DE2833377B2

DE2833377B2 - Verfahren zum Aufbringen von1"1""1" Beschichtungsmaterial auf ein Metallband sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2833377B2
Application number: DE2833377A
Authority: DE
Inventors: Fumio Yamamoto; Makoto Yoshida
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1978-07-29
Filing date: 1978-07-29
Publication date: 1980-05-29
Also published as: DE2833377C3; DE2833377A1; US4378390A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Metallbandes mit hochviskosem Material, beispielsweise unverdünnten Farben, Druckerschwärze und Gemischen aus wasserlöslichem Kunstharz, anorganischen Substanzen und Schmierstoffen, bei dem das Material zunächst in die Ausnehmungen bzw. Riffelungen einer Formwalze gelangt, von der dann überschüssiges Material entfernt und das restliche Material auf eine Beschichtungswalze übertragen und schließlich auf das Metallband aufgebracht wird, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Bisher sind drei Verfahren zum dünnen Beschichten von Metallbändern bekannt, die je nach Art und Eigenschaften des Beschichtungsmaterials, der Be Schichtungsgeschwindigkeit und anderen Faktoren zum Einsatz kommen. Dabei handelt es sich um Verfahren, ϊ bei denen entweder mit Aufnahmewalzen, mit Knetwalzen oder mit Fotogravurwalzen gearbeitet wird.

Bei dem erstgenannten Verfahren taucht eine als Formwalze ausgebildete Aufnahmewalze in ein Farbbad ein. Durch Drehen dieser Aufnahmewalze wird eine

ι» dünne Farbschicht aus dem Farbbad genommen, wobei deren Dicke durch den Auflagedruck einer weiteren Walze, nämlich der Beschichtungswalze, beeinflußt werden kann. Diese Beschichtungswalze übernimmt die Farbschicht der Aufnahmewalze und drückt sie dann auf

π das Metallband, das hierzu mittels einer Druckwalze gegen die Beschichtungswalze gepreßt wird. Bei einer Modifikation dieses Verfahrens wird die Dicke der Farbschicht durch den Abstand zwischen der Aufnahmewalze und einer Rollrakel bestimmt, die in Drehrich-

2(i tung gesehen vor der Beschichtungswalze auf der Aufnahmewalze abläuft.

Mit diesem Verfahren kann das Beschichtungsmaterial leicht und unter Einsatz relativ einfacher Vorrichtungen auf das Metallband aufgebracht werden. Dafür

?"> hat es jedoch den Nachteil, daß es für das Aufbringen hochviskoser Flüssigkeiten bei hoher Geschwindigkeit nicht geeignet ist, da dann kein Beschichtungsmaterial mehr von der Aufnahmewalze mitgenommen wird. Versuche haben dabei die in der Graphik in Fig. 2

κι gezeigten Werte ergeben, die die Abhängigkeit zwischen der Viskosität des Beschichtungsmaterials und der Geschwindigkeit der Aufnahmewalze wiedergibt. In dem schraffiert dargestellten Bereich ist ein Beschichten nach diesem Verfahren nicht möglich.

i^r> Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Dicke der Beschichtung sich in Abhängigkeit von der Beschichtungsgeschwindigkeit ändert. Dies ist in F i g. 6 der Zeichnung dargestellt, in der die Kurve 1 die bei der Anwendung des bekannten Verfahrens

■tu auftretende Veränderung der Beschichtungsdicke in Abhängigkeit von der Beschichtungsgeschwindigkeit zeigt. Hieraus ergibt sich, daß mit zunehmender Beschichtungsgeschwindigkeit auch die Beschichtungsdicke ansteigt. Da sich beim kontinuierlichen Beschich-

4^r> ten von Stahlbändern die Geschwindigkeit immer dann ändert, wenn ein Stahlband mit einem nachfolgenden Stahlband verbunden werden muß, ist es schwierig, eine gleichmäßige Beschichtungsdicke zu erzielen.

