DE4112428A1

DE4112428A1 - Auftragsvorrichtung zum auftragen duenner fluessiger filme auf traeger

Info

Publication number: DE4112428A1
Application number: DE4112428A
Authority: DE
Inventors: Shinsuke Takahashi; Norio Shibata
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1991-04-16
Publication date: 1991-10-17
Anticipated expiration: 2011-04-17
Also published as: DE4112428C2; JPH03296464A; JP2565414B2; US5105760A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Auftrags vorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Extrusionskopf, der mit einem Rakelkanten abschnitt im Auslaßteil des Kopfes versehen ist, so daß eine Flüssigkeit, die kontinuierlich in Richtung auf die Oberflä che eines laufenden Trägers ausgestoßen wird, mit gleichför miger Dicke auf die Oberfläche des Trägers infolge der Wir kung des Rakelkantenabschnitts aufgetragen wird. Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Auftragsvor richtung besonders nützlich zum Auftragen dünner flüssiger Filme auf Träger, die sich mit hohen Lineargeschwindigkeiten bewegen.

Es sind unterschiedliche Arten von Auftragsvorrichtungen be kannt. Eine dieser Auftragsvorrichtungen ist eine Auftrags vorrichtung des Extrusionstyps, die mit einem Rakelkantenab schnitt versehen ist und in unterschiedlichen Einsatzgebie ten verwendet wird, wie beispielsweise in den japanischen Patentanmeldungen (OPI) Nr. 1 38 036/75, 84 771/82 und 1 04 666/83 sowie der japanischen Patentanmeldung Nr. 7306/78 erwähnt. (Der hier verwendete Begriff "OPI" bedeutet "ungeprüfte ver öffentlichte Anmeldung"). Allerdings weisen diese Auftragsvor richtungen des Extrusionstyps einen gemeinsamen Nachteil in der Hinsicht auf, daß jede der Vorrichtungen nur einen sehr engen Betriebsbereich aufweist, bei welchem ein ordnungsge mäßer Auftrag erfolgt. Es ist beispielsweise äußerst schwie rig, wiederholt das Aufbringen eines aufgebrachten flüssigen Films mit einer Dicke von 20 Mikrometer (µm) oder weniger durchzuführen, insbesondere wenn die Lineargeschwindigkeit des Trägers größer ist als 100 bis 150 Meter pro Minute (m/min). Bei diesen Auftragsvorrichtungen nimmt die Luftmenge, die zwischen dem Auftragskopf und dem laufenden Träger ein geschlossen wird, drastisch zu, wenn die Auftragsgeschwin digkeit vergrößert wird. Um eine Flüssigkeit gleichförmig in Form eines dünnen Films auf den Träger aufzutragen, wenn die Auftragsgeschwindigkeit größer als 100 bis 150 m/min ist, so muß der Druck der Flüssigkeit am Auslaßabschnitt des Schlitzes des Auftragskopfes, oder eine ähnliche Öffnung geeignet vergrößert werden, um die negativen Wirkungen des Lufteinschlusses zu vermeiden. Wenn der Druck der Flüssig keit nicht hoch genug gemacht werden kann, wird daher die Dicke des aufgebrachten flüssigen Films ungleichmäßig infol ge der Einmischung von Luftblasen in den Film.

Die japanische Patentanmeldung (OPI) Nr. 10 466/83 beschreibt eine in Fig. 6 gezeigte Auftragsvorrichtung, die in einem Versuch vorgeschlagen wurde, den Druck einer Flüssigkeit während der Auftragsperiode zu vergrößern, um die Auftrags geschwindigkeit zu vergrößern, ohne zuzulassen, daß die Dicke des aufgebrachten flüssigen Films auf dem Träger ungleich mäßig in der Breitenrichtung des Trägers wird. Da der Druck der Flüssigkeit lokal an der Oberfläche der Schlitzkante des Rakelkantenabschnitts eines Auftragskopfes hoch gemacht und verhältnismäßig gleichförmig gehalten werden kann, wird ver hindert, daß Luft in den aufgebrachten flüssigen Film von der Oberfläche des Trägers an dem hinteren Kantenabschnitt des Kopfes eintritt, was es ermöglicht, die Flüssigkeit schnell auf den Träger aufzubringen, wodurch ein dünner Film mit ei ner gleichförmigen Dicke erzeugt wird.

Wenn jedoch die Auftragsgeschwindigkeit hoch gewählt wird und gleichzeitig der Druck der Flüssigkeit hoch gewählt wird, wie voranstehend beschrieben, so ergibt sich ein Problem in der Hinsicht, daß der Kantenabschnitt des Auftragskopfes zum Abplatzen von Stücken neigt. Es wird deutlich, daß dies sehr ernsthafte Fehler in dem aufgebrachten flüssigen Film auf dem Träger verursacht, beispielsweise Schlieren. Um mit diesem Problem fertig zu werden, wurde die in der japanischen Patent anmeldung Nr. 85 672/89 beschriebene Auftragsvorrichtung vor geschlagen. Dieser Auftragskopf ist aus einem Material herge stellt, das weniger zum Abplatzen neigt, selbst wenn der Druck der aufgebrachten Flüssigkeit hoch ist oder wenn die Linear geschwindigkeit des Trägers hoch ist. Daher wird die Möglich keit eines Defekts bei dem aufgebrachten flüssigen Film in gewissem Maße gesenkt.

Wenn die aufgebrachte Flüssigkeit allerdings eine magnetische Flüssigkeit ist, in welcher ein ferromagnetisches Eisenoxid pulver oder andere schleifenden Körner verteilt sind, wurde dann, wenn die Auftragsgeschwindigkeit sehr hoch ist und die Dicke des aufgebrachten flüssigen Films gering, infolge der Druckeffekte und der Schleifwirkung des Pulvers oder der Kör ner während des Auftrages des flüssigen Films das Problem noch deutlicher.

