DE3917550A1 - Verfahren zum entfernen von schmutz von einer bahn - Google Patents
Verfahren zum entfernen von schmutz von einer bahnInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zum Entfernen von Staub oder anderen Dingen von einer
Bahn (web), nämlich einem flexiblen Träger aus Papier,
Kunststoff oder ähnlichem. Insbesondere bezieht sich die
Erfindung auf ein Verfahren zum Entfernen von Staub oder
ähnlichem von einer sich bewegenden Bahn.
Für die Entfernung von Staub von einer laufenden Bahn
sind im Stand der Technik verschiedene Verfahren
vorgeschlagen worden. In einem dieser Verfahren, das als
Trockentypus-Staubentfernungsverfahren bezeichnet wird,
wird ungewebtes Tuch oder eine geeignet angebrachte
Bürste gegen die Bahn gedrückt, um Ablagerungen von der
Bahnoberfläche zu entfernen (siehe z. B. die japanischen
Patentanmeldungen 136764/1986, 27309/1987, 42741/1986,
7329/1987 und 94740/1987). In einem weiteren Verfahren
wird ein hochreiner Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit
auf eine über eine Stützwalze laufende Bahn gerichtet, um
Ablagerungen von der Oberfläche der Bahn zu entfernen,
indem sie an einer Saugöffnung vorbeigeleitet werden. In
einem weiteren Verfahren wird die Oberfläche der Bahn
direkt mit einem harten Teil aus Diamant oder Saphir
poliert (siehe beispielsweise die japanischen
Patentanmeldungen 92130/1987, 172532/1987, 243553/1986
und 132991/1987). Weiterhin sind
Naßtypus-Staubentfernungsverfahren bekannt, in denen
eine Bahn in einen Tank mit einer Reinigungslösung
eingeführt wird, wo die Ablagerungen von der Bahn durch
Ultraschallvibration entfernt werden, oder eine
Reinigungslösung, beispielsweise Wasser oder ein
organisches Lösungsmittel, wird auf die Bahn
aufgetragen, und Ablagerungen werden zusammen mit dem
Reinigungsmittel von der Bahn durch Abstreifen entfernt
(siehe die japanischen Patentanmeldungen 150571/1984,
60748/1987 und 296826/1985).
Die oben beschriebenen gebräuchlichen Verfahren sind
jedoch mit verschiedenen Problemen verbunden. In den
Verfahren, in denen Staub von einer Bahn unter
Verwendung ungewebten Tuches oder einer Bürste entfernt
wird, oder in einem Verfahren, in dem die Oberfläche der
Bahn mit einem harten Teil aus Diamant oder Saphir
poliert wird, bildet der physische Kontakt Kratzer auf
der Bahn und erzeugt eine statische Elektrizität.
Außerdem können in dem Verfahren, in dem ungewebtes Tuch
verwendet wird, Fasern des ungewebten Tuches an der
Oberfläche der Bahn haften.
Das Verfahren, in dem ein Luftstrom mit hoher
Geschwindigkeit auf eine Bahn gerichtet wird, ist bei
der Entfernung von Ablagerungen relativ großen
Durchmessers (mehr als ein Mehrfaches von zehn µm)
wirksam; es ist jedoch im wesentlichen unwirksam bei der
Entfernung von Ablagerungen kleinen Durchmessers oder
mit starker Adhäsion.
Bei den Naßtypus-Staubentfernungsverfahren ist es
unmöglich, die Reinigungslösung vollständig von der
Oberfläche der Bahn abzustreifen, und dementsprechend
ist es notwendig, eine Trockenzone vorzusehen, mit dem
Ergebnis, daß die Ausrüstungskosten und die Kosten für
die Reinigungslösung steigen. Weiterhin wird wegen der
Bereitstellung einer Trocknungszone die Entfernung, die
die Bahn zurücklegt, verlängert, wodurch Fremdmaterial,
beispielsweise Staub, an der Bahn haften kann. Außerdem
wirkt die Reinigungslösung als ein Gleitmittel während
des Abstreifens, und daher kann Fremdmaterial, das stark
an der Bahn haftet, unter Umständen nicht entfernt
werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben
beschriebenen Schwierigkeiten, die gebräuchliche
Verfahren zum Entfernen von Staub von einer Bahn
begleiten, zu beseitigen. Insbesondere ist es die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
Entfernen von Staub von einer Bahn zur Verfügung zu
stellen, in dem kein physischer Kontakt mit der
Oberfläche der Bahn auftritt, um von dieser Ablagerungen
kleinen Durchmessers oder fest an der Bahn haftende
Ablagerungen zu entfernen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Bereitstellen
eines Verfahrens zum Entfernen von Schmutz von einer
Bahn gelöst, in der eine Ausblas-Düse, die sich über die
Breite der Bahn erstreckt und an deren Ende eine Kante
aufweist, nahe an eine Oberfläche der Bahn, die bewegt
wird, gesetzt wird, so daß Ablagerungen von der
Oberfläche der Bahn mit der Kante entfernt werden,
während die Bahn in einem schwebenden Zustand gehalten
wird.
