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Beschichtungsverfahren und -vorrichtung
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Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren und eine entsprechende
Beschichtungsvorrichtung, insbesondere für das Aufbringen z.B. eines magnetischen
Beschichtungsmaterials auf einen Film bei der Herstellung von magnetischen Aufzeichnungsträgern.
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Es sind Beschichtungsverfahren bekannt, bei denen eine aus einer Extrudierbeschichtungsmaschine
auf eine Streichwalze ausgetragene flüssige Beschichtungsmasse auf ein biegsames
Substrat bzw. einen Träger übertragen wird, das bzw. der unter Unterstützung durch
eine Stützwalze kontinuierlich zugeführt wird, wobei die Streichwalze gegen die
Stützwalze andrückt (vgl.
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JP-OSen 84242/1977 und 17661/1981). Bei anderen Beschichtungsverfahren
wird eine aus einer Extruder; beschichtungsmaschine (bzw. einem -kopf) ausgetragene
flüssige Beschichtungsmasse unmittelbar auf einen über eine Stützwalze laufenden
Träger aufgetragen (vgl.
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JP-OS 10110/1981).
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Wie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt ist, wird ein von einem Wickel
träger 10 abgezogener filmartiger Träger 1, z.B. aus Polyethylenterephthalat, durch
eine an sich bekannte Extrudierbeschichtungsmaschine 11 mit einer magnetischen Beschichtungsmasse
beschichtet und dann in einen Trockner 12 eingeführt, in welchem der beschichtete
Träger 1 mittels aus Düsen 13 ausgeblasener Heißluft 14 getrocknet wird. Der getrocknete,
die magnetische Schicht tragende Film 1 wird dann mittels an sich bekannter Kalanderwalzen
15 kalandriert.
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Der so hergestellte Film 1 wird anschließend erforderlichenfalls einer
Rückseitenbeschichtung unterworfen und auf eine Aufwickelrolle 16 aufgespult.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß die dargestellte bekannte Anordnung
mit folgenden Mängeln behaftet ist:
Da die flüssige Beschichtungsmasse
von der Beschichtungsmaschine 11 auf die Streichwalze 17 mit einer Geschwindigkeit
oder Menge aufgetragen wird, die größer ist als die Geschwindigkeit oder Menge,
mit welcher die flüssige Beschichtungsmasse auf den Träger aufgebracht wird, muß
an dem der Stützwalze 18 vorgeschalteten Abschnitt der Streichwalze 17 eine Dosierwalze
19 vorgesehen sein, um den Überschuß an flüssiger Beschichtungsmasse von der Streichwalze
abzustreifen und damit die Zufuhrgeschwindigkeit der Beschichtungsmasse zum Träger
zu steuern. Wenn weiterhin ein Umwälzsystem verwendet wird, bei dem die von der
Streichwalze abgestreifte flüssige Beschichtungsmasse zur Rückführung zur Beschichtungsmaschine
in einem Gefäß gesammelt wird, können Fremdstoffe in die im Gefäß befindliche Beschichtungsmasse
eintreten und so zu einer unerwünschten Schicht der oder auf der flüssigen Beschichtungsmasse
führen, oder Zusammensetzung und Viskosität der Beschichtungsmasse können bei deren
Rückführung zur Beschichtungsmaschine variieren.
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Andererseits ist auch eine in Fig. 2 dargestellte Beschichtungsanordnung
bekannt, bei der eine von einer Extrudierbeschichtungsmaschine 11 ausgetragene flüssige
Beschichtungsmasse 2 unmittelbar auf einen um eine Stützwalze 18 herumlaufenden
Träger 1 aufgetragen wird. Diese Beschichtungsanordnung ist mit den folgenden Problemen
behaftet: Unmittelbar bevor ein Endabschnitt eines Substrats oder Trägers 1,das
bzw. der kontinuierlich vom genannten Wickelträger 10 abgezogen wird, von letzterem
abläuft, wird ein Anfangsabschnitt eines Trägers auf einem anderen, anschließend
zu benutzenden Wickelträger mittels einer automatischen Spleißeinrichtung mit dem
genannten Endabschnitt des vorhergehenden Trägers verklebt, ohne dessen Bewegung
anzuhalten. Dieser Vorgang ist in Fig. 3 veranschaulicht.