Die in der japanischen Patentanmeldung (OPI) Nr. 35 959/90 be schriebene Auftragsvorrichtung weist eine geneigte Ebene auf, die eine verhältnismäßig große Breite von 0,001 bis 1 Milli meter (mm) auf dem Rakelkantenabschnitt des Auftragskopfes aufweist, auf der stromaufwärtigen Seite des Abschnitts in bezug auf die Laufrichtung des Trägers, und zwar zu dem Zweck, um zu verhindern, daß Fremdkörper auf dem Abschnitt eingefan gen werden. Obwohl dieser Zweck erreicht wird, ist die Vor richtung nicht wirksam bei der Lösung des voranstehend dis kutierten Abplatzproblems. Wenn eine Flüssigkeit kontinuier lich auf den Träger durch die Vorrichtung mit hoher Geschwin digkeit für einen langen Zeitraum aufgebracht wird, so ent steht eine Schliere auf der Oberfläche des aufgebrachten flüs sigen Films auf dem Träger. Es wird deutlich, daß dies nega tiv das Signal/Rauschverhältnis oder das Träger/Rauschverhält nis eines magnetischen Aufzeichnungsmediums beeinflußt, wel ches aus der Flüssigkeit und dem Träger hergestellt wird.

Eine Motivation zur Entwicklung der vorliegenden Erfindung bestand in einem Wunsch zur Lösung dieses Problems.

Der hauptsächliche Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Auftragsvorrichtung des Extru sionstyps, welche eine Flüssigkeit auf einen Träger bei ei ner hohen Geschwindigkeit auftragen kann, ohne daß Schlieren in dem aufgebrachten flüssigen Film auftreten.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Auftragsvorrichtung, die gegenüber ei nem Abplatzen widerstandsfähig ist, um so das Auftreten von Schlieren auf der Oberfläche des dünnen Films der aufgebrach ten Flüssigkeit auf dem Träger zu verhindern.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Auftragsvorrichtung zum Auftragen eines dünnen flüssigen Films auf die Oberfläche eines Trägers, der sich mit einer hohen Lineargeschwindigkeit bewegt, um eine Filmschicht hoher Qualität zu erzeugen.

Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegen den Erfindung werden erzielt durch eine Auftragsvorrichtung des Extrusionstyps zum kontinuierlichen Auftragen einer Flüs sigkeit auf einen Trägerfilm, der sich mit einer vorbestimm ten Lineargeschwindigkeit bewegt und eine vorbestimmte Lauf richtung aufweist, wobei die Auftragsvorrichtung einen Kopf umfaßt, der mit einer Bohrung versehen ist, die im wesentli chen parallel zu der Längsachse des Kopfes angeordnet ist, um die Flüssigkeit zu empfangen, einen Schlitz aufweist, der im Betrieb die Bohrung mit einer Oberfläche des Kopfes gegenüber liegend dem Träger verbindet, wobei der Schlitz gegenüberlie gende Oberflächen aufweist, die einen im wesentlichen recht eckigen Kanal für die Flüssigkeit festlegen, einen Rückkanten abschnitt aufweist, der neben dem Schlitz auf der stromaufwär tigen Seite des Schlitzes in bezug auf die Richtung angeordnet ist, wobei der Rückkantenabschnitt eine Abschrägung aufweist, deren Breite kleiner oder gleich etwa 50 µm ist und größer als der Durchmesser jedes Korns des Materials des Rückkantenab schnitts, und einen Rakelkantenabschnitt aufweist, der neben dem Schlitz auf der stromabwärtigen Seite des Schlitzes in bezug auf die Richtung angeordnet ist, wobei der Rakelkanten abschnitt eine Abschrägung mit einer Breite von etwa 2 bis 3 µm aufweist, die an der stromaufwärtigen Kante der Oberfläche des Rakelkantenabschnitts vorgesehen ist.

Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung trägt die Auftragsvorrichtung gleichzeitig mehrere Flüssigkeiten auf ei nen Träger auf, um auf diesem mehrere Filme zu erzeugen. Die Auftragsvorrichtung stellt den Rakelkantenabschnitt zur Ver fügung zum Auftragen einer zweiten Flüssigkeit auf den Träger, so daß die zweite Flüssigkeit hierauf einen oberen Film auf einem unteren Film ausbildet, und weist die Abschrägung mit einer Breite von etwa 2 bis 3 µm auf, die an der stromaufwär tigen Kante der Oberfläche des Abschnitts in bezug auf die Laufrichtung vorgesehen ist. Die Auftragsvorrichtung umfaßt einen zweiten Schlitz, der zwischen dem Schlitz und der Ab schrägung des Hinterkantenabschnitts vorgesehen ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestell ter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Zielrichtungen, Merkmale und Vorteile ergeben.

Die bevorzugten Ausführungsformen werden unter Bezug auf die Figuren beschrieben, in welchen gleiche Elemente durchgehend durch gleiche oder ähnliche Bezugsziffern bezeichnet werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht des Extrusionskopfes einer Auf tragsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine weggeschnittene Perspektivansicht des in Fig. 1 gezeigten Extrusionskopfes;

Fig. 3 und 4 Perspektivansichten mit einer Darstellung von Abänderungen der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung einschließlich Verbindungen für Flüssigkeitszufuhr systeme für Extrusionsköpfe;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Hauptteils einer Doppel film-Auftragsvorrichtung gemäß einer weiteren Aus führungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6 eine Schnittansicht eines konventionellen Extrusions kopfes.

Die vorliegende Erfindung ergab sich aus intensiven Unter suchungen, aus denen hervorging, daß eine empfindliche Kombi nation des Aufbaus eines Rakelkantenabschnitts an der Kante der dem Träger gegenüberliegenden Oberfläche bei einem Schlitz und des Aufbaus eines Hinterkantenabschnitts an der stromab wärtigen Kante der dem Träger gegenüberliegenden Oberfläche in bezug auf die Laufrichtung eines Trägers in der Wirkung da zu führt, daß die Abschnitte abplatzen.