Weiterhin entstehen bei der Verwendung von

w hochviskosen Flüssigkeiten Probleme, wenn die Vorrichtung für einen längeren Zeitraum mit hoher Geschwindigkeit gefahren wird. Das Farbbad vermischt sich dann durch die intensive Rührbewegung der eintauchenden Aufnahmewalze mit Luft, so daß kleine

^r>^r> Luftblasen darin entstehen. Diese Luftblasen gelangen dann zusammen mit dem Beschichtungsmaterial auf die Aufnahmewalze, dann auf die Beschichtungswalze und schließlich auf das Metallband, wodurch Beschichtungsfehler, wie beispielsweise Blasenlöcher entstehen, die

«> das Erscheinungsbild der Beschichtung beeinträchtigen. Dabei sind die Luftblasen in dem Farbbad umso schwieriger zu entfernen, je höher die Viskosität des Beschichtungsmaterials ist, so daß gerade bei hoher Viskosität die Gefahr vor: Beschichtungsfehlern groß ist.

^hr> Das zweite bekannte Verfahren wird im allgemeinen zum Beschichten mit Druckerschwärze angewendet. Bei diesem Verfahren befindet sich die Druckerschwärze in einer Pfanne, aus der sie mittels einer Walze

aufgenommen wird. Zwischen dieser Walze und einer weiteren Walzengruppe mit zahlreichen sogenannten Knetwalzen ist eine Übertragungswalze angeordnet, die wechselweise mit der Aufnahmewalze und einer der Knetwalzen in Kontakt gebracht werden kann, wodurch "> sich der Umfang der aufzubringenden Druckerschwärze steuern läßt

Die Knetwalzengruppe besteht aus einer Vielzahl von Metall- und Gummiwalzen, die die Druckerschwärze übertragen, wobei diese zwischen den Walzen dünn und gleichmäßig verteilt wird. Die Druckerschwärze gelangt so auf eine Druckerwalze, die mit Druckplatten versehen ist, die entweder Ausnehmungen aufweisen oder für eine ganzflächige Beschichtung eben ausgebildet sind. Die Druckerschwärze wird dann von der i> Druckerwalze auf eine Beschichtungswalze und von dieser auf das Metallband übertragen.

Mit diesem Verfahren kann im Unterschied zu dem erstbeschriebenen Verfahren auch hochviskoses Beschichtungsmaterial dünn und gleichmäßig auf ein mit 2» hoher Geschwindigkeit bewegtes Metallband aufgebracht werden. Dafür hat dieses Verfahren jedoch den Nachteil, daß die Übertragbarkeit des Beschichtungsmaterials weitgehend durch die physikalischen Eigenschaften, insbesondere die rheoloischen Eigenschaften 2% des Beschichtungsmaterials selbst, beispielsweise dessen Viskosität und Thixotropic, beschränkt ist. Entsprechen diese Eigenschaften nicht den Anforderungen, su gelingt es nicht, das Beschichtungsmateria! mittels der Knetwalzen gleichmäßig und dünn auszubreiten oder von einer 1» zur nächsten Walze zu übertragen. Um die Theologischen Eigenschaften des Beschichtungsmaterials zu erhalten, das für die Beschichtung dieses Verfahrens geeignet ist, ist es deshalb notwendig, das Beschichtungsmaterial durch Zumischen von Chemikalien in ιί relativ komplizierter Weise einzustellen.

Der Einsatz von Beschichtungsmaterial bei diesem Verfahren ist zudem durch dessen Fließfähigkeit beschränkt. Beispielsweise kann bei diesem Verfahren kein Beschichtungsmaterial zur Anwendung kommen, ■"> das sich aus anorganischen Substanzen und wasserlöslichem Kunstharz zusammensetzt, wie es zur Herstellung einer hitzebeständigen und nicht leitenden Beschichtung eines Metallgegenstandes üblich ist.

