DE2836714C3

DE2836714C3 - Beschichtungskopf für die Mehrfachstreifenbeschichtung

Info

Publication number: DE2836714C3
Application number: DE2836714A
Authority: DE
Inventors: Lawrence Charles Rochester N.Y. Bartlett (V.St.A.)
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1977-08-22
Filing date: 1978-08-22
Publication date: 1981-01-08
Also published as: DE2836714B2; US4106437A; DE2836714A1; JPS5436174B2; JPS5456639A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen behälterartigen Beschichtungskopf mit /wei im Abstand voneinander angeordneten Lippen, die einen Auslriiisschlit/ bilden, der im Abstand zum zu beschichtenden Band liegt

Es ist bereits eine ganze Anzahl von VOirichtungen bekannt, um einen Mchrhichstreifen durch Beschichtung auf ein Band aufzubringen, wobei jeder der benachbarten Streifen dutch eine nit ht bev !lichtete Zone getrennt ist. Derartige BcschichMngcn können beispielsweise durch eine Beschichtungsrolle aufgebracht werden, die mit mehreren den Streifen entsprechenden Nuten nisgcst.iftet ist Bei einer Vorrichtung zur Mehrfachstreifenbescruchlung (CiB PS 84 29J) sind Öffnungen bcnachbai l /.um behend eines Beschichlungstfogs vorgesehen. Dabei ist es möglich, daß der Scheitel das zu beschichtende Band berührt, wobei durch Kippen des Beschichtungslrogs das Ausmaß, mit dem das Band teilweise die Öffnungen bedeckt, verändert wird, um dadurch die Menge der aufgebrachten Beschichtung zu verändern. Gemäß der CA-PS 7 70 540 besitzt ein Beschidhtungskopf mehrere Bohrungen sowie eine Bandberührungsoberfläche in der Form von mit Abstand angeordneten, die Bohrungen voneinander trennenden Stegen.

Eine Vorrichtung gemäß US-PS 30 32 008 besitzt mehrere, mindestens zwei unterschiedliche Sätze bildende, ausgerichtete Düsen, die in jedem Satz mit einem unter Druck stehenden Beschichtungsvorrat verbunden sind.

Das SU-Patent 4 13 053 beschreibt einen Gleitbdiälter zum Streifenbeschichten unter Verwendung von Einsätzen innerhalb der Schlitze und Führungsschienen, welche eng an die Gleitoberflächen passen. Schließlich beschreibt US-PS 38 86 898 eine Vorrichtung aus blockartigen Gliedern mit mehreren, durch dünne flache Unterteilungen getrennten Zumeßöffnungen.

Obwohl alle diese bekannten Vorrichtungen eine Vielzahl von Streifen auf ein Band aufbringen können, so treten doch häufig Schwierigkeiten bei der genauen Steuerung der Streifenbreite und Ausrichtung auf. Ferner sind die Vorrichtungen häufig kompliziert im Aufbau und schwer zu warten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen behälterartigen Beschichtungskopf der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß auch bei hohen Geschwindigkeiten die Breite und Ausrichtung der Streifen mit hoher Genauigkeit eingehalten werden und zudem eine einfache Wartung des Beschichtungskopfes möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Maßnahmen des Kennzeichens des Anspruchs 1 vor.

Durch die erfinduirgsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß das aus den offenendigen Kanälen austretende Beschichtungsmaterial über die Vorsprünge auf das dicht benachbarte sich bewegende Band fließt, um dort Streifen von gleichförmiger Breite genau in der gewünschten Position zu erzeugen. Das Zusammenwirken eines jeden der Kanäle mit dem zugehörigen Vorsprung bewirkt eine effektive Führung des Beschichtungsmaterials mit hoher Präzision.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigt

4¹· Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Beschichtungsvorrichtung sowie zugehöriger Transport- und Trockenvorrichtungen gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine peispektivische Ansicht des Beschichtungskopfes. und zwar ^;n einem teilweise aufgebroche-"io nen Zustand;

F ι ρ 3 eine Ansicht der Elemente des Beschichtungskopfes.