Die Auftragsvorrichtung des Extrusionstyps gemäß der vorlie genden Erfindung drückt kontinuierlich die Flüssigkeit von dem Auslaßabschnitt eines Schlitzes aus auf die Oberfläche des flexiblen Trägers, der kontinuierlich entlang der Ober fläche eines Hinterkantenabschnitts und der eines Rakelkan tenabschnitts läuft, so daß die Flüssigkeit auf die Oberflä che des Trägers aufgebracht oder aufgetragen wird. Die Vor richtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Rakelkantenab schnitt eine Abschrägung aufweist, die an der stromaufwärti gen Kante der Oberfläche des Abschnitts in bezug auf die Laufrichtung des Trägers vorgesehen ist und 2 bis 3 µm Brei te aufweist; und der Hinterkantenabschnitt weist eine Ab schrägung auf, die an der stromabwärtigen Kante der Oberflä che des Abschnitts in bezug auf die Richtung vorgesehen ist und deren Breite 50 µm oder geringer ist, jedoch größer als der Durchmesser jedes Korns des Materials des Abschnitts.

Vorzugsweise ist jeder voranstehend erwähnte flexible Trä ger eine flexible Lage, beispielsweise ein Plastikfilm, Pa pier, polyolefinbeschichtetes Papier oder ein Metallblatt, beispielsweise Aluminium, Kupfer oder dergleichen. Vorteil hafterweise kann der Träger mit einer Unterbeschichtungs schicht oder dergleichen versehen sein. Verschiedene Flüs sigkeiten, beispielsweise eine magnetische Flüssigkeit, oder eine lichtempfindliche photographische Flüssigkeit, können auf den Träger aufgetragen werden, um ein magnetisches Auf zeichnungsmedium herzustellen, einen photographischen Film, Druckpapier oder andere filmbeschichtete Produkte.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung im einzelnen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnun gen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Extrusionskopfes 1, ei ner Auftragsvorrichtung des Extrusionstyps gemäß einer bevor zugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und zeigt die Vorrichtung, die eine Flüssigkeit F auf einen Träger W aufträgt. Der Extrusionskopf 1 weist eine Tasche 3 auf, ei nen Schlitz 4, einen Rakelkantenabschnitt 5 und einen Hinter kantenabschnitt 6. Der Extrusionskopf 1 ist mit einer Flüs sigkeitszufuhrleitung 2 verbunden, die vorzugsweise eine Flüs sigkeit F der Tasche 3 zuführt. Die Flüssigkeitszufuhrleitung 2 weist eine Flüssigkeitszuführungs-Verdrängerpumpe auf, die nicht in den Figuren gezeigt ist und außerhalb des Gehäuses des Extrusionskopfes 1 vorgesehen ist, um kontinuierlich die Flüssigkeit F mit einer konstanten Flußrate dem Gehäuse zuzu führen, und weist ein Rohr zur Verbindung der Pumpe mit der Tasche 3 auf, welche sich durch das Gehäuse parallel zur Brei te des Trägers W erstreckt. Die Tasche 3 ist ein Reservoir, dessen Querschnitt nahezu kreisförmig über die Gesamtlänge des Gehäuses des Extrusionskopfes 1 entlang der Breite des Trägers W ausgebildet ist. Die wirksame Länge der Tasche 3 wird so gewählt, daß sie gleich der Breite des Trägers W oder etwas größer ist, auf welchen Flüssigkeit aufgetragen wird.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, werden Öffnungen an beiden Enden des Gehäuses, zu welchen sich die Tasche 3 erstreckt, durch Dichtungsplatten 7 und 8 geschlossen, die an den En den befestigt sind. Die Flüssigkeitszufuhrleitung 2 ist mit einem kurzen Rohr 9 verbunden, welches von der Dichtungsplat te 7 aus vorspringt, um die Tasche 3 mit der Flüssigkeit F zu versorgen und diese zu füllen. Die Flüssigkeit F wird dann von dem Gehäuse des Extrusionskopfes 1 durch den Schlitz 4 abgegeben, und weist vorzugsweise eine gleichförmige Druck verteilung auf, die gegen den Träger W drückt. Der Schlitz 4 ist ein verhältnismäßig enger Kanal mit einer Breite von etwa 0,03 bis 2,0 mm, der sich von der Tasche 3 in Richtung auf den Träger W entlang der Gesamtbreite des Trägers W und eben so der Tasche 3 erstreckt. Die Länge des Schlitzes 4 an den Kantenabschnitten 5 und 6 und entlang der Breite des Trägers W ist annähernd gleich der Breite des mit Flüssigkeit versorg ten Abschnitts des Trägers W. Die Tiefe des Schlitzes 4, die sich von der Tasche 3 zum Träger W erstreckt, wird vorzugswei se eingestellt auf der Grundlage der Zusammensetzung, der phy sikalischen Eigenschaften, der Flußrate und des Druckes der Flüssigkeit F, so daß die Flüssigkeit F durch den Schlitz 4 von der Tasche 3 in einer laminaren Schicht mit einer gleich förmigen Flußrate und einer gleichförmigen Druckverteilung entlang der Breite des Trägers fließt.