Des weiteren sind für die Anwendung dieses ¹^ Verfahrens großräumige Präzisionsmaschinen erforderlich, die nicht nur einen hohen Kapitaleinsatz und eine teure Wartung sondern auch ein hohes Maß an technischer Fertigkeit in der Kontrolle der Beschichtungsdicke erfordern. ^Γ)(ι

Bei dem dritten Verfahren taucht eine Fotogravurwalze in ein Farbbad ein. Durch Drehen dieser Fotogravurwalze wird eine dünne Schicht der Farbe mitgenommen, wobei anschließend die überschüssige Farbe mittels einer Rakel entfernt wird. Die verbleiben- « de Farbe wird dann auf eine Beschichtungswalze und von dieser auf das Metallband übertragen.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß es durch die Verwendung einer Rakel relativ einfach ist, die Dicke der Beschichtung zu kontrollieren. Andererseits ist es *><> mit diesem Verfahren aus denselben Gründen wie bei dem erstbeschriebenen Verfahren nicht möglich, hochviskoses Beschichtungimaterial zu verwenden. In dem Farbbad entstehen när'ilich ebenfalls kleine Luftblasen, die ein vollständiges Ausfüllen der Ausnehmungen und *>■> Riffelungen in der Foiogravurwalze verhindern. Hierdurch entstehen deutlich sichtbare Beschichtungsfehler, die das Bild der Beschichtung auf dem Metallband beeinträchtigen.

Um festzustellen, bei welchen Werten von der Fotogravurwalze keine Farbe mehr aufgenommen wird, sind Versuchsreihen durchgeführt worden, derer. Ergtbnisse in dem Diagramm in F i g. 3 gezeigt sind. Das hierfür verwendete Beschichtungsmaterial wurde durch Zumischen von Neopentylglykoldiacrylat als Lösungsmittel zu einem mittels UV-Strahlen härtbaren Epoxid-Kunstharz präpariert, um die Viskosität auf verschiedene Werte einstellen zu können. In dem Diagramm ist dabei die Relation zwischen der Drehzahl der Fotogravurwalze und der Viskosität des Beschichtungsmaterials dargestellt Dabei wurde festgestellt, daß ein Aufnehmen der Farbe in dem schraffierten Bereich nicht möglich ist Daraus folgt, daß es bei Drehzahlerhöhung notwendig ist, die Viskosität des Beschichtungsmaterials entsprechend zu erniedrigen, um eine befriedigende Aufnahme des Beschichtungsmaterials durch die Walze zu ermöglichen. Dem Diagramm kann dabei folgende Formel für die kritischen Werte der Viskosität (Y) des Beschichtungsmaterials und der Drehzahl (X) der Walze entnommen v/erden:

log K= -1.161 log X + 4.672
Sofern log /größer oder gleich
- 1.161 log X + 4.672

ist, ist es unmöglich, das Beschichtungsmaterial auf das Metallband aufzubringen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die verschiedenen Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden, insbesondere ein Verfahren zu schaffen, bei dem hochviskose Flüssigkeiten, wie beispielsweise unverdünnte Farben, Druckerschwärze und Gemische aus wasserlöslichem Kunstharz, anorganischen Substanzen und Schmierstoffen, für eine schnelle, dünne und gleichmäßige Beschichtung auf einem Metallband verwendet werden können. Im Rahmen der Erfindung wird auch eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens vorgeschlagen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorteilhaft dadurch gelöst, daß das Beschichtungsmaterial auf die Formwalze aufgespritzt wird. Das Beschichtungsmaterial wird somit nicht mehr durch Eintauchen der Formwalze in ein entsprechendes Bad aufgenommen, sondern unter Druck auf die Formwalze aufgebracht, vornehmlich aufgespritzt. Auf diese Weise wird vermieden, daß Lufteinschlüsse in dem Beschichtungsmaterial entstehen. Außerdem kommt es nicht mehr entscheidend auf die Haftung des Beschichtungsmaterials auf der Formwalze an, die ja insbesondere bei hochviskosen Flüssigkeiten die Drehzahl der Formwalze beschränkte.