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Dabei werden der Endabschnitt des vorhergehenden Trägers la und der
Anfangsabschnitt des nächsten Trägers lb mit Hilfe eines Klebmittels oder von Klebstreifen
3 miteinander verbunden, worauf der neue Träger lb ohne Unterbrechung in Richtung
des Pfeils 5 im Anschluß an den vorherigen Träger la fortlaufend zugeführt werden
kann. Bei dieser Beschichtungsanordnung ist die Beschichtungsmaschine 11 in einem
vorbestimmten Abstand zur Stützwalze 18 angeordnet, wobei die Austragmenge der flüssigen
Beschichtungsmasse 2 durch die Größe dieses Abstands bestimmbar ist. Wenn jedoch
die Träger la, lb auf die beschriebene Weise miteinander verbunden werden, besitzt
der Träger 1 im Verbindungsbereich 4 eine größere Dicke. Wenn beispielsweise die
Dicke der Träger la, Ib jeweils 4 -30 pm und die Dicke der Beschichtung aus der
flüssigen Beschichtungsmasse 2 20 - 50 Um betragen, können die Stützwalze 18 und
die Beschichtungsmaschine 11 während des Beschichtens des normalen Abschnitts des
Trägers 1 in einem Abstand d (vgl. Fig. 4) voneinander angeordnet sein. Der eine
Dicke von 60 - 100 pm besitzende Verbindungsbereich 4 vermag jedoch den Zwischenraum
zwischen Stützwalze 18 und Beschichtungsmaschine 11 nicht zu passieren. Aus diesem
Grund wird auf die in Fig. 4 in strichpunktierten Linien eingezeichnete Weise die
Beschichtungsmaschine 11 beim Durchlauf des Verbindungsbereichs 4 durch diesen Zwischenraum
von der Stützwalze 18 zurückgezogen, wobei während dieses Zeitraums keine Beschichtungsmasse
2 auf die Oberfläche des Trägers 1 aufgetragen wird. Nach dem Durchlauf des Verbindungsbereichs
4 durch diesen Zwischenraum wird die Beschichtungsmaschine (Beschichtungskopf) 11
in die ursprüngliche Beschichtungsstellung zurückgeführt. Entsprechende Anordnungen
und Verfahren sind in den JP-OSen 42654/1974, 50627/1.981 und 84242/1977 beschrieben.
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Beim Zurückziehen und Vorschieben der Beschichtungsmaschine 11 auf
diese Weise besitzt die Dicke der hergestellten Beschichtung nicht die gewünschte
Größe zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Beschichtungsmaschine 11 sich zurückzubewegen
beginnt, und dem Zeitpunkt, zu dem die flüssige Beschichtungsmasse den Träger 1
nicht mehr erreicht, sowie zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das Vorschieben der Beschichtungsmaschine
beginnt, und dem Zeitpunkt, zu dem die flüssige Beschichtungsmasse unter Wiederherstellung
des Abstands d wieder mit dem Träger 1 in Berührung gelangt. Hierbei ergibt sich
eine beträchtliche Betriebsunterbrechung. Um diese zu vermeiden, muß die Beschichtungsmaschine
schnell bewegt werden. Dabei ist es jedoch schwierig, den genannten Abstand d jedesmal
mit hohem Genauigkeitsgrad wieder einzustellen. Als Folge wird der Aufbau eines
Mechanismus zum Verschieben der Beschichtungsmaschine kompliziert und erhöhen. sich
die Herstellungskosten für die Beschichtungsmaschine. Wenn die Beschichtungsmaschine
in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt wird, ist die Dicke der Beschichtung im Augenblick
der Wiederaufnahme des Beschichtungsvorgangs ungleichmäßig, d.h. die Dicke der so
hergestellten Beschichtung kann anfänglich zu groß sein.
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Demzufolge wird der in Bewegungsrichtung des Trägers an der Stromabseite
gelegene Rand- oder Kantenabschnitt der Austragöffnung der Beschichtungsmaschine
durch überschüssige Beschichtungsmasse verschmutzt. Die dabei angesammelte Beschichtungsmasse
bildet häufig Klumpen, die Längsstreifen in der Beschichtungsoberfläche auf dem
Träger hervorrufen und damit die Schicht oberfläche beeinträchtigen.
