DE68924349T2

DE68924349T2 - Beschichtungsvorrichtung mit Abdeckung

Info

Publication number: DE68924349T2
Application number: DE68924349T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Ruschak; Pablo Santiago
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPH0627929B2; EP0427753A1; DE68924349D1; EP0427753B1; JPH03503576A; WO1990001178A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschichtung eines Bandes oder Blattes mit einer Flüssigkeitsmischung, was einen Prozeßschritt in der Herstellung von fotografischem Material darstellt.
Unter den vielen bekannten Beschichtungsverfahren sind das Wulst- und Vorhangbeschichtungsverfahren die einzigen, die die in der Photoindustrie erforderliche sehr hohe Qualität und Einheitlichkeit erfüllen. Beschichtungstrichter werden sowohl im Ein- als auch Mehrschichtwulst- und Vorhangbeschichtungsverfahren verwendet, um eine Beschichtungsmasse an der Beschichtungszone zur Verfügung zu stellen. Diese Trichter umfassen eine oder mehrere Gleitflächen, über die eine oder mehrere Schichten der Beschichtungsmasse zur Beschichtungszone fließen. Fehlstellen treten auf, wenn die über die Gleitfläche fließende Beschichtungsmasse Luftströmungen ausgesetzt ist. Die auf die fließende Masse treffenden Luftströmungen verursachen Verwirbelungen der Oberfläche der Masse, was sich in Unregelmäßigkeiten in der Beschichtungsmasse äußert, wenn diese sich auf der Gleitfläche nach unten auf die Beschichtungszone hin bewegt. Diese Ungleichmäßigkeiten in der Masse auf der Gleitfläche resultieren in der Ausbildung von Sprenkeln oder anderen Fehlstellen in der Beschichtung auf dem Band oder Blatt.
Frühere Versuche die Störung des Flusses von fotografischen Beschichtungsmasse auszuschalten, welche durch das Auftreffen von der den Beschichtungstrichter umgebenden Luft verursacht wird, waren nicht vollkommen erfolgreich. In einigen Beschichtungsräumen wurden Spitzen der Luftgeschwindigkeiten von 200 Fuß pro Minute gemessen. Die in der US-A-4,287,240 beschriebenen Abschirmmittel zeigten eine Verringerung der Luftströmung um die Beschichtungsstation. Die Abschirmungen sind aus einem löchrigen Material hergestellt und wirkungsvoll in der Ablenkung, Zerteilung und Abbremsung der erzwungenen, umgebenden Luftvorhänge. Diese erzwungenen Luftvorhänge werden häufig durch die Ventilations- und Absaugeinrichtung in der Nachbarschaft der Beschichtungsvorrichtung erzeugt, oder aber auch durch Öffnen und Schließen der Türen zum Beschichtungsraum oder durch Bewegung des Personals in der Umgebung der Beschichtungsvorrichtung. Die löchrige Abschirmung ist derart gestaltet, daß sie den gesamten Beschichtungstrichter und die Beschichtungszone einschließt und nicht in der Nähe zur Gleitfläche des Trichters angeordnet ist. Die US-A-4,287,246 offenbart tatsächlich, daß die Abschirmung im Bereich von 5 cm bis ungefähr 60 cm von der Beschichtungsmasse beabstandet sein soll. Die besten Ergebnisse wurden mit Abschirmungen erzielt, die aus einer Vielzahl beabstandeter Wandelemente hergestellt sind, von denen jedes aus einem löchrigen Material besteht. Die besten Abschirmungen reduzieren die Spitzengeschwindigkeiten der Luftströmungen auf ungefähr 7.6 Meter pro Minute (25 Fuß/Minute). Jedoch verursachen sogar diese Geschwindigkeiten Turbulenzen in der Beschichtungsmasse auf der Gleitfläche, welche in der resultierenden Beschichtung oft als breite Streifen auftreten. In den meisten Produkten sind diese Streifen zu beanstanden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sogar bei völligem Fehlen der erzwungenen Luftvorhänge Defekte auftreten, welche, wie es schien, auf das Auftreffen der Luftvorhänge auf die fließende Masse zurückzuführen sei. Es wurde gefunden, daß die Temperaturunterschiede zwischen der über die Gleitfläche des Trichters fließende Masse und der die fließende Masse umgebende Luft thermische Luftkonvektionsströmungen verursachen. So klein diese Strömungen auch sein mögen, hat es sich gezeigt, daß die thermischen Luftkonvektionsströmungen die fließende Masse beeinflussen und Turbulenzen verursachen, die sich in Fehler in der Beschichtung des beschichteten Bandes oder Blattes äußern. Die in der US-A-4,287,240 beschriebenen Abschirmungen haben sich in der Verhinderung der Konvektionsströmung als nutzlos erwiesen.