Mit dem vorliegenden Verfahren lassen sich ohne weiteres hochviskose Materialien auf die Formwalze auch bei sehr hohen Drehzahlen aufbringen, wobei mil der Rakel auf einfache Weise die Schichtdicke kontrolliert werden kann, so daß sie auch bei Änderung der Drehzahl weitgehend gleich bleibt. Es können deshalb hochviskose Flüssigkeiten, selbst solche ohne thixotrope Eigenschaften verwendet werden, die bisher als ungeeignet für eine Beschichtung bei hohen Ge;:hwindigkeiten angesehen wurden. Flüssigkeiten mit einer Viskosität von 500 cp oder höher, ja sogar zwischen 1000 und 80 000 cp, können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommen. Hierfür kommen beispielsweise nicht lösliche Farben, Druckerschwärze, Mischungen von wasserlösli-

chen Kunstharzen, anorganischen Substanzen und Schmiermitteln in Frage, wobei als Farben mittels UV- oder Elektronenstrahlen härtbare Farben, beispielsweise Acryl- oder Epoxid-Farben verwendet werden können.

Als Metallbänder können Stahlbänder oder Stahlplatten oder mit einem Metall, beispielsweise Zink, Zinn, Nickel und Chrom beschichtete Bänder zur Anwendung kommen, wobei das Beschichtungsmaterial gleichmäßig und glatt mit einer Dicke im Bereich von 1 bis 30/1000 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 und 10/1000 mm bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 50 bis 300 m/min, aufgetragen wird.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Beschichtungsmaterial auf der Beschichtungswaize geglättet wird. Hierdurch entstehen besonders hochwertige Beschichtungen.

Zum Durchführen des Verfahrens wird von einer Vorrichtung ausgegangen, die eine mit Ausnehmungen bzw. Riffelungen versehene Formwalze, eine Auftrageeinrichtung zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials auf der Formwalze und eine Rakel zum Entfernen des überschüssigen Beschichtungsmaterials von der Formwalze aufweist sowie mit einer Beschichtungswalze zum Aufbringen des von der Formwalze übertragenen Beschichtungsmaterials auf das an dieser vorbeilaufende Metallband versehen ist. Erfindungsgemäß weist die Auftrageeinrichtung eine auf die Formwalze gerichtete Spritzdüse sowie einen Druckerzeuger zum Herausspritzen des Beschichtungsmaterials auf. Der Druckerzeuger kann dabei als Pumpe oder auch als Flüssigkeitsbehälter mit am unteren Ende angeordneter trichterförmiger Spritzdüse ausgebildet sein. Diese Vorrichtung zeichnet sich durch einfache Bauweise und geringe Wartungsansprüche aus.

Vorzugsweise ist zwischen Formwalze und Beschichtungswalze eine Übertragungswalze angeordnet, wodurch sich die Beschichtung insbesondere bei sehr hochviskosen Flüssigkeiten verbessern läßt.

Die Qualität der Beschichtung laß sich weiterhin dadurch verbessern, daß auf der Beschichtungswalze wenigstens eine Glättwalze zum Glätten des Beschichtungsmaterials vor dem Aufbringen auf das Metallband abläuft.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Umfangsgeschwindigkeit der GIättwalze(n) maximal 50% höher oder niedriger als die der Beschichtungswalze ist.

Die Glättwalze(n) kann bzw. können dabei in axialer Richtung mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, die Vio bis '/so der Umfangsgeschwindigkeit der Beschichtungswalze beträgt.

Es ist darüberhinaus nicht immer erforderlich, die Drehzahl der Formwalze und die Geschwindigkeit des Metallbandes im Verhältnis 1:1 zu halten. Dieses Verhältnis kann auch bis zu einem Wert von 1 :13 geändert werden.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht Sie zeigt

F i g. 1 (a) (b) zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig.2 eine Graphik zur Darstellung der Relation zwischen Viskosität des Beschichtungsmaterials und der zulässigen Beschichtungsgeschwindigkeit bei den bekannten Verfahren mit Aufnahmewalzen und

