DE3920575A1 - Vorrichtung und verfahren zum beseitigen von quer zur bahnlaufrichtung entstandenen verdickungen der beschichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beseitigen von quer zur Bahnlaufrichtung entstandenen Schichtverdickungen nach dem Beschichten von kontinuier­ lich bewegten Bahnen mit Flüssigkeiten oder Dispersionen.

Beim Beschichten von Bahnen mit Flüssigkeiten, zum Beispiel mit viskosen, wäßrigen oder organischen Lösungen oder mit fotografischen Gelatine-Silberhalogenidemulsionen oder mit magnetischen Dispersionen entstehen beim Ansetzen der Be­ schichtungseinrichtungen (Antauchen) und beim Absetzen der Beschichtungseinrichtungen (Abtauchen) oder an Klebestellen und Bahnverdickungen Verdickungen der Schichten durch eine Anhäufung von Schichtmaterial. Diese Verdickungen erstrecken sich quer zur Bahnlaufrichtung meist über die gesamte Bahn­ breite. Bei dem jeweiligen Beginn der Beschichtung entsteht so der Antauchwulst durch ein Überangebot an Beschichtungs­ lösung, der sich je nach Beschichtungseinrichtung, beispiels­ weise Kaskade oder Extruder, mehr oder weniger schnell ab­ baut und in einen Gleichgewichtszustand des Antragsmechanis­ mus mit einer konstanten Schichtdicke übergeht.

Am Ende der Beschichtung entsteht beim Trennen der Schicht von der Unterlage der Bahn der Abtauchwulst, der sich eben­ falls als Verdickung zunächst über die gesamte Bahnbreite erstreckt und dann in "Beschichtungstränen" auflöst.

Zum Verbinden der Bahnen zu einem endlos zu beschichtenden Band werden die Bahnenden mittels Klebeband aneinanderge­ fügt. Durch des Klebeband entsteht eine Verdickung der Bahn, die den Antragmechanismus der Schichten stört, und zu einer Verdickung und Verdünnung der Schicht führt, bis sich das Gleichgewicht wieder einstellt. Auch durch Fremdeinwirkung entstandene Beschichtungsfehler oder partielle Verdickungen in der zu beschichtenden Bahn führen zu Verdickungen der Schichten beim Beschichten.

Diese Verdickungen können das Zwei-bis Vierfache der norma­ len Schichtdicke erreichen. Bevor aber eine beschichtete Bahn aufgewickelt werden kann, muß die Bahn an allen Stellen völlig trocken sein, also auch an den verdickten Stellen. Sind die verdickten Stellen nicht völlig trocken, so verkle­ ben diese die Windungen der aufgewickelten Bahn miteinan­ der, so daß ein Abwickeln der Bahn unmöglich wird oder die Bahn beim Abwickeln reißt. Außerdem tritt Verschmutzung von schichtberührenden Walzen ein, beispielsweise beim in­ line-Kalandrieren von Magnetbandbahnen, wodurch eine Quali­ tätsminderung durch Abdrücke, Kratzer und Deformationen resultiert.

Für die Trocknung der verdickten Stellen der Bahn wird eine erheblich größere Trocknungskapazität benötigt als für die normale Schichtdicke. Diese Kapazität kann nur geschaf­ fen werden, wenn die Trockenstrecke verlängert wird, was zu hohen Investitionen führt, oder indem die Beschichtungs­ geschwindigkeit verringert wird, was zu einem Produktions­ verlust und zu einem Energieverlust führt. Bei der völligen Trocknung der Schichtverdickungen entsteht noch der Nach­ teil der Qualitätseinbuße in der normalen Schicht, da diese übertrocknet wird und hierbei rissig, spröde oder bei foto­ grafischem Material verschleiert werden kann.

Selbst wenn die Schichtverdickungen völlig getrocknet und zu einer Rolle aufgewickelt werden, entstehen unter dem Wickeldruck Durchdrücke auf die nächsten und die vorher­ gehenden Windungen der Rolle, die oft große Teile einer Rolle unbrauchbar machen, wenn die Schichten druckempfind­ lich sind.