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Wenn gemäß Fig. 4 eine magnetische Beschichtungsmasse für die Herstellung
eines magnetischen Aufzeichnungsträgers auf ein Substrat bzw. einen Träger aufgebracht
wird, ist die Dicke der Magnet-Oxidschicht ins-
besondere in deren
nassem Zustand sehr klein (im allgemeinen im Bereich von 20 - 50 #m). Infolgedessen
muß der Abstand d auf eine sehr kleine Größe eingestellt sein. Dabei kann sich aber
ein Fremdkörper 20 (gestrichelt eingezeichnet), etwa ein Staubkörnchen o.dgl., an
der Stromaufseite des Spalts zwischen der Trägeroberfläche und der Beschichtungsmaschine
verfangen. Ein solcher Fremdkörper 20 führt nicht nur zur Entstehung von Streifen
in der Schichtoberfläche, sondern auch zu einem Abrieb und einer Beschädigung des
Trägers 1 und in manchen Fällen sogar zu einem Bruch desselben. Bei einem Bruch
oder Durchreißen des Trägers 1 dringt die Beschichtungsmasse durch diesen hindurch
und verunreinigt die Stütz- oder Leitwalze sowie den Trockner in der Beschichtungsstraße
und ruft damit eine Verschlechterung des Leistungsverhaltens, z.B. zunehmende Signalausfälle
oder Beschichtungslöcher, des hergestellten magnetischen Aufzeichnungsträgers hervor.
Infolgedessen muß unmittelbar nach einem Bruch des Trägers der Betrieb der Beschichtungsstraße
unterbrochen werden, um den Träger sowie die verunreinigten Teile der Maschine zu
reinigen und den Träger wieder auf den Wickelträger 10 aufzurollen, worauf der Beschichtungsträger
wieder zusammengeklebt bzw. gespleißt wird. Diese Vorgänge bedingen eine beträchtliche
Verringerung der Fertigungsleistung.
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Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Beschichtungsverfahrens,
bei dem jederzeit auf einfache und wirksame Weise eine flüssige Beschichtungsmasse
in stabiler bzw. konstanter Weise zugeführt werden kann, sowie einer Beschichtungsvorrichtung,
mit welcher auf einem Beschichtungsträger eine Beschichtung ausgezeichneter und
gleichmäßiger Güte mit hohem Wiederholbarkeitsgrad und hoher Produktionsleistung
erzeugt werden kann.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Beschichtungsverfahren, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß ein zu beschichtender Träger oder ein Substrat unter Führung
und Unterstützung durch einen ersten Dreh- oder Rotationskörper zugeführt wird,
auf einen zweiten Dreh-oder Rotationskörper eine flüssige Beschichtungsmasse in
einer Menge aufgebracht wird, die praktisch der Menge entspricht, in welcher die
flüssige Beschichtungsmasse auf den Träger überführt wird, und praktisch die Gesamtmenge
der flüssigen Beschichtungsmasse vom zweiten Rotationskörper auf den Träger überführt
wird, während erster und zweiter Rotationskörper unter Zwischenfügung des Trägers
gegeneinander andrücken, wobei die beiden Rotationskörper bei einer Unterbrechung
des Beschichtungsvorgangs von der Andruckkraft befreibar bzw. voneinander trennbar
sind.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Beschichtungsvorrichtung, die
gekennzeichnet ist durch einen ersten Dreh- oder Rotationskörper zur Führung und
Unterstützung eines zu beschichtenden Trägers oder Substrats, einen zweiten Dreh-
oder Rotationskörper, gegen den der erste Rotationskörper unter Zwischenfügung des
Trägers andrückt, eine Beschichtungseinrichtung zum Auftragen einer flüssigen Beschichtungsmasse
auf den zweiten Rotationskörper in einer Menge praktisch entsprechend der Menge,
in welcher die flüssige Beschichtungsmasse auf den Träger überführt wird, und eine
Einrichtung, um ersten und zweiten Rotationskörper von der Andruckkraft zu befreien
bzw. voneinander zu trennen.
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Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung im
Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig.