Fig.3 die Relation zwischen der Beschichtungsgeschwindigkeit und der Beschichtungsdicke bei dem bekannten Verfahren mit Aufnahmewalzen und dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In der F i g. 1 sind in den Teilen (a) und (b) dieser Figur zwei verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Bei beiden Vorrich-■) tungen wird das Beschichtungsmaterial mittels einer Auftrageeinrichtung 301 auf eine Formwalze 303 aufgetragen bzw aufgespritzt, wobei die Formwalze 303 Ausnehmungen 300 oder Riffelungen aufweist. Das überschüssige Beschichtungsmaterial auf der Oberfläehe der Formwalze 303, das nicht die Ausnehmungen 300 bzw, Riffelungen ausfüllt, wird mit einer in Drehrichtung nachgeschalteten Rakel 302 abgestrichen, die entweder in Kontakt mit oder in Abstand zu der Walzenoberfläche steht.

Die Ausbildung der Auftrageeinrichtung 301 ist für die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders wichtig, da sie eine Beschichtung mit hochviskosem Beschichtungsmaterial bei derart hohen Geschwindigkeiten zuläßt, bei denen die bisherigen Verfahren versagten.

Die Auftrageeinrichtung 301 weist hierzu eine Düse mit einem Öffnungsschlitz sowie eine Pumpe zum Herausdrücken des Beschichtungsmaterials auf. Dabei wird das Beschichtungsmaterial in Form eines Films, der keine Lufteinschlüsse aufweist, aus dem Öffnungsschlitz unter einem von der Pumpe aufgeprägten Druck herausgestoßen, der nicht geringer als 2 N/cm², vorzugsweise jedoch im Bereich von 10 bis 20 N/cm² ist. Das Beschichtungsmaterial gelangt dabei in die Ausnehmungen 300 der Formwalze 303, wobei es die dort

Jn befindliche Luft verdrängt. Auf diese Weise werden die Ausnehmungen 300 mit dem Beschichtungsmaterial ausgefüllt, ohne daß dort Luft zurückbleibt.

Abweichend hiervon kann das Beschichtungsmaterial «on der Düse auch auf die nicht ausgenommenen bzw.

J5 nicht geriffelten Teile der Oberfläche der Formwalze 303 aufgetragen und dann in die Ausnehmungen 300 bzw. Riffelungen mittels der Rakel 302 aufgrund des hierdurch entstehenden Quetscheffektes hereingedrückt werden. In beiden Fällen ist es allerdings

*o notwendig, die Ausnehmungen 300 bzw. Riffelungen zwangsweise mit dem Beschichtungsmaterial zu füllen und darin zu halten.

Die Anordnung der Düse und der Rakel 302 kann in jeder gewünschten Position rund um den Umfang der

4ϊ Formwalze 303 erfolgen. Sie sollten jedoch so angeordnet werden, daß sic nicht die Rotation der nachfolgenden Walzen behindern. Vorzugsweise sollten Düse und Rakel 302 so nahe wie möglich angeordnet sein, wobei der Abstand zwischen diesen nicht größer als 30 mm sein sollte Ferner ist es vorteilhaft, die Rakel 302 mit einem Winkel im Bereich von 0° bis 90° bezüglich der Senkrechten auf die Formwalzenachse anzuordnen, damit das überschüssige Beschichtungsmaterial auf der Formwalzenoberfläche wirkungsvoll entfernt werden kann.

Die Formwalze 303 besteht aus Stahl und ist mit einem Nickel- oder Kupferüberzug versehen. Sie ist dann einem Ätz- oder Gravurprozeß unterworfen sowie mit einer Hartchromschicht versehen und anschließend geschliffen worden. Das Muster der Ausnehmungen 300 bzw. Riffelungen ist im Hinblick auf Art und Eigenschaft des Beschichtungsmaterials und der erforderlichen Beschichtungsdicke gewählt worden und ist gewöhnlich quadratisch, dreieckig, trapezartig oder linear ausgebildet

Bezüglich der Größe der Ausnehmungen bzw. Riffelungen können Quadrate von 50/1000 bis 200/1000 mm aufgebracht und 50 bis 200 solcher

Quadrate können auf einer Länge von 2,5 cm auf der Formwalzenoberfläche angeordnet werden. Die Tiefe der Ausnehmungen bzw. Riffelungen kann verschieden gestaltet werden, liegt jedoch gewöhnlich zwischen 5/1000 bis 100/1000 mm. Das Volumen des auf das ι Metallband aufgebrachten, hochviskosen Beschichtungsmaterials wird beschränkt durch die Kapazität der Ausnehmungen 300 bzw. der Riffelung und wird nicht durch die Drehzahl der Formwalze 303 beeinflußt.