Es wurde daher in der Praxis versucht mit den verschieden­ sten Verfahren und Vorrichtungen eine Möglichkeit zu finden, diese Schichtverdickungen zu vermindern oder möglichst ganz zu vermeiden.

Aus der DE-OS 26 33 316 ist ein Verfahren bekannt, in wel­ chem die beschichtete Bahn zunächst konventionell so ge­ trocknet wird, daß die normale Schicht trocken ist und die beschichtete Bahn anschließend einer Mikrowellentrocknung ausgesetzt wird, die die Verdickung der Bahn bevorzugt fer­ tig trocknet und die weniger Restfeuchte enthaltende Normal­ schicht verschont. Mit diesem Verfahren kann zwar ein Teil der Energie gespart werden, indem nur an den Stellen mit Schichtverdickungen nachgetrocknet wird. Nicht aber werden die Verdickungen beseitigt, so daß diese in der Bahn weiter­ hin zu Abdrücken oder Durchdrücken führen. Auch ist mit diesem Verfahren nur eine geringe Verkürzung der Trocken­ strecke oder eine geringe Geschwindigkeitserhöhung möglich, da die Mikrowellentrocknung ebenfalls Raum beansprucht.

Zur Verringerung der Schichtverdickung ist es aus der DE-OS 19 04 928 bekannt, die Stellen, an denen Verbindungen auf­ treten, vor allem an Klebestellen, zu befeuchten, um ein Verteilen der Verdickungen zu erreichen. Oiese Maßnahme zeigt jedoch nur einen geringen Erfolg, da eine wesentli­ che Einebnung der Verdickungen nicht erreicht wird. Es wur­ de auch versucht, die Gießeinrichtung so zu steuern, daß beim Durchgang einer Verdickung der Bahn eine Verdickung der Schichten vermieden wird. Dies soll dadurch erreicht werden, daß der Unterdruck unter der Gießeinrichtung kurz vor dem Durchgang der Verdickung erhöht und kurz nach dem Durchgang wieder normalisiert wird (DE-AS 24 53 884). Einer­ seits wird durch dieses Verfahren nur eine geringe Verbes­ serung erreicht, andererseits läßt sich das Verfahren nur bei speziellen Beschichtungseinrichtungen verwenden.

Die DE-OS 30 19 459 beschreibt eine entsprechende Vorrich­ tung, bei der beiderseits einer Umlenkwalze ein Paar gegen die Bahn gerichtete schwenkbare Luftmesser angeordnet sind, welche die Schichtverdickung abrakeln und in eine Unter­ druckwanne blasen, durch welche die Teilchen mittels Wasser weggespült werden. Diese Anordnung hat einen relativ kompli­ zierten Aufbau und dürfte bei hohen Durchlaufgeschwindig­ keiten Probleme bereiten.

Schließlich ist in der DE-OS 28 03 914 eine Anordnung zur Glättung der Oberfläche von magnetischen Aufzeichnungsträ­ gern beschrieben, bei der eine Schleifvorrichtung das Ma­ gnetband ebnet und anschließend eine Vlies-Reinigungsvor­ richtung mit einem umspulbaren Vlies das Band reinigt. Die­ se Anordnung ist nicht zum Beseitigen größerer Verdickungen geeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung und ein Verfahren zu finden, die es ermöglichen, die Verdickungen der Schichten quer zur Bahnlaufrichtung auch bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten vollständig zu beseitigen, ohne daß die Bahn und die normale Beschichtung der Bahn beschädigt wird.

Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung sowie ein Verfahren mit den im kennzeichnenden Teil der Ansprüche aufgeführten Merkmalen gelöst. Weitere Einzel­ heiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeich­ nungen näher erläutert, und zwar stellt dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung in Ruhe- beziehungsweise Arbeitsstellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung in Arbeitsstellung.