1 ein Fließdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers
mittels eines Beschichtungsvorgangs, Fig. 2 eine Schnittansicht eines Beschichtungsabschnitts,
Fig. 3a eine Aufsicht auf einen Verbindungsbereich zwischen zwei Substraten oder
Beschichtungsträgern, Fig. 3b einen Schnitt längs der Linie Ilib-Ilib in Fig. 3a,
Fig. 4 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittdarstellung zur Verdeutlichung
der Arbeitsweise des Beschichtungsabschnitts, Fig. 5 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen
Beschichtungsabschnitts bei einem Beschichtungsvorgang, Fig. 6 eine Fig. 5 ähnelnde
Darstellung beim Durchlauf von Verbindungs- oder Spleißabschnitten des Trägers durch
den Beschichtungsabschnitt, Fig. 7 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teildarstellung
eines Hauptteils der Anordnung nach Fig. 6, Fig. 8 eine in vergrößertem Maßstab
gehaltene Teildarstellung eines Hauptteils der Anordnung nach Fig. 5, Fig. 9 eine
Schnittansicht einer Beschichtungsmaschine bzw. eines Beschichtungskopfes,
Fig.
10 eine Teilschnittansicht eines Hauptabschnitts einer anderen Beschichtungsmaschine,
Fig. 11 eine in weiter vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittdarstellung des
Abschnitts von Fig. 10, Fig. 12 eine graphische Darstellung der Druckänderungen
oder -schwankungen am freien Ende des Beschichtungskopfes und Fig. 13 eine Teilschnittdarstellung
eines Hauptabschnitts eines weiteren Beschichtungskopfes gemäß der Erfindung.
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Die Fig. 1 bis 4 sind eingangs bereits erläutert worden.
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Beim Verfahren und bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung (Fig. 5
und 6) können die vor und nach einem Beschichtungsabschnitt durchgeführten Verfahrensschritte
denen gemäß Fig. 1 entsprechen, weshalb sie nicht näher beschrieben zu werden brauchen.
Ein von einer Zufuhrrolle oder einem Wickelträger 10 zugeführter Beschichtungs-Träger
1 wird von einer elastischen Stützwalze, z.B. einer Gummiwalze 38 geführt, die gleichzeitig
gegen eine starre Walze 37 aus z.B.
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rostfreiem Stahl andrückt. Eine flüssige Beschichtungsmasse 2 wird
aus einer Extrudierbeschichtungsmaschine bzw. einem Beschichtungskopf 11 in einer
solchen Strömungsmenge auf den Träger 1 ausgetragen, daß auf diesem eine Beschichtung
einer vorbestimmten Dicke erzeugt wird. Praktisch die Gesamtmenge der ausgetragenen
flüssigen Beschichtungsmasse wird durch die Mantelfläche der Walze 37 auf die Oberfläche
des Trägers 1 übertragen. Die Austragmenge der vom Beschichtungs-
kopf
11 zum Träger 1 zu übertragenden Beschichtungswalze wird daher vor Durchführung
eines Beschichtungsvorgangs so eingestellt, daß praktisch die Gesamtmenge der ausgetragenen
Beschichtungsmasse auf die Oberfläche des Trägers 1 überführt werden kann und keine
überschüssige Beschichtungsmasse auf der Walze vorhanden ist, die - wie bei einer
bisherigen Vorrichtung dieser Art - abgestreift werden müßte.
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Beim Beschichtungsvorgang drehen sich die beiden Walzen 38 und 37
vorzugsweise in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit von z.B. 60
m/min. Wenn nämlich als Beschichtungsmasse 2 ein magnetisches Beschichtungsmaterial
hoher Viskosität (z.B. 1000 -2000 Centipoise bzw. mPas) verwendet wird, wird die
beim Beschichtungsvorgang erzeugte Magnet-Oxidschicht zwangsweise gestreckt, wenn
die Drehzahlen der Walzen 38 und 37 voneinander verschieden sind, wobei in manchen
Fällen ein Beschichtungsbruch auftritt. Wenn dagegen die Beschichtungsmasse aus
einem Material niedriger Viskosität, etwa einer photographischen Emulsion, besteht,
können die Drehzahlen dieser beiden Walzen unterschiedlich groß eingestellt sein,
weil eine Beschichtung aus einem solchen Stoff die Streck-oder Reckkraft auszuhalten
vermag.
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Bei dieser Beschichtungsanordnung kann ein Beschichtungsvorgang durchgeführt
werden, bei dem der Abstand zwischen Beschichtungskopf 11 und Walze 37 auf der vorher
anhand von Fig. 4 beschriebenen Größe d (vgl.
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auch Fig. 9) gehalten wird. Dabei braucht keine Einrichtung zum Abstreifen
der Beschichtungsmasse von der Walze 37 während des Beschichtungsvorgangs vorgesehen
zu sein. Infolgedessen können Betrieb und Aufbau der Vorrichtung vereinfacht sein.