Das Beschichtungsmaterial wird bei der Vorrichtung κι gemäß Fig. 1 (b) zunächst auf eine Übertragungswalze

304 übertragen, die aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi besteht, oder damit beschichtet ist. Die Oberflächenhärte dieser Übertragungswalze 304, insbesondere die des Gummis, und die Andruck- is kraft zwischen dieser und der Formwalze 300 hat wesentlichen Einfluß auf die Übertragung des Beschichtungsmaterials und muß somit der jeweiligen Art und den jeweiligen Eigenschaften dieses Materials sowie der Dicke der Beschichtung auf dem Metallband angepaßt werden. Ob eine Übertragungswalze 304 vorgesehen sein soll, richtet sich nach der Viskosität des Beschichtungsmatenals. Sie kann weggelassen werden, wenn das Beschichtungsmaterial eine Viskosität von 2000 mPas oder weniger hat.

Das Beschichtungsmaterial, das auf die Übertragungswalze 304 übertragen und dort in Mustern entsprechend dem Muster der Ausnehmungen bzw. Riffelungen auf der Formwalze 303 verteilt worden ist, würde keine ebene und glatte Beschichtung des Metallbandes ergeben, wenn es direkt von der Übertragungswalze 304 auf dieses Metallband übertragen würde. Deshalb wird das Beschichtungsmaterial von der Übertragungswalze 304 zunächst auf eine Beschichtungswalze 305 aufgebracht. Dabei kann das Beschich- r. tungsmaterial entsprechend dem Druck zwischen der Übertragungswalze 304 und der Beschichtungswalze

305 fein verteilt werden.

Für diesen Zweck können ferner noch Glättwalzen

306 mit kleinem Durchmesser vorgesehen sein, die die Qualität der auf das Metallband aufgebrachten Beschichtung noch weiter verbessern. Die Glättwalzen 306, die auf der Beschichtungswalze 305 ablaufen, können aus Gummi bestehen. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung von mit einer Chromschicht versehenen Walzen. Die Anzahl, der Durchmesser und die Drehzahl der Glättwalzen 306 kann entsprechend der Art und der Eigenschaften des Beschichtungsmatenals und der Dicke der Beschichtung gewählt werden. Damit die Dicke der Beschichtung über die Breite des Metallbandes noch gleichmäßiger wird, können die Glättwalzen 306 oder die Beschichtungswalze 305 in axialer Richtung hin- und herbewegt werden.

Wie schon erwähnt, kann die Übertragungswalze 304 entfallen, wenn das Beschichtungsmaterial eine relativ geringe Viskosität hat. In diesen Fällen wird, wie in F i g. 1 (a) dargestellt ist, das Beschichtungsmaterial von der Formwalze 303 direkt auf die Beschichtungswalze 305 übertragen. Dann sollten jedoch eine größere Anzahl von Glättwalzen 306, die auf der Oberfläche der bo Beschichtungswalze 305 ablaufen, vorgesehen sein. Die Zahl der Glättwalzen 306 sollte dabei jedoch im Hinblick auf die Viskosität des Beschichtungsmaterials, der Beschichtungsgeschwindigkeit usw. gewählt werden. Es ist dehalb nicht immer notwendig, die Anzahl der Glättwalzen 306 bei Weglassung der Übertragungswalze 304 zu erhöhen, insbesondere wenn Beschichtungsmaterial mit relativ niedriger Viskosität verwendet wird.