Der Rakelkantenabschnitt 5 und der Hinterkantenabschnitt 6 sind stromaufwärts bzw. stromabwärts des Auslaßabschnitts des Schlitzes 4 in bezug auf die Laufrichtung des Trägers W ange ordnet. Die dem Träger gegenüberliegende Oberfläche 5a des Rakelkantenabschnitts 5 ist vorzugsweise gekrümmt von der stromaufwärtigen Kante der Oberfläche bis zu deren stromabwär tiger Kante. Der Rakelkantenabschnitt 5 weist eine Abschrä gung 5b auf, die an der stromaufwärtigen Kante der dem Träger gegenüberliegenden Oberfläche 5a des Abschnitts 5 anstößt und am Auslaßende des Schlitzes 4 angeordnet ist. Vorzugsweise er streckt sich die Abschrägung 5b entlang der Gesamtlänge des Rakelkantenabschnitts 5 über zumindest die Breite des Trägers W. Die Breite der Abschrägung 5b beträgt vorzugsweise 2 bis 3 µm. Der Hinterkantenabschnitt 6 weist eine Abschrägung 6b an der stromabwärtigen Kante der dem Träger gegenüberliegen den Oberfläche 6a des Abschnitts 6 und benachbart zur Kante des Auslaßendes des Schlitzes 4 auf. Vorzugsweise erstreckt sich die Abschrägung 6b entlang der Gesamtlänge des Hinter kantenabschnitts 6 über zumindest die Breite des Trägers W. Die Breite der Abschrägung 6b beträgt vorteilhafterweise 5 bis 50 µm. Vorzugsweise beträgt der körperliche Winkel R₁, der durch den Auslaßabschnitt des Schlitzes 4 und die dem Träger gegenüberliegende Oberfläche 5a des Rakelkantenab schnitts 5 gebildet wird, 80° oder mehr. Vorzugsweise ist der körperliche Winkel R₂, der zwischen dem Auslaßab schnitt des Schlitzes 4 und der dem Träger gegenüberliegen den Oberfläche 6a des Hinterkantenabschnitts 6 ausgebildet ist, kleiner oder gleich 60°. Die wirksame Breite der dem Träger gegenüberliegenden Oberfläche 5a des Rakelkantenab schnitts 5 entlang der Laufrichtung des Trägers W ist etwa 0,5 bis 17,0 mm, wenn dies als eine gerade Linie zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Kantenoberflä che gemessen wird. Die wirksame Breite der dem Träger gegen überliegenden Oberfläche 6a des Hinterkantenabschnitts 6 entlang der Laufrichtung des Trägers W beträgt etwa 0,1 bis 50 mm. Die dem Träger gegenüberliegende Oberfläche 6a des Hinterkantenabschnitts 6 kann entweder flach oder leicht gekrümmt ausgebildet sein. Zwar ist die dem Träger gegen überliegende Oberfläche 5a des Rakelkantenabschnitts 5 eine gekrümmte Oberfläche bei dieser Ausführungsform, jedoch kann die Oberfläche vorteilhafterweise eine flache Oberfläche sein, eine Kombination mehrerer flacher Oberflächen, oder eine Kom bination einer flachen Oberfläche mit einer gekrümmten Ober fläche.

Der Auftragkopf 1 des Extrusionstyps, der wie voranstehend be schrieben aufgebaut ist, wird durch einen Extrusionskopfhalte mechanismus (der in den Figuren nicht gezeigt ist) bewegt, so daß der Kopf nahe dem Träger W angeordnet wird, der auf Lauf führungseinrichtungen gehaltert wird, beispielsweise (nicht gezeigten) Führungswalzen, um eine annähernd konstante Span nung zwischen der Laufführungseinrichtung zu haben und so aus gebildet sein, daß eine leichte Krümmung in der Richtung der Dicke des Trägers W existiert. Daher ist der Träger gekrümmt, so daß zumindest ein Abschnitt des Trägers W annähernd paral lel zu jeder der dem Träger gegenüberliegenden Oberflächen 5a und 6a des Rakelkantenabschnitts 5 und des Hinterkantenab schnitts 6 verläuft, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Nachdem die Flüssigkeitszufuhrleitung 2 mit der Zufuhr der Flüssigkeit F mit einer gewünschten Flußrate begonnen hat, fließt die Flüs sigkeit durch die Tasche 3 und den Schlitz 4, so daß die Flüs sigkeit von dem Auslaßabschnitt des Schlitzes herausgedrückt wird, mit einer gleichförmigen Flußrate und einer gleichförmi gen Druckverteilung entlang der Breite des Trägers W. Da die Formen der dem Träger gegenüberliegenden Oberflächen 5a und 6a der Kantenabschnitte 5 und 6 so vorgeschrieben sind, wie es voranstehend ausgeführt wurde, wird der Druck der Flüssigkeit F, die aus dem Auslaßabschnitt des Schlitzes 4 ausgestoßen wird, in vorteilhafter Weise so gesteuert, daß Luft daran ge hindert wird, in der Flüssigkeit eingefangen zu werden, wäh rend der Träger W kontinuierlich in der durch einen Pfeil R in Fig. 1 gezeigten Richtung läuft. Die Flüssigkeit F bewegt sich auf dem Träger W, während ein kleiner Spalt zwischen der Oberfläche des Trägers W und der dem Träger gegenüberliegen den Oberfläche der Kantenabschnitte besteht, wodurch der Trä ger W und die dem Träger gegenüberliegende Oberfläche des Rakelkantenabschnitts auseinander gedrückt werden. Die Ober fläche des Trägers W und die gesamte dem Träger gegenüberlie gende Oberfläche 5a des Rakelkantenabschnitts 5 sind vollstän dig voneinander durch einen vorbestimmten Spalt dadurch ge trennt, daß die Flüssigkeit F sich in Form eines dünnen Films entlang der gesamten Breite des Trägers W bewegt.