DE-A-31 10 821 beschreibt eine Beschichtungsvorrichtung, die Abschirmmittel in der Nähe der Gleitoberfläche der Vorrichtung besitzt, um die Beschichtungsmasse vor äußeren Einflüssen zu schützen.
Es hat sich gezeigt, daß Lösungsmittel aus der Beschichtungsmasse an dem Abschirmmittel kondensiert, und Tropfen des Kondensats auf das Beschichtungsmasse zurückfallen und dadurch nicht akzeptierbare Fehler in dem beschichteten Band oder Blatt verursachen. Gemäß der gegenwärtigen Erfindung sind Heizmittel vorgesehen, um die Abschirmmittel zu erwärmen, damit keine Kondensation auftritt.
Ausführungsbeispiele der gegenwärtigen Erfindung werden anschließend durch ein Beispiel und unter Bezugnahme auf die nachstehende Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt einer Wulstbeschichtungsvorrichtung nach Art eines Beschichtungstrichters und eine wenig beabstandete Abschirmung gemäß der gegenwärtigen Vorrichtung
Fig. 2 einen Querschnitt einer Vorhangbeschichtungsvorrichtung nach Art eines Beschichtungstrichters und einer wenig beabstandeten Abschirmung gemäß der gegenwärtigen Erfindung und
Fig. 3 einen Querschnitt einer Vorhangbeschichtungsvorrichtung nach Art eines Beschichtungstrichters und einer wenig beabstandeten Abschirmung gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der gegenwärtigen Erfindung.
Die hier offenbarte Abschirmstruktur ist bei einer typischen Produktionsbedingung äußerst effektiv, bei der die thermische Luftkonvektionsströmung durch den Trichter und die über die Oberfläche des Trichters fließende Beschichtungsmasse erzeugt wird. Die meisten fotografischen Beschichtungsmassen müssen während des Beschichtungsvorganges bei Temperaturen über 35 ºC gehalten werden, um eine Verfestigung der Beschichtungsflüssigkeiten zu vermeiden. Der für die Bereitstellung von Beschichtungsmasse verwendete Trichter muß ebenfalls bei ungefähr der gleichen Temperatur gehalten werden, um eine Gelierung der Beschichtungsflüssigkeiten in inneren Hohlräumen und auf der Gleitfläche zu verhindern. Die Temperatur der Umgebungsluft in der Nähe des Trichters wird für gewöhnlich durch die Behaglichkeit und die Sicherheit des Bedienpersonals bestimmt, und beträgt somit weniger als 25 ºC.
Es hat sich gezeigt, daß die Luftbewegung in der Nähe des Beschichtungstrichters durch thermische Konvektion verursacht werden kann. Bei Beschichtungsmassen auf Gelbasis, die für gewöhnlich bei Temperaturen von ungefähr 40 ºC beschichtet werden und bei denen die Temperatur des Beschichtungsraums auf ungefähr 25 ºC gehalten wird, erwärmen die Beschichtungsmassen die umgebende Luft, was durch die Konvektion verstärkt wird. Die bekannten Abschirmungen ermöglichen keinen Schutz gegen die Luftströmung aufgrund thermischer Konvektion.
Wulstbeschichtung und Vorhangbeschichtung sind unterschiedliche Beschichtungsverfahren, die völlig verschiedene Mechanismen benutzen, wobei die erstere einen extrem kleinen Abstand zwischen der Lippe des Trichters und dem zu beschichtenden Objekt benutzt (wie z.B. einen Abstand von einigen Hundertstel eines Zentimeters) und das letztere benutzt einen Abstand, der um das Hundert- oder Tausendfache größer ist. Bei den Verfahren jedoch, bei denen ein Strom aus Beschichtungsmasse durch einen kaskadenartigen Beschichtungstrichter erzeugt wird, können durch die Verwendung eines Abschirmmittels bedeutend verbessert werden.
