinrichtung, wobei der Streichkopf mit einer Einrichtung zur Zufuhr einer flüssigen Überzugsmasse zu einem Zwischenraum zwischen Bahn und Kaskadenlippe versehen ist, derart, daß sich in diesem Zwischenraum eine Flüssigkeitsmenge anstaut, dadurch gekennzeichnet, daß