Es ist vorzuziehen, um ein Abplatzen oder Abbröckeln des Rakelkantenabschnitts 5 zu vermeiden, daß die Breite l₅ der Abschrägung 5b so groß wie möglich ausgebildet wird. Wenn die Breite l₅ allerdings größer ausgebildet wird als der voran stehend angegebene Winkel, dann würde vermutlich der Ausfluß der Flüssigkeit F aus dem Schlitz 4 auf den Rakelkantenab schnitt 5 gestört. Insbesondere würde der Fluß der Flüssig keit F mehr beeinflußt nahe der Außenkante oder an der Außen kante des Films der aufgebrachten Flüssigkeit F auf dem Trä ger W als an der Innenoberfläche des Films, wodurch die Qua lität der äußeren Abschnitte des Films verschlechtert würde, zusätzlich zu der Verschlechterung der Qualität infolge des Abplatzens. Wenn die Breite l₅ kleiner wäre als der voran stehend diskutierte Bereich, so würde der Rakelkantenabschnitt 5 zu einem Abplatzen neigen infolge der Belastung während lan ger Benutzungszeiträume, obwohl der Kantenabschnitt 5 im all gemeinen einen stumpfen Winkel zwischen seinen gegenseitig benachbarten Oberflächen aufweist, um so gegenüber einem Ab platzen relativ widerstandsfähig zu sein. Wenn die Breite l₆ der Abschrägung 6b des Hinterkantenabschnitts 6 geringer wäre als der voranstehend angegebene Bereich, also kleiner als der Durchmesser (etwa 5 µm) jedes Kristallkorns eines Karbids, beispielsweise Wolframkarbid, welches eine sehr harte Legie rung ist, so wäre es nicht nur unmöglich, die Eigenschaften der Oberfläche der Abschrägung genügend gut auszubilden, son dern es würde auch der Hinterkantenabschnitt zum Abplatzen neigen, so daß er nicht für einen längeren Zeitraum benutzt werden könnte, da der Winkel zwischen gegenseitig benachbar ten Oberflächen des Abschnitts 6 an dessen stromabwärts ange ordneter Kante ein spitzer Winkel ist. Wäre die Breite l₆ der Abschrägung 6b größer als der voranstehend diskutierte Bereich, so wäre die Wirkung des Abschnitts 6, die darin be steht, die Flüssigkeit in der umgekehrten Laufrichtung des Trägers W zu ziehen, so außerordentlich stark, daß die Dicke des Films der aufgebrachten Flüssigkeit F auf dem Träger W ungleichmäßig wäre, was im schlimmsten Fall zum Einschluß von Luft in der Flüssigkeit F führen würde.

Die Entfernung zwischen dem Träger W und der dem Träger gegen überliegenden Oberfläche 5a des Rakelkantenabschnitts 5, die voneinander durch die Flüssigkeit F getrennt sind, wird anhand vorbestimmter Faktoren festgelegt, beispielsweise der Spannung des Trägers und der Menge der zugeführten Flüssigkeit. Durch Ändern der Menge der zugeführten Flüssigkeit F kann die Ent fernung sehr einfach und genau auf einen gewünschten Wert ein gestellt werden, der vorzugsweise gleich der Dicke des Films der aufgetragenen Flüssigkeit F auf dem Träger W ist.

Der Rakelkantenabschnitt 5 und der Hinterkantenabschnitt 6 können vorzugsweise aus einer sehr harten Legierung oder ei ner Keramik hergestellt sein, um das Ausmaß der Reckteckig keit und der Ebenheit der Abschnitte zu vergrößern, um so die voranstehend angegebene Entfernung gleichförmiger entlang der Breite des Trägers W auszubilden, um nämlich die Dicke des Films der aufgebrachten Flüssigkeit gleichförmiger auszubil den, und die Fähigkeit zum schnellen Auftragen und die Fähig keit zum Auftragen eines dünnen Films der Auftragsvorrichtung besser auszugestalten.

Die Fig. 3 und 4 zeigen Flüssigkeitszufuhrsysteme, die Modifikationen der Auftragsvorrichtung für die Zuführung einer Flüssigkeit F zu der Tasche 3 darstellen. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Flüssigkeitszufuhrsystem wird die Flüssigkeit F der Tasche 3 an derem einen Ende durch das kurze Rohr 9 zugeführt, ähnlich wie bei dem in Fig. 2 gezeigten System, jedoch ist ein weiteres kurzes Rohr 10 an der Dichtungsplatte 8 angebracht, so daß ein Teil der Flüssigkeit, die der Tasche durch das kur ze Rohr 9 an der anderen Dichtungsplatte 7 zugeführt wird, durch das kurze Rohr 10 abgezogen wird, um zu verhindern, daß die Flüssigkeit in der Tasche 3 stagniert. Daher ist das Flüs sigkeitszufuhrsystem, welches in Fig. 3 gezeigt ist, äußerst wirksam, insbesondere für eine magnetische Flüssigkeit, wel che thixotrope Eigenschaften aufweist und zum Zusammenklumpen neigt.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Flüssigkeitszufuhrsystem sind kur ze Rohre 9 und 10 an den Dichtungsplatten 7 und 8 angebracht, und es ist ein weiteres kurzes Rohr 11 an dem Gehäuse des Ex trusionskopfes 1 angebracht und steht in Verbindung mit dem zentralen Abschnitt der Tasche 3, so daß die Flüssigkeit der Tasche durch das zentrale kurze Rohr 11 zugeführt wird, und ein Teil der Flüssigkeit in der Tasche aus dieser durch die quer angeordneten kurzen Rohre 9 und 10 abgezogen wird. Der Rest der Flüssigkeit stagniert nicht in der Tasche 3 und wird aus dem Schlitz 4 ausgestoßen, was es gestattet, daß die Druckverteilung in der Flüssigkeit gleichförmiger ist.

Das Flüssigkeitszufuhrsystem der Auftragsvorrichtung 1 ist nicht auf irgendeine bestimmte Ausführungsform beschränkt, beispielsweise die in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigte, sondern kann jede geeignete Kombination dieser Ausführungsformen dar stellen. Der Querschnitt der Tasche 3 ist nicht auf die vor anstehend beschriebene Kreisform beschränkt, sondern kann vorteilhafterweise winklig geformt sein, solange sie eine gleichmäßige Verteilung des Drucks der Flüssigkeit F entlang der Breite des Trägers W zur Verfügung stellt.