Der Beschichtungskopf 11 liefert jederzeit ständig frische flüssige Be-
schichtungsmasse,
deren Zusammensetzung und Viskosität stets den Vorgabegrößen entsprechen können.
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Im Augenblick des Durchlaufs des in Fig. 3 gezeigten Verbindungsbereichs
aus zwei Beschichtungs-Trägern zwischen den Walzen 37 und 38 wird gemäß Fig. 6 die
Walze 38 hochgefahren und damit von der Walze 37 getrennt, so daß der Verbindungsbereich
4 auf die in Fig. 7 gezeigte Weise ungehindert zwischen den Walzen hindurchlaufen
kann. Während dieser Zeitspanne wird die flüssige Beschichtungsmasse 2 fortlaufend
in derselben Menge, wie vorher angegeben, aus dem Beschichtungskopf 11 ausgetragen
(d.h. die Beschichtungsmasse wird kontinuierlich zugeführt, weil die Lage des Beschichtungskopfes
11 gegenüber der Walze 37 konstant bleibt). In diesem Zustand wird eine Streichklinge
30 mit der Walze 37 in Berührung gebracht, um von letzterer die Beschichtungsmasse
abzustreifen.
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Wenn nach dem Durchlauf des Verbindungsbereichs 4 zwischen den Walzen
38 und 37 die Walze 38 wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt und die Streichklinge
30 von der Walze 37 getrennt wird, befindet sich die flüssige Beschichtungsmasse
2 wieder mit gewünschter oder vorgesehener Schichtdicke auf der Walze 37, so daß
die Beschichtungsmasse 2 mit dieser Dicke ohne weiteres auf den Träger 1 übertragen
werden kann. Infolgedessen ist es jederzeit möglich, den Auftrag der flüssigen Beschichtungsmasse
2 auf den Träger 1 mit stets gleichbleibender Soll-Dicke einzuleiten, weil der Abstand
zwischen Beschichtungskopf 11 und Walze 37 konstant bleibt, so daß der vorher geschilderte
Beschichtungsmassenverlust und die Dickenungleichmäßigkeit der Schicht aus der Beschichtungsmasse
2 bei Unterbrechung und Wiederaufnahme des Beschichtungsvorgangs nicht auftreten.
Da der Beschichtungskopf 11
nicht relativ zur Walze 37 bewegt wird,
kann sein Bewegungs- oder Antriebsmechanismus vereinfacht sein.
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Da insbesondere die Schicht der Beschichtungsmasse unter allen Bedingungen
konstant gehalten wird, werden keine Beschichtungsmassenklumpen erzeugt und damit
keine Streifen in der hergestellten Beschichtung hervorgerufen. Dieselben Vorteile
ergeben sich beim Verfahren und bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung auch bei
einer Unterbrechung oder Wiederaufnahme des Beschichtungsvorgangs aufgrund einer
Betriebsstörung.
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Für die lotrechte Verlagerung der Walze 38 kann ein an sich bekannter,
nicht dargestellter, mit der Welle dieser Walze verbundener Antriebsmechanismus
benutzt werden.
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Wenn ein Fremdkörper 20 (vgl. Fig. 8), z.B. ein am Träger 1 haftendes
Staubkörnchen o.dgl., zwischen die Walzen 38 und 37 eintritt, wird es aufgrund der
zwischen den Walzen 38, 37 erzeugten Reibungskraft zwangsweise in deren Drehrichtung
(d.h. in Drehrichtung der Walze 38) mitgenommen. Dabei verformt sich die aus einem
elastischen Werkstoff bestehende Walze 38 auf die in Fig. 8 strichpunktiert eingezeichnete
Weise entsprechend der Größe des Fremdkörpers 20, so daß dieser gemäß Fig. 8 nach
rechts mitgenommen wird. Der Fremdkörper 20 kann sich somit nicht zwischen den Walzen
verfangen, so daß die Möglichkeit für eine Beschädigung oder Verletzung des Trägers
1 ausgeschlossen ist. Infolgedessen kann eine entsprechende Betriebsunterbrechung
vermieden und die für den Beschichtungsvorgang erforderliche Zeit entsprechend verkürzt
werden.