In Fig. 1 ist eine beispielsweise Ausführungsform der Vor­ richtung dargestellt. Eine mit einer Schicht (3) versehene Bahn (1) läuft in Pfeilrichtung aus einer Gießmaschine und einer nachfolgenden Trockenvorrichtung kommend mit der Bahn­ rückseite über eine erste Umlenkwalze (13) in die Reini­ gungsvorrichtung (12) hinein. Diese besteht aus einer Um­ lenkwalze (4), über welche die Bahn (1) mit der Schicht­ seite (3) läuft. In Ruhestellung, das heißt bei einer unge­ störten Bahn ohne Klebestellen, Antauch- oder Abtauchstel­ len oder sonstige Schichtverdickungen läuft die Schicht über die Walze (4), ohne diese zu verschmutzen. Die durchge­ laufene Bahn verläßt die Vorrichtung in Position A.

Vor einer Schichtverdickung der laufenden Bahn, deren Heran­ nahen wie weiter unten beschrieben gemeldet wird, wird die Reinigungswalze (2), welche sich in Ruhestellung in der Position 2′ befindet und deren Breite der Bahnbreite ent­ spricht, so an die laufende Bahn angeschwenkt, daß diese von der Umlenkwalze (4) abgehoben wird, so daß die Bahn jetzt schichtseitig ausschließlich über die vorzugsweise drehbare Reinigungswalze (2) läuft. Dadurch kann die (nicht getrocknete) Materialverdickung durch die Reinigungswalze, deren Oberfläche zweckmäßigerweise mit einem saugfähigen Vlies bespannt ist, vollständig aufgenommen werden. Der Andruck (Flächendruck), den die Reinigungswalze über die gesamte Breite der Bahn (1) auf diese ausübt, ist je nach Schichtzusammensetzung regelbar und kann bis 6 Kp/cm² be­ tragen. Die Bahn verläßt die Vorrichtung in Arbeitsstellung, also jetzt in Position B. Nach Durchgang der Schichtver­ dickung wird die Reinigungswalze wieder in die Position 2′ zurückgeschwenkt, so daß die Bahn wieder schichtseitig über die Umlenkwalze (4) läuft.

Die mit der Flüssigkeit beziehungsweise Dispersion ver­ schmutzte Reinigungswalze kann öfter wie beschrieben fun­ gieren und wird lediglich bei einem Maschinenstillstand der Beschichtungsanlage gereinigt oder mit einem neuen Vlies versehen.

In einer Variante kann auch das Vlies in Ruhestellung (Po­ sition 2′) durch eine (nicht näher bezeichnete) Vorrichtung gereinigt werden.

In Fig. 2 ist eine andere erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Dabei läuft die Bahn (1) mit der Schichtseite (3) an der Reinigungsvorrichtung (9) vorbei, welche in Ruhe­ stellung (nicht gezeichnet) abgeschwenkt ist. Die Vorrich­ tung (9) besteht aus einer Abwickelwalze (6), auf der ein bahnförmiges Reinigungsvlies (5), dessen Breite der Breite der Bahn (1) entspricht, abwickelbar ist. Das Vlies läuft über eine Umlenkwalze (7) und wird auf einer antreibbaren Walze (8) aufgewickelt. Über einen oder zwei Zylinder (14) wird nun bei Herannahen einer Schichtverdickung die Reini­ gungsvorrichtung (9) an die Bahn komplett angeschwenkt, wodurch das auf der Umlenkwalze (7) sitzende Vlies (5) die Schichtverdickung abschabt beziehungsweise abrakelt. Nach Passieren der Schichtverdickung wird die Reinigungsvorrich­ tung wieder weggeschwenkt und über den Pneumatikschwenkmotor (10) wird das Vlies um eine definierte Länge weiter zur Aufwicklung transportiert und von der Abrollungsseite (6) wird ein sauberes Vliesstück nachgezogen.

Werden mehrere Schichten auf einer Gießmaschine nacheinander aufgebracht, so reicht es überraschenderweise aus, erst nach der Trocknung der letztaufgebrachten Schicht die be­ schriebene Vorrichtung einzusetzen. Die Schichtverdickung wird von der nachfolgenden Schicht jeweils wieder befeuchtet und behält ihren teigigen Zustand, der es gestattet, alle Schichtverdickungen nach Aufbringung der letzten Schicht auf einmal zu beseitigen.