Das Beschichtungsmaterial, das auf der Beschichtungswalze 305 durch die Glättwalzen 306 gleichmäßig verteilt worden ist, wird dann bei beiden Vorrichtungen auf ein Metallband 307 aufgetragen, das um eine Stützwalze 308 herumläuft, wobei es gegen die Beschichtungswalze 305 gedrückt wird.

Die Glättwalzen 306 sollten einen relativ kleinen Durchmesser besitzen, um eine möglichst glatte Beschichtung zu erhalten. Allerdings wird der Durchmesser im Hinblick auf die notwendige Starrheit der Walze nach unten hin beschränkt. Ein Durchmesser von 70 bis 100 mm bei einer Länge von einem Meter sollte angestrebt werden.

Die verschiedenen Walzen können unabhängig voneinander durch eigene Antriebsquellen bewegt werden. Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere Walzen von einer Antriebsquelle über Riemen oder dergleichen anzutreiben. Auf jeden Fall sollten jedoch die Vibrationen der Walzen auf ein Minimum reduziert sein.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Glättwalzen 306 sollte im Bereich zwischen 50% schneller oder 50% langsamer als die Umfangsgeschwindigkeit der Beschichtungswalze 305 liegen. Die Geschwindigkeit der axialen Bewegung der Glättwalzen 306 sollte vorzugsweise im Bereich zwischen 1/10 und 1/50 der Umfangsgeschwindigkeit liegen.

Die vorliegende Erfindung kann durch folgende Versuchsergebnisse noch näher erläutert werden.

Beispiel 1

Ein Stahlband von 0,5 mm Dicke und 914 mm Breite wurde kontinuierlich durch ein Zinkschmelzbad für die Zinkbeschichtung gezogen und dann mit einer durch UV-Strahlen härtbaren Grundfarbe (Acryl-Epoxid-Kunstharzfarbe, Viskosität 2300 mPas bei 25°C) unter Verwendung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 (b) beschichtet. Die Farbe wurde dabei unter einem Druck von 2 N/cm², der von einer stetig fördenden Pumpe aufgebracht wird, auf die Formwalze 303 mittels der Auftrageeinrichtung 301 aufgetragen.

Die Ausnehmungen 300 oder Riffelungen der Formwalze 303 waren quadratisch mit einer Kantenlänge von 140/1000 mm und 40/1000 mm Tiefe ausgebildet. 128 dieser Quadrate waren auf einer Umfangslänge von 2,5 cm vorgesehen.

Die Übertragungswalze 304 und die Beschichtungswalze 305 hatten je einen Durchmesser von 400 mm und eine Oberflächenhärte des Gummis von 70. Die Glättwalzen 306 waren chrombeschichtete Walzen mit einem Durchmesser von 50 mm, wobei in diesem Beispiel zwei Glättwalzen 306 verwendet werden. Die Umfangsgeschwindigkeit betrug 1/50 der Umfangsgeschwindigkeit der Beschichtungswalze 305. Die auf diese Weise erzielte Beschichtung des Metallbandes 307 war glatt und hatte eine gleichmäßige Dicke zwischen 6 und 8/1000 mm, auch wenn die Geschwindigkeit des Stahlbandes sich im Bereich zwischen 50 bis 150 m/min, änderte. Dies zeigt die Kurve 2 in F i g. 3 der Zeichnung.

Das Beschichtungsmaterial muß dabei nicht unbedingt mit einer Pumpe auf die Formwalze aufgebracht werden, sondern kann auch von einem oberhalb der Formwalze 303 angeordneten Trichter auf die Walzenoberfläche tropfen und anschließend von der Rakel abgestrichen werden. Auch mit dieser Methode können befriedigende Beschichtungen erzielt werden.