Fi g. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils des

Beschichtungskopfes und der benachbarten Band-Trag-

v> trommel, wobei die Aufbringung der Streifen aus dem Best dichtungsmaterial auf ein sich bewegendes Band dargestellt ist;

Fig. 5 eine Einzelheit der innerhalb des Kreises der F ι g ? gezeigten Teils des Beschichtungskopfes.
^w» l· ι g I zeigt eine Vorrichtung zum Transport eines Bänder 10 über eine im ganzen mit 12 bezeichnete Beschickungsvorrichtung (Beschichtungskopf) hinweg Und in dichter Nachbarschaft zu dieser; der Beschichtungskopf bringt auf die Oberfläche des Bandes 10 eine *>■> Vielzahl von Streifen 14 aus einer flüssigen Beschichtungszusammenseizung (oder -Material) auf. Das Band 10 wird von einer drehbar am Rahmen 18 gelagerten Versorgungsrolle 16 abgezogen, läuft über eine

Trommel 20 und sodann aufeinanderfolgend über Laufrollen 22,24 und 26, durch Trockenkammer 30, über !Laufrolle 32 und auf die Aufnahmerolle 34. Die Trommel 20 dient zur Führung und zum Tragen des sich bewegenden Bandes 10 und hält das Band auf genau der ^rj gewünschten Position bezüglich des Beschichtungskopfes 12. Eine Pumpe 36 liefert vor einer (nicht gezeigten) Versorgungsquelle aus unter Druck stehende flüssige Beschichtungszusammensetzung an den Beschichtungskopf 12 über Einlaßrohr 38. Warme Luft oder ein anderes gasförmiges Medium wird an die Trockenkammer 30 durch ein Gebläse 31 geliefert, und zwar unter geeigneten Bedingungen hinsichtlich Temperatur, Feuchtigkeit und Strömungs;ate, um auf diese Weise die Beschichtung oder den Oberzug zu trocknen. Der Beschichtungsvorgang wird in einer halb kontinuierlichen Art ausgeführt, wobei der Betrieb unterbrochen wird, um die Entfernung einer Rolle aus beschichtetem Band zu gestatten, oder aber der Betrieb kann auch kontinuierlich erfolgen, wobei die Aufnahmerollen automatisch ohne Unterbrechung des Beschichtungsverfahrens ersetzt werden. Eine zweite Rolle 39 aus streifenbeschichtetem Band (Träger) ist am Ende des Rahmens 18 dargestellt und erwartet dort die Entnahme zur Aufbewahrung oder zum Gebrauch.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. weist der Beschichtungskopf 12 einen Trog 40 mit einem daran befestigten Einlaßrohr 38 auf und fetner ein Zwischenelement (Zwischenplatte) 44, ein zweites Zwischenelement (Zwischenplatte) 46 und eine Abdeckplatte 42, die Jn entsprechende Abmessungen bezüglich des Troges 40 besitzt und mit diesem einen Beschichtungsbehälter bildet. Trog 40 und Abdeckplatte 42 sind mit Lippen 48 bzw. 50 ausgestattet, die die Zwischenplatten 46 bzw. 44 berühren, wenn alle Teile durch geeignete Befestigungsmittel zusammengebaut sind, wie beispielsweise durch Bolzen oder Klammern. Die Zwischenplatte 44 ist mit einer Reihe von offenendigen Kanälen 54 ausgestattet. Die Zwischenplatte 46 ist mit einem langgestreckten Schlitz 56 ausgestattet, der sich im wesentlichen über die volle Breite der Zwischenplatte 46 hinweg erstreckt, wobei die Zwischenplatte 46 ferner eine Reihe von vorspringenden Teilen (Vorsprünge) 58 aufweist. Im zusammengebauten Zustand sind Zwischenplatte 44 und Zwischenplatte 46 Stirnfläche an Stirnfläche »s miteinander angeordnet, und sie sine?, innerhalb des durch Trog 40 und Abdeckplatte 42 gebildeten Behälters derart befestigt, daß die offenen Enden der Kanäle 54 eine Vielzahl von Extrusions- oder Spritzschlitzen definieren. Die Vcrsprünge 58 entsprechen in v> ihrer Brei'e und Lage den auf das Band 10 aufgebrachten Streifen 14, um' sie sind mit den Kanälen 54 ausgerichtet und erstrecken sich über die offenen Enden derselben hinaus

Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbe' r*> spiel ist der Trog 40 mit Vorder-, Rück und Seitenwänden ausgestattet, die zur Abdichtberührung mit der Z.wischenplatte 46 dienen; die Abdeckplane 42 dient /um Abdichteingriff mit ZwischenplMle 44 Bei einem alternativen (nicht gezeigten) Ausführungsbei ^W| spiel ist der Trog 40 mit Wänden ausgebildet, die mit einem zur Aufnahme der Zwischenplatten 44 und 46 dienenden Ausnehmüngsrarid (Absatz) ausgestattet sind, Und die Abdeckplatte 42 dient zum Eingriff mit dem Trog 40, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung längs der Rück- und Seitenwände vorzusehen. Beim gezeigten Ausfiihrungsbeispial haben die offenendigen Kanäle 54 die Form von Ausschnitt-Teilen in der Zwischenplatte 44; stattdessen könnten die Kanäle auch die Form von Nuten besitzen, und zwar mit einer Tiefe, die nur ein feil der Dicke von Zwischenplatte 44 ist. Diese Nuten könnten durch Fräsverfahren ausgebildet sein. Solange diese Nuten die entsprechende Breite und Tiefe besitzen und richtig positioniert sind, wurden solche gefrästen Nuten auf der Bodenseite der Zwisuhenplaüe 44 in gleicher Weise dienen wie die Kanäle, die aus der Zwischenplatte herausgeschnif.en sind. Der langgestreckte Schlitz 56, der zur Lieferung von Beschichtungsmaterial zu den offenendigen Kanälen 54 dient, könnte auch andere geeignete Formen besitzen, beispielsweise eine Reihe von kleinen Löchern, die sich im wesentlichen über die gleiche Breite wie Schlitz 56 erstrecken.