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Die Walze 37 kann aus einem beliebigen Werkstoff eines solchen Steifigkeits-
oder Härtegrads, daß das zu be-
schichtende oder das Beschichtungsmaterial
kaum beeinträchtigt wird, bestehen und bezüglich Zylindrizität und Parallelität
mit hoher Maßhaltigkeit gefertigt sein. Die Gegen- oder Stützwalze 38 kann aus einem
beliebigen elastischen Werkstoff, wie Gummi oder Kunststoff, hergestellt sein. Die
Steifigkeit der Walze 38 und die Größe der Kraft, mit welcher sie gegen die Walze
37 andrückt, können nach Maßgabe der Dicke der herzustellenden Beschichtung und
der anzuwendenden Beschichtungsgeschwindigkeit gewählt sein.
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In den Fig. 10 bis 13 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt, bei welcher der freie Endabschnitt des Beschichtungskopfes 11, an dem
die flüssige Beschichtungsmasse 2 auf die Oberfläche der Streichwalze 38 aufgetragen
wird, eine spezielle Ausgestaltung besitzt. Bei diesem Beschichtungskopf 11 ist
nämlich die sich in Quer- oder Laufrichtung der Walze 37 erstreckende Kante in zwei
Bereiche A und B unterteilt. Der Bereich A ist (unter einem Winkel 61) nach rechts
unten, der Bereich B (unter einem Winkel 62) rechts aufwärts schräggestellt. Demzufolge
erfährt der Abstand zwischen der Kante 43 und der Walze 37 eine Verkleinerung im
Bereich A und eine Vergrößerung im Bereich B. Der die Grenze zwischen den Bereichen
A und B bildende Abschnitt 47 braucht nicht, wie in Fig. 10 gezeigt, eine spitze
Kante zu bilden (er bildet eine gerade Linie in einer Richtung senkrecht zur Laufrichtung
der Walze 37). Der Abschnitt 47 braucht lediglich mit den genannten schrägen Bereichen
versehen zu sein. Eine Kante 43', die am freien Endabschnitt eines zweiten, einem
ersten Block 42 gegenüberstehenden Blocks 44 ausgebildet ist und sich in Quer- oder
Laufrichtung (transverse direction) der Walze 37 erstreckt, kann bezüglich der Höhe
der Kante 43 des ersten Blocks 42 entsprechen oder von dieser
verschieden
sein. Im folgenden seien mit 1' 2' und k die waagerechte Länge - in Bewegungsrichtung
der flüssigen Beschichtungsmasse gesehen - des Bereichs A des ersten Blocks, die
waagerechte Länge des Bereichs B, die waagerechte Länge der Kante 43' des parallel
zur Walze 37 liegenden Abschnitts bzw. eine Differenz zwischen den waagerechten
Höhen der Kanten 43 und 43' bezeichnet. Der Beschichtungskopf ist dabei bevorzugt
so ausgebildet, daß!1 = 0,1 -1 mm, = = 0,1 - 2 mm, 3 = 0,5 - 2 mm, 81 = 2 - 600,
e2 = 2 - 600 und k = +0,1 - -0,1 mm gelten. Noch bevorzugter gelten dabei æl = 0,1
- 0,5 mm, /2 = 0,5 -1 mm, /3 =0,5 - 1 mm, e1 = 5 - 300, 62 = 5 - 100 und k - 0 -
0,05 mm.
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Wenn die flüssige Beschichtungsmasse 2 unter Druck aus einem Schlitz
45 auf die Walze 37 ausgetragen wird, wird sie in eine konvergente oder konvergierende
Strömung überführt, in welcher Druck erzeugt wird. Unter diesem Druck verlagert
sich eine Berührungslinie 40 der Beschichtungsmasse in Richtung des Pfeils 41 unter
Erzeugung einer ausreichend großen Benetzungskraft gegenüber der Walze 37, so daß
die Berührungslinie 40 in Querrichtung bzw. in Längsrichtung der Walze gerade gehalten
werden kann. Wenn die flüssige Beschichtungsmasse 2 in den Bereich B eintritt, geht
sie in eine divergente Strömung über, wobei sich ihr Druck verringert. Der Druckerhöhungszustand
in Bewegungsrichtung der Beschichtungsmasse im Bereich A sowie der Druckverringerungszustand
in derselben Richtung im Bereich B sind in Fig. 12 dargestellt. In Fig. 12 stehen
die Kurven I, II und III für den jeweils dann auftretenden Druck, wenn die Oberseite
oder Mantelfläche der Walze 37 sich in der Lage Ia, der Lage IIa bzw.