Die Ein- und Abschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen kann von der Beschichtungsstelle aus erfolgen, wobei das Ab- und Antauchen der Beschichtungseinrichtung für eine Steuerung der Vorrichtung verwendbar ist. Die Abtauchzeit wird registriert und über ein Bahnverfolgungsprogramm die Vorrichtung dann eingeschaltet, wenn die Abtauchstelle kurz vor der Vorrichtung angelangt ist. Beim Antauchen wird die Zeit ebenfalls registriert, eine Stabilisierungszeit für die Beschichtungseinrichtung zuaddiert und die Vorrichtung über das Bahnverfolgungsprogramm ausgeschaltet, wenn das Ende der Verdickung die Vorrichtung passiert hat.

Verdickungen an den Schichten können aber auch durch Mes­ sungen festgestellt und zum Ein- und Ausschalten der Vor­ richtung eingesetzt werden. Hierzu wird vor der Vorrichtung entweder die Schichtdicke oder die Feuchte der Schicht ge­ messen. Überschreiten die Meßwerte einen Sollwert, so wird die Vorrichtung mit einer der Entfernung der Meßstelle von der Vorrichtung entsprechenden Verzögerung (Bahnverfolgungs­ programm) eingeschaltet und nach dem Wiedererreichen des Sollwertes mit Verzögerung wieder ausgeschaltet.

Die Vorrichtung und das Verfahren zeichnen sich durch eine einfache und sichere Funktion aus. Beschädigungen der Bahn und deren Schichten werden vermieden. Durch die Vorrichtung gelingt es überraschenderweise, die gesamten Schichtver­ dickungen, die durch den An- und Abtauchvorgang, durch Kle­ bestellen oder sonstige Bahnverdickungen entstehen, rest­ los zu beseitigen.

Durch den Einsatz der Vorrichtung oder durch Anwendung des Verfahrens ist es möglich, die Trockenzeiten für beschich­ tete Bahnen um 20 bis 40% zu reduzieren, wodurch, bezogen auf die Bahnlänge, in erheblichem Maße Energie eingespart werden kann. Dies erlaubt mit einer bestehenden Beschich­ tungsanlage mehr Bahnmaterial bei größerer Geschwindigkeit zu produzieren oder aber langsamer zu trocknen und somit die Qualität zu verbessern.

Claims (3)

1. Vorrichtung und Verfahren zum Beseitigen von quer zur Bahnverlaufrichtung entstandenen Schichtverdickungen nach dem Beschichten von kontinuierlich bewegten Bahnen mit Flüssigkeiten oder Dispersionen, dadurch gekennzeich­ net, daß hinter der Beschichtungseinrichtung für die Bahn (1) eine Umlenkwalze (4) zum Umlenken der Bahn so­ wie eine unmittelbar benachbarte anschwenkbare Reini­ gungswalze (2, 2′) vorgesehen ist, wobei die beschich­ tete Bahnseite (3) über die gesamte Gußbreite über die Walzen (4 oder 2) geführt wird und wobei beim Durchgang einer Schichtverdickung die Reinigungswalze (2) so ange­ schwenkt wird, daß die Bahn (1) ausschließlich über diese Walze läuft (Position B) und nach Durchgang der Schichtver­ dickung die Reinigungswalze (2) weggeschwenkt wird (2′), so daß die Bahn ausschließlich über die Umlenkwalze (4) in Position A läuft.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Reinigungswalze (2) mit einem saugfähigen Vlies bespannt ist.

3. Vorrichtung sowie Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beschich­ tete Seite (3) der Bahn (1) an einer anschwenkbaren Rei­ nigungsvorrichtung (9) vorbeigeführt wird, bestehend aus einem Reinigungsvlies (5), welches auf einer Walze (6) abwickelbar ist und über eine Umlenkwalze (7) benach­ bart zur beschichteten Seite (3) der Bahn (1) geführt und von einer Walze (8) aufwickelbar ist, wobei beim Durchgang einer Materialverdickung die Reinigungsvor­ richtung (9) an die Bahn angeschwenkt und nach Durchgang der Materialverdickung wieder weggeschwenkt wird und wobei beim Zurückschwenken ein definierter Vorschub des Reinigungsvlies (5) in Richtung der Aufwicklung (8) be­ wirkt wird.