Beim Betrieb der Beschichtungsvorrichtung gelangt das flüssige Beschichtungsmaterial über Einlaßrohr 38 in den Trog 40 und fließt sodann durch Schlitz 56 und längs der Kanäle 54 auf die Vorsprünge 58, von wo aus das Material auf das Band 10 in der Form eiⁿT Vielzahl von parallelen Streifen 14 beschichtet wir 1 wie dies in Fig.4 gezeigt ist. Zwischenplatte 44 dient zw Kanalisierung des Beschichtungsmaterialflusses zu den Lippen des Behälters. Zwischenplatte 46 dient ^.ur Stabilisierung jedes Kanals der Flüssigkeitsströmung von der Zwischenplatte 44, so daß der Beschichtungskopf die Streifen in perfekter Ausrichtung gießt odebeschichtet und auch bei Erreichung von Gleichförmig keit der Streifenbreite unterstützend wirk'. Vorteilhai terweise ist die Breite der Vorsprünge 58 gerade etwa-, größer als die Breite der Kanäle 54, um mit sicherzustellen, daß das ganze in dem durch einen der Kanäle 54 gebildeten Pfad fließende Beschichtungsm^ terial in ordnungsgemäßer Weise durch den zugehörigen Vorsprung 58 gelenkt wird, um so die gwünschtc-Streifenausrichtung und Kantenform zu bilden. Dies is; in Fig. 5 gezeigt, wo angedeutet ist, daß eine gering? Differenz in den Breiten von Vorsprung 58 und Kanal 54 vorhanden ist. Das Ausmaß, um welches sich der Vorsprung 58 seitlich über den Kanal 54 hinauserstreck' ist mit »t« bezeichnet. Wie ebenfalls in Fig. 5 gezeigt ist. erweitert sich der Vorsprung 58 nach außen zu dem am dichtesten zum Kanal 54 liegenden Enae hin. um so den glatten und ununterbrochenen FIuU vo: Beschichtungsmaterial aus dem Kanal 54 auf der Vorsprung 58 zu erleichtern. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verjüngen sich die Vorsprünge 5« in ihrer Dicke derart, daLS sie in einer scharfen Kantenden, welche die glatte i hertragung des Beschich tungsmatenals auf das Band erleichtert. Es ist ebenfall bevorzug!, daß die Vorspringe 58 scharfe Ecken besitzen, um den Fluß des Bes hichtungsmaterials läng, eines klar definierten Pfades zu führen

Der erfindungsgemäße Mehrfachstreifenbeschich tiingskopf ist /um Beschichten unterschiedlicher Arte· von Bandm.iH rialien mit unterschiedlichen flüssige Beschiihtungsmatenalien geeignet. Beispielsweis könnte ila-> Band heMehen aus. Papier, Polymer-b« schichteten Papier « ζ beispielsweise mit Polyäthylc beschii hteten Papier. Stoff, Metallfolie oder Kuns· stoff-Folie, wie beispielsweise Zellulosenitratfolie, Zelluloseacetatfolie, PcHvinylacetatfolie, Polyäthylenfolie Polypropylenfolie, Polycarbonatfolie, Polystyrolfolie oder Polyesterfolie. Das Beschichtungsmaterial könnte eine Lösung oder eini Dispersion aus polymerem Material sein und einen Farbstoff oder Pigment enthalten; das Beschichtungsmaterial könnte ferner eine Magnetdispersion, eine Phosphordispersion, eine strah-

lungsempfindliche fotografische Emulsion oder eine Klebezusammensetzung sein. Die Bandmaterialien, die in erfolgreicher Weise mit dem erfindungsgemäßen Kopf streifenbeschichtet werden können, können irgendeine geeignete Breite aufweisen, beispielsweise eine Breite im Bereich von einigen wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern. Die Streifen können auch nach Wunsch in ihrer Breite verschieden ausgebildet sein, wobei ein typischer Bereich von ungefähr 1,5 mm bis ungefähr 8 cm ist* und die Streifen können durch irgendeinen gewünschten Abstand von den benachbarten Streifen angeordnet sein. Der Beschichtungskopf kann zur Aufbringung von Streifen unterschiedlicher Breite und/oder mit unterschiedlichen Abständen über die Breite des Bandes hinweg ausgebildet sein.