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der Lage IIIa gemäß Fig. 11 befindet.
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Wenn der Druck auf die durch die Kurve I in Fig. 12 angegebene Weise
variiert, während sich die Walze in der Lage Ia gemäß Fig. 11 befindet, tritt ein
maximaler Differenzdruck oder Wirkdruck nP1 auf. Wenn die Walze in eine exzentrische
Stellung gelangt, so daß sich der Spalt zwischen der Kante 43 und der Walze 37 verkleinert,
verringert sich die Strömungsmenge der flüssigen Beschichtungsmasse und damit auch
die Dicke einer erzeugten Beschichtung. In der Praxis variiert der Druck auf die
durch die Kurve II gemäß Fig. 12 dargestellte Weise, so daß ein Differenzdruck oder
Wirkdruck AP2 auftritt. a P2 ist dabei größer als AP und dieser P2 ist 1' Differenz-
oder Wirkdruck hat eine Vergrößerung der Strömungsmenge zur Folge. Dieser Differenz-
oder Wirkdruck wirkt nämlich im Sinne einer Vergrößerung der Dicke der Beschichtung
oder der Wiederherstellung ihrer normalen Dicke (Lage Ia in Fig. 11). Wenn sich
andererseits der erwähnte Spalt vergrößert (wenn die Walze 37 auf die Lage IIIa
in Fig. 11 übergeht), vergrößert sich die Strömungsmenge der flüssigen Beschichtungsmasse,
so daß die Beschichtung dicker wird. In der Praxis variiert der Druck auf die durch
die Kurve III in Fig. 12 gezeigte Weise, wobei ein Differenz-oder Wirkdruck a P3
auftritt, der entsprechend kleiner ist als A P1 . Dieser Differenz- oder Wirkdruck
hat eine Verkleinerung der Strömungsmenge zur Folge. Insbesondere wird dadurch die
Dicke der Beschichtung verkleinert oder auf ihre normale Größe zurückgeführt (Lage
Ia in Fig. 11). Der Beschichtungskopf ist somit dadurch gekennzeichnet, daß auch
dann, wenn sich der Spalt oder Zwischenraum zwischen der Kante 43 und der Walze
37 verkleinert oder vergrößert, eine die Beschichtung auf ihre normale Dicke zurückführende
Kraft auftritt.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform kann auf die beispielsweise
in Fig. 13 gezeigte Weise eine Anzahl von Sätzen von Bereichen vorgesehen sein,
von denen jeder jeweils den eine konvergente Strömung der flüssigen Beschichtungsmasse
hervorrufenden Bereich A und den eine divergente Strömung erzeugenden Bereich B
umfaßt.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform kann die Stellung des Beschichtungskopfes
11 beliebig geändert werden, sofern die flüssige Beschichtungsmasse dabei gleichmäßig
mit einer gewünschten Dicke auf den Beschichtungs-Träger aufgebracht werden kann,
und der Beschichtungskopf ist keineswegs auf die vorstehend beschriebene Ausbildung
beschränkt. Für die Beschichtung des Trägers können auch andere Arten von Rotationskörpern
benutzt werden, die durch eine entsprechende Antriebseinrichtung in Drehung versetzbar
und von den beschriebenen Walzen 37, 38 verschieden sind. Bei den beschriebenen
Ausführungsbeispielen bestehen die Walzen 37 und 38 aus einer starren bzw. einer
elastischen Walze; wahlweise können beide Walzen aus elastischem Werkstoff bestehen
(wobei die Härte der Walzen vorzugsweise unterschiedlich gewählt ist). Die Erfindung
ist nicht nur auf eine magnetische Beschichtungsmasse, sondern auf flüssige Beschichtungsmassen
allgemein anwendbar.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand eines Beispiels näher beschrieben.