Die Bezeichnung "Bahn", wie sie hierin verwendet wird,
umfaßt flexible bandförmige Materialien von mehreren
Zentimetern bis mehreren Metern Breite, mehr als das
Mehrfache von zehn Metern Länge und mehreren Mikrometern
bis mehrere 100 Mikrometer Dicke, beispielsweise
Kunststoffilme aus Polyethylenterephthalat,
Polyethylen-2,6-naphthalat, Cellulosediacetate,
Cellulosetriacetat, Celluloseacetatpropionat,
Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polycarbonat,
Polyimid oder Polyamid; Papierbögen, auf denen
α-Polyolefine mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen,
beispielsweise Polyethylen, Polypropylen und
Ethylen-Butancopolymer aufgetragen oder in Laminatform
aufgebracht sind; Metallfolien, beispielsweise
Aluminium-, Kupfer- oder Zinnfolien; oder bandförmige
Materialien, die durch Bildung einer vorläufigen Schicht
oder Schichten auf den obenbeschriebenen flexiblen
bandförmigen Trägern hergestellt werden. Beispielsweise
wird eine fotografische fotoempfindliche Überzugslösung,
eine magnetische Überzugslösung, eine
Oberflächenschutzlösung, eine ladungsverhindernde Lösung
oder weichmachende Lösung entsprechend dem jeweiligen
Bedürfnis auf die Bahn aufgetragen und die so
bearbeitete Bahn in einer vorbestimmten Größe
geschnitten. Typische Produkte sind fotografische Filme,
fotografische Druckpapiere und magnetische Bänder.
Fig. 1 ist ein Querschnitt, der eine Ausführungsform
einer Vorrichtung für das erfindungsgemäße
Staubentfernungsverfahren zeigt; und
Fig. 2 ist ein Querschnitt, der einen Teil einer
Vorrichtung zum Auftragen magnetischer Überzugslösungen
für Bahnen zeigt.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Vorrichtung zum
Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wie in Fig. 1 gezeigt wird, wird eine Bahn 2 über eine
Vielzahl von Führungsrollen 4 gelegt und mit einer
vorbestimmten Geschwindigkeit in eine vorbestimmte
Richtung (in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1) bewegt.
Eine Ausblas-Düse 1 ist zwischen den Führungsrollen 4
auf
eine Weise angeordnet, daß sie der Oberfläche der Bahn
2, von der der Staub entfernt werden soll, gegenüber
liegt. Die Ausblas-Düse 1 hat einen Schlitz 3, der sich
über die Breite der Bahn erstreckt. Der Schlitz 3 hat in
seinem Endteil eine Kante 6.
Der untere Endanteil des Schlitzes 3 wird in einer
Kammer 9 gebildet. Die Kammer 9 ist mit einem
Luftgebläse 5 verbunden, so daß ein Luftstrom
mit einem Druck von im allgemeinen ungefähr 0,01 bis 5 kg/cm²
aus dem Schlitz 3 strömt.
Als ein Ergebnis bildet der Druckluftstrom eine dünne
Luftschicht zwischen der Kante 6 und der in Richtung des
Pfeiles A laufenden Bahn 2. Daher kann durch geeignete
Steuerung des Druckes die Bahn 2 unter Beibehaltung
einer vorbestimmten Entfernung in einer Größenordnung
von mehreren Mikrometern (µm) zwischen der Bahn und der
Kante fortbewegt werden.
Bei dieser Arbeitsweise werden Ablagerungen 10, die an
der Oberfläche der Bahn haften, direkt durch die Kante 6
der Ausblas-Düse 1 abgefangen, und daher kann selbst
Fremdmaterial, das stark an der Bahn haftet, sicher
entfernt werden. Die kleinen Ablagerungen werden durch
den Druckluftstrom von der Bahn gestreut.