Bezugnehmend auf die Zeichnung, zeigt Fig. 1 einen Mehrfachbeschichtungstrichter 10, der Mehrschichtwulstbeschichtung verwendet wird, bei der in einer Beschichtungszone 14 ein Wulst in dem sehr geringen Abstand zwischen der Lippe 40 des Trichters 10 und dem zu beschichtenden Band 18 ausgeformt wird. Die drei Beschichtungsmassen werden zum Beschichtungstrichter 10 geliefert, treten aus den Austrittsschlitzen 15a, 15b und bilden Schichten auf den geneigten Gleitflächen 11, 12 bzw. 13. Die Länge der Schlitze 15 ist für gewöhnlich gleich der Breite der an dem Band anzubringenden Beschichtung. Es ist aber auch. bekannt, daß einzelne Schlitze in ihrer Länge variieren können. Unter dem Einfluß der Schwerkraft fließen die drei einzelnen Schichten auf den Gleitflächen 11, 12 und 13 nach unten und bilden an der Beschichtungszone 14 einen, im Bereich des Wulstes, aus drei Schichten bestehenden Fluß. Die drei Schichten aus Beschichtungsmasse werden gleichzeitig auf die Oberfläche des Bandes 18 aufgebracht. Das Band 18 ist ein entlang eines vorbestimmten Beschichtungsweges durch geeignete Antriebsmittel transportiertes Endlosband, wobei die Antriebsmittel eine Tragerolle 16 umfassen, die starr das Band 18 trägt, positioniert und glättet und ebenso dessen Transportrichtung umkehrt. Der Beschichtungstrichter 10 kann jede gewünschte Breite aufweisen, wie z.B. von einigen Inch zu einigen Fuß.
Um die über die Gleitlächen 11, 12 und 13 fließenden Beschichtungsmassen vor thermischen Luftkonvektionsströmungen zu schützen, die durch offene Stellen des Beschichtungstrichters und durch die fließende Beschichtungsmassen hervorgerufen warden, erstrecken sich Abschirmmittel in Form einer im wesentlichen ebenen Abschirmstruktur 20 im wesentlichen über die gesamte Gleitfläche des Trichters. In Fig. 1 ist die Abschirmstruktur 20 in der nicht aktiven, zurückgezogenen Stellung durch gestrichelte Linien dargestellt und ist mit durchgezogenen Linien in ihrer Betriebsstellung gezeigt. In der Betriebsstellung erstreckt sich die Abschirmstruktur nicht bis an den Beschichtungswulst, so daß der Wulst durch eine Bedienperson beobachtet werden kann. Es hat sich gezeigt, daß für die besten Ergebnisse die Abschirmstruktur von der Beschichtungsmassenoberfläche und/oder der Gleitfläche des Trichters einheitlich beabstandet sein soll. Bei einer nicht beheizten Abschirmung beträgt dieser Abstand zur Gleitfläche des Trichters ungefähr 0.6 cm. Falls, wie gemäß der gegenwärtigen Erfindung, die Abschirmung auf die Temperatur der Beschichtungsmasse oder darüber beheizt ist, kann der Abstand auf 1.0 cm erhöht werden.
Perforierte Materialien werden für diese nahe Abschirmstruktur nicht bevorzugt, da diese Materialien aus Gründen der Festigkeit an Streben angebracht werden müssen. Es hat sich gezeigt, daß diese Streben Störungen des Luftstroms verursachen, die im Gegenzug stationäre Streifen in der Beschichtungsmasse erzeugen können. Eine Abschirmfläche, die stabil und durchgehend ist, besitzt diese Probleme nicht.
Die Abschirmstruktur kann ein aus festen Material, wie z.B. Aluminium oder Stahl, hergestellter Hohlkörper sein. Ebenso festes Plastikmaterial, wie z.B. Polyolefin, kann verwendet werden, falls es ausreichend fest ist, um einen einheitlichen Abstand zur Gleitfläche des Trichters zu gewährleisten.