Beispiel 2

Bei diesem Beispiel wurde ein Stahlband 307 aus rostfreiem Stahl mit einem Pressenschmiermittel unter Verwendung der in F i g. 1 (b) gezeigten Vorrichtung beschichtet. Das Stahlband hatte eine Dicke von 1 mm und eine Breite von 1000 mm und wurde mit einem Pentaerythrit-Schmiermittel (Viskosität 5000 mPas bei 25°C) versehen. Das Schmiermittel wurde auf die Formwalze 303 mit einem Druck von 3 N/cm² mittels einer Pumpe aufgetragen. Die Ausnehmungen 300 bzw. Riffelungen der Formwalze 303 waren Quadrate von 140/1000 mm Kantenlänge und 30/1000 mm Tiefe. Es wurden ebenfalls 128 solcher Quadrate auf 2,5 cm Umfangslänge angeordnet. Das überschüssige Schmiermittel auf der Formwalze wurde durch die Rakel 302 entfernt, während das in den Ausnehmungen bzw. Riffelungen befindliche Schmiermittel über die Übertragungswalze 304 und die Beschichtungswalze 305 auf das Stahlband 307 übertragen wurde. Die Dicke der Schmiermittelbeschichtung betrug 3 bis 5/1000 mm, wobei ein gleichmäßiger und glatter Film erzielt wurde, dessen Dicke sich auch nicht bei Änderung der Beschichtungsgeschwindigkeit im Bereich zwischen 50 und 200 m/min änderte.

Beispiel 3

■> Bei diesem Beispiel wurde ein Stahlband von 0,3 mm Dicke und 500 mm Breite mit einer durch UV-Strahlen härtbaren Acryl-Kunststoffarbe (Viskosität 400 mPas bei 25°C) beschichtet, wobei die Vorrichtung gemäß Fig. 1 (a) zur Anwendung kam. Die Walzendimensio-

Ki nen und -materialien waren dieselben wie bei der Vorrichtung nach dem Beispiel 1.

Die Farbe wurde mit einem Druck von 2 N/cm², der von einer stetig fördernden Pumpe aufgebracht wurde, auf die Formwalze 303 mittels der Auftrageeinrichtung

π 301 aufgetragen. Danach wurde sie auf die Beschichtungswaize 305 übertragen und dort durch eine Glattwalze 306 gleichmäßig verteilt und anschließend auf das Stahlband 307 aufgebracht. Selbst wenn die Geschwindigkeit des Stahlbandes im Bereich zwischen 50 und 200 m/min wechselte, beeinflußte dies die Dicke der Farbbeschichtung nicht. Sie bleibt gleichmäßig im Bereich zwischen 6 und 8/1000 mm.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschichten eines Metalibandes mit hochviskosem Material, beispielsweise unverdünnten Farben, Druckerschwärze und Gemischen aus wasserlöslichem Kunstharz, anorganischen Substanzen und Schmierstoffen, bei dem das Material zunächst in die Ausnehmungen bzw. Riffelungen einer Formwalze gelangt, von der dann überschüssiges Material entfernt und das restliche Material auf eine Beschichtungswalze übertragen und schließlich auf das Metallband aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial unter Druck auf die Formwalze aufgespritzt und auf der Beschichtungswalze geglättet wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit mindestens einer Glättwalze um höchstens 50% von der Umfangsgeschwindigkeit der Beschichtungswalze abweicht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättwalze in axialer Richtung mit einer Geschwindigkeit von mindestens einem Zehntel bis einem Fünfzigstel der Umfangsgeschwindigkeit der Beschichtungswalze bewegt wird.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit einer Ausnehmung bzw. Riffeiuiigen aufweisenden Formwalze, einer Auftrageeinrichtung zum Aufbringen des Materials auf die Formwalze, einer Rakel zum Entfernen des überschüssigen Materials von der Formwalze sowie mit einer Beschichtungswalze zum Aufbringen des von der Formwalze übertragenen Materials auf das an dieser vorbeilaufende Metallband, dadurch gekennzeichnet, daß die Aiiftrageeinrichtung (301) eine auf die Formwalze (303) gerichtete Spritzdüse sowie einen Druckerzeuger aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger als Pumpe ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger als Flüssigkeitsbehälter mit am unteren Ende angeordneter, trichterförmiger Spritzdüse ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Formwalze (303) und Beschichtungswalze (305) eine Übertragungswalze (304) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Beschichtungswalze (305) wenigstens eine Glättwalze (306) abläuft.