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Eine magnetische Beschichtungsmasse wurde auf eines 300 mm breiten
und 14 pm dicken Polyethylenterephthalat-Film mittels eines in Fig. 2 gezeigten
Extrudier-Be-
schichtungskopfes mit einer Beschichtungsgeschwindigkeit
von 60 m/min so aufgetragen, daß die Dicke der letztlich erhaltenen Beschichtung
im getrockneten Zustand 6 pm betrug. Die verwendete magnetische Beschichtungsmasse
besaß eine Zusammensetzung aus 100 Gewichtsteilen Co-haltigem,-Fe203, 6 Gewichtsteilen
Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat, 6 Gewichtsteilen Nitrocellulose, 12 Gewichtsteilen
Polyurethan, 3 Gewichtsteilen Lecithin, 5 Gewichtsteilen Aluminiumoxid, 5 Gewichtsteilen
Ruß, 100 Gewichtsteilen Cyclohexanon, 80 Gewichtsteilen Methylethylketon und 50
Gewichtsteilen Toluol. Der Beschichtungsvorgang erfolgte fortlaufend unter nacheinander
erfolgender Zufuhr der Filme von zehn Vorratsrollen oder Wickelträgern, die jeweils
mit einem 3000 m langen Film bewickelt waren.
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Obgleich die Filme während des Beschichtungsvorgangs (oder vorher)
ausreichend gereinigt wurden, traten im Beschichtungsabschnitt fünf Filmbrüche oder
-risse auf, die anscheinend durch zwischen der Mantelfläche der Walze und dem Extrudier-Beschichtungskopf
verfangene Staubteilchen hervorgerufen wurden. Bei jedem Filmbruch oder -riß wurde
die Beschichtungsstraße augenblicklich stillgelegt, um die Leitwalzen um den Beschichtungskopf
herum zu reinigen, den Film wieder über die Leitwalzen zu schlingen und die Bruchstelle
des Films zu spleißen. Die Unterbrechungszeit des Beschichtungsvorgangs betrug durchschnittlich
37 Minuten.
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Demzufolge waren (abgesehen von der Einrüstzeit) etwa 685 Minuten
erforderlich, um die von zehn Wickelträgern zugeführten Filme zu beschichten. Da
die Verbindungs-oder Spleißbereiche der Filme neunmal zwischen der Mantelfläche
der Walze und dem Beschichtungskopf hindurchliefen, mußte letzterer entsprechend
oft zurückgezogen und wieder vorgeschoben werden, wobei bei jeder dieser Verschiebungen
des Beschichtungskopfes Streifen
in der Beschichtung auftraten.
Infolge der auf solche Streifen zurückzuführenden ungleichmäßigen Dicke der eigentlichen
Beschichtungslage betrug das Ausbringen nur 57% (Verhältnis der Oberfläche des Produkts
zu derjenigen des ursprünglichen Films).
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Mit der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Anordnung wurde ein weiterer
Beschichtungsvorgang unter denselben Bedingungen, wie vorstehend beschrieben, durchgeführt,
bei dem jedoch der Beschichtungskopf nicht zurückgezogen und wieder vorgeschoben
wurde.
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Bei diesem Versuch trat kein Filmbruch oder -riß auf, und die für
das Beschichten der von zehn Vorratsrollen zugeführten Filme erforderliche Zeit
verringerte sich auf etwa 508 Minuten. Die Güte der Beschichtung auf dem Film war
über dessen Gesamtlänge hinweg praktisch gleichbleibend, und das Ausbringen an Erzeugnis
konnte auf 91% erhöht werden.
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Beim Verfahren und bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird somit
praktisch die Gesamtmenge der auf einen zweiten Dreh- oder Rotationskörper aufgebrachten
flüssigen Beschichtungsmasse auf den Beschichtungs-Träger überführt. Aus diesem
Grund kann durch Bestimmung lediglich der Auftragmenge der flüssigen Beschichtungsmasse
auf den zweiten Rotationskörper (Austragmenge einer Beschichtungseinrichtung) ohne
weiteres eine die gewünschte Dicke besitzende Schicht der flüssigen Beschichtungsmasse
erzeugt werden, wobei auf eine zusätzlich vorgesehene Dickeneinstelleinrichtung,
wie sie bei bisherigen Vorrichtungen dieser Art verwendet wird, verzichtet werden
kann. Außerdem können erster und zweiter Rotationskörper bei einer Unterbrechung
des Beschichtungsvorgangs voneinander getrennt werden, so daß auch die Verbindungsbereiche
(Spleißstellen)
der Beschichtungs-Träger ohne weiteres zwischen den Rotationskörpern hindurchlaufen
können.
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Auch während einer solchen Zeitspanne ist es nicht nötig, die Stellung
der Beschichtungseinrichtung in bezug auf den zweiten Rotationskörper zu ändern.
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