Die Abschirmstruktur 20 umfaßt Einlaß- und Auslaßöffnungen 20a und 20b, um einen Fluß an Heizflüssigkeit durch die hohle Abschirmstruktur bereitzustellen, damit die in Richtung des Beschichtungstrichters zeigende Abschirmfläche auf der gewünschten Temperatur gehalten wird, die gleich oder über der Temperatur der Beschichtungsmasse liegt.
Luftkonvektionsströmungen zwischen der Gleitfläche des Trichters und der Abschirmung können dadurch minimiert werden, daß der Raum zwischen der Abschirmung und der oberen Gleitfläche oberhalb des am höchsten angeordneten Abgabeschlitzes 15a mit einem Abstandsstab 30 geschlossen wird, der an der Abschirmung angebracht ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt und ist für die Verwendung beim Vorhangbeschichten geeignet. Teile und Merkmale im zweiten Ausführungsbeispiel, die zu Teilen und Merkmalen im ersten hierin beschriebenen Ausführungsbeispiel ähnlich sind, werden mit dem gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wie diese Teile und Merkmale im ersten Ausführungsbeispiel, sind aber zusätzlich mit einem Strich versehen. Die einzigen Unterschiede zwischen dem zweiten und ersten Ausführungsbeispiel werden nun beschrieben. Zum Verständnis von Merkmalen des zweiten Ausführungsbeispiels, die nachgehend nicht beschrieben sind, wird auf die vorstehende Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.
Oberhalb des Beschichtungsweges des Bandes 18' ist ein dreifacher Beschichtungstrichter angebracht, der den aus drei Schichten bestehenden, fallenden Vorhang 26 aus Beschichtungsmasse bildet, der auf das Band 18' trifft, während dieses um die Tragerolle 16' läuft, um auf dem Band 18' eine aus drei unterscheidbaren übereinander angeordneten Schichten bestehende Beschichtung aufzubringen. Die Beschichtungsmassen werden zur Gleitfläche durch die Schlitze 15a', 15b' und 15c' transportiert. Die Schichten der Beschichtungsmasse fließen auf den Gleitflächen 11', 12' und 13' unter Einfluß der Schwerkraft nach unten in Richtung der Kante des Trichters, an der der freifallende Vorhang 26 ausgebildet wird. Während sich das Band 18' um die Beschichtungswalze 16' herum bewegt trifft der fallende Vorhang 26 auf das Band und legt darauf eine zusammengesetzte Beschichtung aus drei unterscheidbaren Schichten der Beschichtungsmasse ab. Die Abschirmstruktur 24 ist derart ausgebildet, daß sie von den Gleitflächen wenig beabstandet ist, im wesentlichen parallel bleibt und auch die untere Gleitfläche 27 einschließt, die eine Fortsetzung der Fläche 13' und fast senkrecht ist, um die Beschichtungsmasse an den frei fallenden Vorhang zu liefern.
Es ist ebenfalls wünschenswert, daß die Abschirmstruktur 24 dieses Ausführungsbeispiels ebenfalls ungefähr 0.6 cm von der Gleitfläche beabstandet ist. Dieser Abstand kann auf ungefähr 1.0 cm erhöht werden, falls, gemäß der gegenwärtigen Erfindung, die Abschirmung erwärmt wird, um eine Kondensation der Beschichtungslösungsmittel an der in Richtung der Gleitfläche des Trichters weisenden Fläche der Abschirmung zu verhindern.
Die Dicke der hohlen Abschirmstruktur kann z.B. ungefähr 2.5 cm betragen. Die Abschirmstruktur ist hohl und besitzt Öffnungen 24a und 24b für den Fluß von Heizflüssigkeit. Die Ausgestaltung der Abschirmung hängt von dem für die Konstruktion der Abschirmung verwendeten Materials und dessen Wärmeleitfähigkeiten, als auch vom thermischen Übertragungskoeffizienten der Heizflüssigkeit innerhalb der hohlen Struktur ab.