Wenn die Kante aus Sinterhartmetall (sintered carbide)
oder Keramik gemacht wird, kann Fremdmaterial, das fest
an der Bahn haftet, wirksamer abgekratzt werden.
Wie aus der vorangegangenen Beschreibung offensichtlich
ist, wird die Oberfläche der Bahn 2 bei dem
Ablagerungsentfernungsvorgang von der Kante 6 entfernt
gehalten, und dementsprechend werden keine Kratzer noch
statische Elektrizität auf der Oberfläche der Bahn 2
erzeugt.
Die oben beschriebene Anordnung kann durch Bedecken der
Ausblas-Düse 1 mit einem streuungsverhindernden Gehäuse
modifiziert werden, so daß einmal von der Bahn
entferntes Fremdmaterial nicht erneut an der Bahn haften
kann. Die Konfiguration der Düse 1 ist nicht auf die
oben beschriebene beschränkt; das bedeutet, daß sie frei
entworfen werden kann, unter der Bedingung, daß die Düse
Ablagerungen von der Bahn entfernen kann, während diese
in einem schwebenden Zustand gehalten wird.
Wie oben beschrieben, wird in dem erfindungsgemäßen
Verfahren zum Entfernen von Staub von einer Bahn die
Ausblas-Düse, die sich über die Breite der Bahn erstreckt
und an ihrem Ende eine Kante aufweist, nahe an eine
Oberfläche der Bahn gesetzt, so daß Ablagerungen von der
Bahn entfernt werden, während diese in einem schwebenden
Zustand gehalten wird. Daher wird erfindungsgemäß kein
physischer Kontakt mit der Oberfläche der Bahn
hergestellt, um Fremdmaterial kleinen Durchmessers oder
Fremdmaterial, das stark an der Bahn haftet, zu
entfernen.
Dementsprechend werden keine Kratzer auf der Oberfläche
der Bahn gebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren ist
daher hochwirksam und mit niedrigen Kosten verbunden.
Die folgenden Beispiele und das Vergleichsbeispiel
erläutern die Erfindung.
Eine gemäß Fig. 1 hergestellte
Ausblas-Düse wurde zum Entfernen von Fremdmaterial von
Bahnen verwendet, und es wurde festgestellt, ob die
Oberflächen der Bahnen Kratzer aufwiesen oder nicht. Bei
der Herstellung der Ausblas-Düse wurde die zu der Bahn
vorstehende Kante so gestaltet, daß der Winkel a der
einen Teil der Kante bildenden Oberfläche, die auf der
stromaufwärts liegenden Seite in Transportrichtung der
Bahn gelegen war, 5° betrug, und der Winkel β, der den
gegenüberliegenden Teil der Kante bildete, der auf der
stromabwärts gelegenen Seite lag, 4,5° betrug.
Die Winkel α und β wurden durch die jeweiligen
Oberflächen und die senkrecht zum Schlitz liegende Ebene
gebildet. Die Kante wurde aus Sinterhartmetall
hergestellt. Die folgenden Ergebnisse wurden beobachtet.
Die verwendeten Bahnen waren Polyethylenterephthalat-
Bahnen von 15 µm Dicke und 500 mm Breite.
Wie aus Tabelle 1 offensichtlich ist, wurden auf den
Oberflächen der Bahnen, die unter den
Staubentfernungsbedingungen, die in Tabelle 1 aufgeführt
sind, bearbeitet wurden, keine Kratzer gefunden.
Die Oberflächen der Bahnen
wurden einer Staubentfernung unter den obenbeschriebenen
Staubentfernungsbedingungen unterworfen (Proben Nr. 4, 5,
11, 12, 14). Eine Vorrichtung 7 zum Überziehen der in
Fig. 2 gezeigten Art (japanische Patentanmeldung
94 657/1984) wurde zum Überziehen der so bearbeiteten
Bahnen mit einer magnetischen Überzugslösung 8 gemäß der
folgenden Tabelle 2 bis zu einer Dicke von 3 µm nach dem
Trocknen verwendet. Die Menge Fremdmaterial, die durch
die Kante der Vorrichtung (7) zum Überziehen abgefangen
wurde, und die Anzahl der durch das so abgefangene
Fremdmaterial gebildeten Streifen wurden visuell
nachgewiesen.