Obwohl die Auftragsvorrichtung 1 zum Auftrag der Flüssigkeit F auf den Träger W dient, um auf diesem einen einzigen Film auszubilden, ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf be schränkt, sondern kann auch als eine Auftragsvorrichtung zur gleichzeitigen Auftragung mehrerer Flüssigkeiten auf einen Träger dienen, um beispielsweise auf diesem zwei Filme herzu stellen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die in Fig. 5 gezeigte Auftragsvorrichtung weist einen Hinterkantenabschnitt 6 auf, der mit einer Abschrägung 6b an der stromabwärtigen Kante der dem Träger gegenüberliegenden Oberfläche 6a des Abschnitts vorgesehen ist, wie bei der in Fig. 1 gezeigten Auftragsvor richtung, und weist einen ersten Rakelkantenabschnitt 51 bzw. einen zweiten Rakelkantenabschnitt 52 auf. Der zweite Rakel kantenabschnitt 52 zum Auftragen einer Flüssigkeit F2 auf den Träger W zur Erzeugung eines oberen Films weist eine Abschrä gung 5b auf. Vorzugsweise weist der erste Rakelkantenabschnitt 51, der sich stromaufwärts des zweiten Rakelkantenabschnitts 52 in bezug auf die Laufrichtung des Trägers W befindet, und der die andere Flüssigkeit F1 auf den Träger aufträgt, um ei nen unteren Film herzustellen, keine Abschrägung auf.

Eine Auftragsvorrichtung des Extrusionstyps gemäß der vorlie genden Erfindung weist einen Rakelkantenabschnitt auf, der ei ne Abschrägung einer relativ geringen Breite von 2 bis 3 µm an der stromaufwärtigen Kante der dem Träger gegenüberliegen den Oberfläche des Abschnitts aufweist, sowie einen Hinter kantenabschnitt, der eine Abschrägung aufweist, deren Breite größer ist als der Durchmesser jedes Korns des Materials des Abschnitts, und befindet sich an der stromabwärts angeordne ten Kante der dem Träger gegenüberliegenden Oberfläche des Abschnitts. Da der Rakelkantenabschnitt die Abschrägung auf weist, wird eine Flüssigkeit, die durch die Vorrichtung auf gebracht wird, nicht gestört, und im Abschnitt kommt es nicht zu Abplatzungen. Da der Hinterkantenabschnitt die Abschrägung aufweist, deren Breite größer ist als der Durchmesser jedes Korns des Materials des Abschnitts, sind die Eigenschaften der Oberfläche des Abschnitts an der Abschrägung gut genug um deren Kontakt mit der Oberfläche der Flüssigkeit zu ver bessern, ohne das Verhalten der Flüssigkeit zu stören. Im Er gebnis kann das Einfangen von Luft in der Flüssigkeit dadurch verhindert werden, daß der Druck der Flüssigkeit auf einen hohen Pegel gesetzt ist, der für das schnelle Auftragen der Flüssigkeit geeignet ist. Die Kantenabschnitte neigen nicht dazu, infolge des hohen Druckes der Flüssigkeit oder derglei chen, abzuplatzen. Es wird daher verhindert, daß etwas an den Kantenabschnitten der Vorrichtung abplatzt oder daß diese verschleißen während des Auftrages der Flüssigkeit, wodurch eine Verschlechterung der Auftragsvorrichtung während des Be triebs des Gerätes verhindert wird. Daher stellt die Auftrags vorrichtung schlierenfreie Filme der aufgebrachten Flüssigkeit F auf dem Träger W während langer Betriebszeiträume zu Ver fügung.

Die Zielsetzungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich am besten unter Bezug auf aktuelle Beispiele von Ausführungsformen der Erfindung verstehen.

Die in Tabelle 1 gezeigten Substanzen wurden in eine Kugel mühle eingefüllt, so daß die Substanzen gut miteinander ge mischt und zusammen dispergiert wurden. Dann wurden der Mischung 30 Gew.-Teile eines Epoxyharzes mit einem Epoxy äquivalent von 500 zugefügt, damit gleichförmig gemischt und hierin dispergiert, um eine magnetische Flüssigkeit herzustellen.


Gew.-Teile
c-Fe₂O₃-Pulver (nadelförmige Körner mit einem mittleren Durchmesser entlang der Hauptachse von 0,5 µm sowie mit 320 Oersted Koerzitivkraft)	300
Colpolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat (87 : 13 Copolymerisationsverhältnis sowie Polymerisationsgrad von 400)	30
elektrisch leitfähiger Kohlenstoff	20
Polyamidharz (Aminwert: 300)	15
Lecithin	6
Silikonöl (Dimethylpolysiloxan)	3
Xylol	300
Methylisobutylketon	300
n-Butanol	100

Bei einer Messung der Gleichgewichts-Viskosität der magneti schen Flüssigkeit mit einem Shimadzu-Rheometer RM-1, herge stellt durch Shimadzu Corporation, ergab sich eine Ablesung des Rheometers von 8 Poise bei einer Schergeschwindigkeit von 10 pro Sekunde und 1 Poise bei einer Schergeschwindigkeit von 500 pro Sekunde. Die Flüssigkeit wurde auf einen Träger auf gebracht durch eine Auftragsvorrichtung des Extrusionstyps mit nachstehend angegebenen Faktoren. Der Träger war ein Poly ethylenterephthalatfilm mit einer Dicke von 20 µm und einer Breite von 300 mm. Die Spannung des Trägers wurde auf 4 kg für dessen Gesamtbreite gesetzt. Der Träger lief mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min. Für diese Einsätze wurden Extrusionsköpfe verwendet, die im wesentlichen so aufgebaut waren, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, und die Abschrägungen unterschiedlicher Breiten aufwiesen, sowie ein Extrusionskopf, der im wesentlichen so aufgebaut war, wie in Fig. 1 darge stellt, jedoch keine Abschrägung aufwies. Die Extrusionsköpfe wurden aus einer sehr harten Legierung hergestellt, die Kör ner mit mittleren Durchmessern von etwa 5 µm aufwies. Die Dicke des nassen Films der auf den Träger aufgebrachten mag netischen Flüssigkeit betrug 10 µm.

Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Auftragungen. Nach dem Auf trag des Films wurde die Anzahl der Ausbrechkerben auf jedem der Extrusionsköpfe und die Anzahl der Schlieren auf jedem der Filme der aufgebrachten magnetischen Flüssigkeit überprüft. Es wird darauf hingewiesen, daß bei dem Extrusionskopf, des sen Rakelkantenabschnitt eine Abschrägung mit einer Breite von 50 µm aufwies, und bei dem Extrusionskopf, dessen Hinterkan tenabschnitt eine Abschrägung von 150 µm Breite aufwies, die Oberflächen der Filme der magnetischen Flüssigkeit, die durch die Köpfe aufgetragen wurden, so schlecht waren, daß die Ober flächen nicht bewertet werden konnten. Die Spalten "nach Ge brauch" in Tabelle 2 zeigen die Anzahl der Ausbrechkerben des Extrusionskopfes nach dessen Gebrauch über 500 Stunden, und die Anzahl der Schlieren auf dem Film der Flüssigkeit, die durch den Kopf nach dieser Gebrauchsdauer aufgetragen wurde. Die Zeichen O, Δ und X in der Spalte "allgemeine Bewertung" von Tabelle 2 bedeuten, daß eine Ausbrechkerbe und eine Schliere nicht auftraten, also daß ein Auftrag ordnungsgemäß durchgeführt wurde, daß ein Auftrag praktisch ohne irgendein Problem durchgeführt wurde, jedoch schlechter war als der mit dem Kreiszeichen ("O") markierte Auftrag, und daß eine große Anzahl von Ausbrechkerben und eine große Anzahl von Schlieren auftraten, also daß eine Auftragung nicht ordnungsgemäß durch geführt wurde. "Ungleichmäßig" in Tabelle 2 bedeutet, daß der Film der aufgetragenen magnetischen Flüssigkeit geringfügig gestört war infolge eines Grundes, der nicht eine Ausbruchs kerbe war.

Zwei magnetische Flüssigkeiten wurden gleichzeitig auf einen Träger aufgetragen durch eine Auftragsvorrichtung des Extru sionstyps mit nachstehend angegebenen Faktoren, so daß die Flüssigkeiten zwei Filme auf dem Träger ausbildeten. Der Trä ger war ein Polyethylenterephthalatfilm mit einer Dicke von 20 µm und einer Breite von 300 mm. Die Spannung des Trägers wurde über seine gesamte Breite auf 4 kg gesetzt. Der Träger lief mit einer Geschwindigkeit von 300 m/min. Für diese Auf tragungsvorgänge wurden Extrusionsköpfe eingesetzt, die im wesentlichen aufgebaut waren wie in Fig. 5 dargestellt, und Abschrägungen unterschiedlicher Breiten aufwiesen, sowie ein Extrusionskopf, der im wesentlichen so aufgebaut war wie in Fig. 5 gezeigt, und der keine Abschrägung aufwies. Der Krüm mungsradius der dem Träger gegenüberliegenden Oberfläche des ersten und des zweiten Rakelkantenabschnitts der Extrusions köpfe betrug 6 mm. Die Köpfe bestanden aus einer sehr harten Legierung mit einem mittleren Korndurchmesser von 5 µm. Die Flüssigkeit F1 zur Herstellung des unteren Films auf dem Trä ger bestand aus den in Tabelle 3 gezeigten Substanzen. Die andere Flüssigkeit F2 zur Herstellung des oberen Films auf dem unteren Film bestand aus den in Tabelle 4 gezeigten Sub stanzen. Die aufgebrachte Menge der Flüssigkeit F1 bzw. F2 betrug 15 cm³/m² bzw. 10 cm³/m². Die Flüssigkeiten F1 und F2 wiesen eine Gleichgewichtsviskosität bei einer Schergeschwin digkeit von 10⁴/sek. von 0,2 Poise bzw. 0,3 Poise auf.


Gew.-Teile
Carbon black (Cebalco, 250 µm mittlerer Korndurchmesser)	200
Nippolan 7304, hergestellt durch Nippon Polyurethan Industry Co., Ltd.	80
Pheoxyharz (PKH-1), hergestellt durch Union Carbide Corp.	35
Kupferoleat	1
Methylethylketon	500


Gew.-Teile
Kobalthaltiges magnetisches Eisenoxid (35 m² S_BET-Wert)	100
Polyurethanharz (Nippolan 2304, hergestellt durch Nippon Polyurethan Industry Co., Ltd.)	8
Nitrocellulose	10
Polyisocyanat	8
Cr₂O₅	2
Carbon black (20 µm mittlerer Korndurchmesser)	2
Stearinsäure	1
Butylstearat	1
Methylethylketon	300

Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse der Auftragungen. Es wurde die Anzahl von Ausbruchskerben bei jedem der Extrusionsköpfe und die Anzahl der auf jedem der oberen Filme auftretenden Schlie ren überprüft. Bei dem Extrusionskopf, dessen Rakelkantenab schnitt eine Abschrägung einer Breite von 50 µm aufwies, und bei dem Extrusionskopf, dessen Hinterkantenabschnitt eine Abschrägung mit einer Breite von 150 µm aufwies, waren die Oberflächen der Filme so schlecht daß die Oberflächen nicht beurteilt werden konnten, ähnlich wie bei dem voranstehenden Beispiel, das in Tabelle 2 gezeigt ist. Die Bezeichnungen O, Δ und X in der Spalte "allgemeine Beurteilung" von Tabelle 5 be deuten, daß eine Ausbruchskerbe und eine Schliere nicht auf traten, also daß ein ordnungsgemäßer Auftrag stattfand, bzw. daß ein Auftrag praktisch ohne Probleme stattfand, jedoch schlechter war als der mit dem Kreiszeichen ("O") bzw. daß ei ne große Anzahl von Ausbruchskerben und eine große Anzahl von Schlieren auftrat, daß also keine ordnungsgemäße Auftragung stattfand. "Ungleichmäßig" in Tabelle 5 bedeutet, daß der Film der aufgetragenen Flüssigkeit geringfügig gestört war infolge einer Ursache, die nicht eine Ausbruchskerbe war.