Die Abschirmstruktur 24 ist für die Bewegung zwischen einer Betriebsstellung, dargestellt durch durchgezogene Linien, und einer zurückgezogenen Stellung, dargestellt durch gestrichelte Linien und um 28 schwenkbar, was einer Bedienperson den Zugang zu den Gleitflächen und den Ausgängen 15a', 15b' und 15c' ermöglicht.
Fig. 3 stellt ein drittes Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung dar, was im wesentlichen ähnlich dem zweiten Ausführungsbeispiel ist. Teile und Merkmale im dritten Ausführungsbeispiel, die Teilen und Merkmalen im zweiten Ausführungsbeispiel entsprechen, sind mit den selben Bezugszahlen bezeichnet, aber mit einem Doppelstrich versehen. Zum besseren Verständnis des dritten Ausführungsbeispiels wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen. Anstelle einer hohlen Abschirmstruktur ist die Abschirmstruktur 34 aus einem massiven Metallblech, wie z.B. rostfreien Stahl, hergestellt. Die Abschirmstruktur ist in geringem Abstand und gegenüber den Gleitflächen 11'', 12'' und 13'', wie vorstehend beschrieben, angebracht. Eine elektrische Heizdecke 36 ist an der Abschirmstruktur 34 angebracht und besitzt eine ausreichende Wärmeerzeugungsfähigkeit, um die Oberfläche der Abschirmstruktur auf eine Temperatur von ungefähr 35 bis 50 ºC zu erwärmen. Die Abschirmstruktur 34 ist um einen Gelenkpunkt 38 schwenkbar, damit die Abschirmstruktur von der Gleitfläche des Trichters wegbewegt werden kann.
Die Erfindung ist auf eine Vorrichtung für die Beschichtung eines Bandes oder Blattes mit einer Fluidzusammensetzung anwendbar, wie es z.B. ein Schritt in der Herstellung von fotografischen Material ist.
Die wenig beabstandete Abschirmungen der gegenwärtigen Erfindung, die in Verbindung mit anderen Abschirmstrukturen verwendet werden, die derart gestaltet sind, daß sie die Wirkung der erzwungenen Luftströmungen minimieren, wie dieses in dem US-Patent 4,287,240 dargestellt ist. Die wenig beabstandete Abschirmung der gegenwärtig gen Erfindung ist in der Minimierung oder Ausschaltung von Luftkonvektionsströmungen und der Kondensation wirkungsvoll, die durch den Beschichtungstrichter und den auf der Gleitfläche des Trichters fließenden Beschichtungsmassen erzeugt werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Beschichten von Bahnmaterial mit einer Beschichtungsmasse bei der Herstellung fotografischen Materials, wobei die Vorrichtung folgende Komponenten aufweist:

a) Mittel zum Führen des Bahnmaterials entlang einer vorgegebenen Strecke durch eine Beschichtungszone;

b) einen Beschichtungstrichter mit einer Gleitfläche, die ein Fließen der auf das Bahnmaterial aufzutragenden Beschichtungsmasse bewirkt; und

c) in unmittelbarer Nähe der Gleitfläche angeordnete Abschirmmittel, die mit der fließenden Beschichtungsmasse nicht in Berührung kommen, jedoch so geringfügig von ihr beabstandet sind, daß eine Bildung von durch Temperaturunterschiede zwischen Beschichtungsmasse und deren Umgebungsatmosphäre hervorgerufene Konvektionsströmungen verhindert wird;

gekennzeichnet durch Mittel zum Erwärmen der Abschirmmittel auf eine zumindest der Temperatur der Beschichtungsmasse entsprechende Temperatur.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Innern der Mittel zum Erwärmen der Abschirmmittel strömungsführende Mittel für ein wärmeführendes Fluid vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Erwärmen eine elektrische, mit den Abschirmmitteln in wärmeleitendem Kontakt befindliche Heizdecke aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmmittel von der Gleitfläche des Beschichtungstrichters etwa 6 mm beabstandet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Führen von Bahnmaterial zum Führen eines Bandes ausgebildet sind und daß der Beschichtungstrichter neben den Bandführungsmitteln angeordnet und zur Wulstbeschichtung ausgebildet ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungstrichter über und beabstandet von den Bandführungsmitteln angeordnet und zur Beschichtung nach dem Vorhangbeschichtungsverfahren ausgebildet ist.