Die magnetische Überzugslösung 8 wurde durch
ausreichendes Mischen und Dispergieren der in Tabelle 2
aufgeführten Verbindungen in einer Kugelmühle
hergestellt, und 30 Gewichtsteile Epoxyharz (wobei die
Äquivalentmenge des Epoxyds 500 betrug) wurden der
Mischung zugesetzt und gleichmäßig gemischt und
dispergiert.
| γ-Fe₂O₃-Pulver (nadelförmige Teilchen von durchschnittlich 0,5 µm größerem Durchmesser und 320 Oe Koerzitivkraft) | |
| 300 Gewichtsteile | |
| Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymer (Copolymerisationsverhältnis 87 : 13, Copolymerisationsgrad 40) | 30 Gewichtsteile |
| Elektrisch leitfähiger Kohlenstoff | 20 Gewichtsteile |
| Polyamid (Aminwert 300) | 15 Gewichtsteile |
| Lecithin | 6 Gewichtsteile |
| Silikonöl (Dimethylsiloxan) | 3 Gewichtsteile |
| Xylol | 300 Gewichtsteile |
| Methylisobutylketon | 300 Gewichtsteile |
| n-Butanon | 100 Gewichtsteile |
Eine magnetische Überzugslösung wurde auf die Bahnen
(Proben Nr. 15 und 16), die keiner Staubentfernung
unterworfen worden waren, unter den gleichen
Überzugsbedingungen wie in Beispiel 2 aufgetragen, und
die Menge von Fremdmaterial, die durch die Kante der
Vorrichtung zum Überziehen 7 und die Anzahl Streifen,
die
auf der Bahn durch das so abgefangene Material gebildet
wurden, wurden visuell nachgewiesen. Die Ergebnisse des
visuellen Nachweises sind in der folgenden Tabelle 3
gezeigt.
In jedem der oben beschriebenen Experimente wurden die
Daten von einer Bahnrolle mit einer Überzugslänge von
3000 m erhalten. Die Proben Nr. 4, 5, 11, 12 und 14
waren
erfindungsgemäße Beispiele, und die Proben Nr. 15 und 16
Vergleichsbeispiele.
Wie aus Tabelle 3 offensichtlich ist, wurde in den
Vergleichsbeispielen an der Oberfläche der Bahn
haftendes Fremdmaterial durch die Kante des
Überzugskopfes abgefangen und bildete so Streifen auf
der Bahnoberfläche. Auf der anderen Seite ist in den
erfindungsgemäßen Beispielen das Fremdmaterial von der
Oberfläche der Bahn im voraus entfernt worden; kein
Fremdmaterial wurde durch die Kante des Überzugskopfes
abgefangen, und dementsprechend wurden keine Streifen
auf der Oberfläche der Bahn gebildet; das bedeutet, daß
die Bahn zufriedenstellend mit der magnetischen
Überzugslösung überzogen wurde.
Claims (6)
1. Verfahren zum Entfernen von Schmutz von einer Bahn,
umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen einer Ausblas-Düse, die sich über die Breite der Bahn erstreckt;
Anordnen einer Kante dieser Düse an ein Ende der Bahn nahe einer Oberfläche dieser Bahn;
Blasen von Luft durch die Düse, während die Bahn an der Düse vorbeibewegt wird, so daß Ablagerungen von der Oberfläche der Bahn durch die Kante entfernt werden, während die Bahn in einem schwebenden Zustand gehalten wird.
Bereitstellen einer Ausblas-Düse, die sich über die Breite der Bahn erstreckt;
Anordnen einer Kante dieser Düse an ein Ende der Bahn nahe einer Oberfläche dieser Bahn;
Blasen von Luft durch die Düse, während die Bahn an der Düse vorbeibewegt wird, so daß Ablagerungen von der Oberfläche der Bahn durch die Kante entfernt werden, während die Bahn in einem schwebenden Zustand gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Schritt, in dem Luft durch die Düse geblasen
wird, der Druck des Luftstromes, der durch die Düse
erzeugt wird, im Bereich von 0,01 bis 5 kg/cm² liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bahn in einem Abstand von dieser Kante in einer
Entfernung in der Größenordnung von mehreren Mikrometern
gehalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kante aus einem Sinterhartmetall-Material
gemacht ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kante aus einem gesinterten keramischen
Material gemacht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Winkel α einer Oberfläche, die einen Teil der
Kante auf der stromaufwärts gelegenen Seite in
Transportrichtung der Bahn bildet, ungefähr 5° beträgt,
und ein Winkel β, der den entgegengesetzten Teil der
Kante auf der stromabwärts gelegenen Seite davon bildet,
ungefähr 4,5° beträgt.
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