Die Abmessungen des Kopfes können entsprechend dem speziellen Gebrauch stark unterschiedlich sein. Bei einem typischen Beispiel kann die die offenendigen Kanäle aufweisende Zwischfinnlaitp da pinp DjpUp im Bereich von ungefähr 0,05 mm bis ungefähr 0,5 mm besitzen, die Zwischenplatte 46 mit den Vorsprüngen kann eine Dicke im Bereich von ungefähr 0,025 mm bis ungefähr 0,125 mm besitzen, und die Vorsprünge können über die offenen Enden der Kanäle um einen Abstand im Bereich von ungefähr 0,05 mm bis ungefähr 0,75 mm hinausragen. Vorsprünge, die sich über ungefähr 0,25 mm erstrecken, haben sich als besonders effektiv bei den verschiedensten Beschichtungsbedingungen erwiesen. Der optimale Abstand des Beschichtungskopfes gegenüber der Oberfläche des Bandes hängt von der Beschichtungsgeschwindigkeit und den Eigenschaften des Beschichtungsmaterials ab, wobei ein typischer Abstand ungefähr 0,25 mm beträgt. Wie zuvor erwähnt, ist die Breite eines Vorsprungs vorteilhafterweise etwas größer als die Breite des zugehörigen ein offenes Ende aufweifenden Kanals. Demgemäß liegt ein typischer Wert für f lh F i g. 5 bei ungefähr 0,25 mm.

Der erfirtdungsgemäße Beschichtungskopf ist kostengünstig und einfach im Aufbau, sehr leicht zum Zwecke des Reinigens und der Wartung zu zerlegen und kann ebenfalls wieder sehr leicht zusammengebaut werden. Der erfindungsgemäße Beschichtungskopf kann mit guten Ergebnissen bei niedrigen Spritz- oder Beschichtungsgeschwindigkeiten, wie beispielsweise 3 bis 15 m pro Minute, betrieben werden und auch bei hohen Geschwindigkeiten, wie beispielsweise bei Geschwindigkeiten von 30 bis 150 fn pro Minute und höher, wobei auch gute Ergebnisse bei den dazwischenliegenden Qpsphu/inrjiglcgitgn erreich·, werdeü. Vorteühafterweise wird ein Vakuum zur Stabilisierung des Beschichtungsvorgangs bei hohen Geschwindigkeiten benutzt, wie dies auf dem Gebiet der Beschichtung bekannt ist. Beispielsweise ist ein 25—75 kg/m²-Vakuum vorteilhaft für Beschichtungen bei Geschwindigkeiten von 30 bis 150 m pro Minute. Die Streifenbreite und -Ausrichtung kann mit einer Genauigkeit innerhalb einiger weniger Tausendstel eines Zolls (2,54 cm) mittels der erfindungsgemäßer Vorrichtung reproduziert oder wiederholt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Behälterartiger Beschichtungskopf mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Lippen, die einen Austrittsschlitz bilden, der im Abstand zum zu beschichtenden Band liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auftrag einer Mehrfachstreifenbeschichtung zwischen den Lippen (48, 50) eine erste Zwischenplatte (44) mit mehreren offenendigen Kanälen (54) und darunter eine zweite Zwischenplatte (46) mit mehreren Vorsprüngen (58) angeordnet sind und daß die Vorsprünge (58) mit den offenendigen Kanälen ausgerichtet, sich über diese (54) hinauserstrecken.

Z Beschichtungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zwischenplatte (46) einen sich im wesentlichen über ihre gesamte Breite sich erstreckenden, langgestreckten Schlitz (56) aufweist

3. Beschichtungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zwischenplatte (44) eine Dicke von 0,050 mm bis 0,50 mm besitzt

4. Beschichtungskopf nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (58) sich über die offenen Enden der Kanäle (54) in einem Abstand von 0,050 mm bis 0,75 mm hinauserstrekken.

5. Beschichtungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Vorsprünge (58) größer — um etwa 0,25 mm — ist als die Breite der zugehörigen offenendigen Kanäle.

6. Beschichtu..gskopf nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichne*, daß s: -h die Vorsprünge (58) in Richtung zu den zugehörigen Kanälen (54) hin in der Breite erweitern.

7. Beschichtungskopf nach den Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorsprünge (58) in ihrer Dicke verjüngen.

8. Beschichtungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die offenendigen Kanäle in der Form von Nuten ausgebildet sind, die eine Tiefe besitzen, die nur ein Teil der Dicke der Zwischenplatte (44) beträgt.