Man erkennt aus den Tabellen 2 und 5, daß ein sehr guter Auf trag stattfand, sowohl bei der Herstellung eines einzigen Films der Flüssigkeit auf dem Träger oder bei der gleichzeiti gen Herstellung zweier Filme der Flüssigkeit auf dem Träger, wenn die Abschrägung des Hinterkantenabschnitts eine Breite von 5 bis 50 µm aufwies, und die Abschrägung des Rakelkanten abschnitts eine Breite von 2 bis 3 µm aufwies.

Weitere Abänderungen und Variationen der Erfindung werden Fachleuten auf diesem Gebiet anhand der voranstehenden Be schreibung und Lehre deutlich werden. Zwar wurden nur voran stehend bestimmte Ausführungsformen der Erfindung im einzel nen beschrieben, es wird jedoch deutlich, daß zahlreiche Mo difikationen durchgeführt werden können, ohne vom Gesamtum fang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Auftragsvorrichtung des Extrusionstyps, die kontinuierlich eine Flüssigkeit aus dem Auslaßabschnitt eines Schlitzes auf die Oberfläche eines flexiblen Trägers ausstößt, der kontinuierlich entlang der Oberfläche eines Hinterkanten abschnitts und der Oberfläche eines Rakelkantenabschnitts läuft, so daß die Flüssigkeit auf die Oberfläche des Trä gers aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rakelkantenabschnitt eine Abschrägung aufweist, die auf der stromaufwärtigen Kante der Oberfläche des Rakelkantenabschnitts in bezug auf die Laufrichtung des Trägers vorgesehen ist, und eine Breite von 2 bis 3 µm aufweist; und
daß der Hinterkantenabschnitt eine Abschrägung aufweist, die an der stromabwärtigen Kante der Oberfläche des Hin terkantenabschnitts in bezug auf die Richtung vorgesehen ist, und deren Breite kleiner oder gleich 50 µm ist und größer ist als der Durchmesser jedes Korns des Materials des Hinterkantenabschnitts.

2. Auftragsvorrichtung des Extrusionstyps nach Anspruch 1, welche gleichzeitig Flüssigkeiten auf einen Träger auf bringen kann, so daß die Flüssigkeiten dort zwei Filme ausbilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rakelkantenab schnitt zum Auftragen der Flüssigkeit auf den Träger, so daß die Flüssigkeit den oberen Film dort auf dem unteren Film bildet, eine Abschrägung aufweist, die an der strom aufwärtigen Kante der Oberfläche des Abschnitts in bezug auf die Laufrichtung des Trägers vorgesehen ist und eine Breite von 2 bis 3 µm aufweist.

3. Auftragsvorrichtung des Extrusionstyps zum kontinuierli chen Auftragen einer Flüssigkeit auf einen Trägerfilm, der sich mit einer vorbestimmten Lineargeschwindigkeit bewegt und eine vorbestimmte Laufrichtung aufweist, gekennzeich net durch:
einen Kopf, der mit einer Bohrung versehen ist, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Kopfes ange ordnet ist, um die Flüssigkeit zu empfangen;
einen Schlitz, der im Betrieb die Bohrung mit einer Ober fläche des Kopfes verbindet, welche dem Träger gegenüber liegt, wobei der Schlitz gegenüberliegende Oberflächen aufweist, die einen im wesentlichen rechteckigen Kanal für die Flüssigkeit festlegen;
einen Hinterkantenabschnitt, der benachbart dem Schlitz auf der stromaufwärtigen Seite des Schlitzes in bezug auf die Richtung vorgesehen ist, wobei der Hinterkantenabschnitt eine Abschrägung aufweist, deren Breite kleiner oder gleich etwa 50 µm ist, und die größer ist als der Durchmesser je des Korns des Materials des Hinterkantenabschnitts; und
einen Rakelkantenabschnitt, der benachbart dem Schlitz auf der stromabwärtigen Seite des Schlitzes in bezug auf die Richtung vorgesehen ist, wobei der Rakelkantenabschnitt eine Abschrägung mit einer Breite von etwa 2 bis 3 µm auf weist, die an der stromaufwärtigen Kante der Oberfläche des Rakelkantenabschnitts vorgesehen ist.

4. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Auftragsvorrichtung simultan mehrere Flüssig keiten auf einen Träger aufbringt, um auf diesem mehrere Filme herzustellen, wobei der Rakelkantenabschnitt zum Auf bringen einer zweiten Flüssigkeit auf dem Träger, so daß die zweite Flüssigkeit einen oberen Film auf einem unteren Film auf dem Träger ausbildet, die Abschrägung mit einer Breite von etwa 2 bis 3 µm aufweist, die an der stromauf wärtigen Kante der Oberfläche des Abschnitts in bezug auf die Richtung vorgesehen ist, und wobei die Auftragsvorrich tung weiterhin einen zweiten Schlitz aufweist, der zwischen dem Schlitz und der Abschrägung des Hinterkantenabschnitts angeordnet ist.

5. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Auftragsvorrichtung weiterhin aufweist:
mehrere Abdichtplatten, die im Betrieb mit dem Kopf ver bunden sind, um die gegenüberliegenden Enden der Bohrung zu verschließen; und
eine im Betrieb mit der Bohrung verbundene Einrichtung, um die Flüssigkeit der Bohrung zuzuführen.

6. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Zulieferungseinrichtung weiterhin eine Ver drängerpumpe aufweist.

7. Auftragsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Zufuhreinrichtung im Betrieb mit zumindest einer der Abdichtplatten verbunden ist.