DE69026097T2

DE69026097T2 - Vorhangbeschichter

Info

Publication number: DE69026097T2
Application number: DE69026097T
Authority: DE
Inventors: Hendrik Josef Geerts; Jan Josef Ghys; Willem Mues
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 1990-12-12
Filing date: 1990-12-12
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: EP0489978B1; EP0489978A1; US5224996A; JP2527665B2; DE69026097D1; JPH0639331A

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gießvorhangbeschichter zum Auftragen einer Schicht aus flüssiger Beschichtungszusammensetzung auf eine kontinuierliche Bahn bei der Herstellung eines photographischen Elements.

Beschreibung des Standes der Technik

Bei der Herstellung eines photographischen Schichtelements besteht die Beschichtungszusammensetzung in der Regel aus wäßrigen Lösungen oder Dispersionen, die hydrophile Kolbide gegebenenfalls mit darin gelösten oder dispergierten Materialien enthalten. Es handelt sich dabei um flüssige Zusammensetzungen mit relativ niedriger Viskosität, zum Beispiel von weniger als ungefähr 150 cP (Zentipoise), meistens im Bereich von ungefähr 5 bis ungefähr 100 cP. Nachdem sie auf die Oberfläche eines Trägers aufgetragen worden sind, werden sie kontrollierten Temperaturen ausgesetzt, um ein Abbinden und Trocknen zu bewirken. In der photographischen Technik werden Beschichtungszusammensetzungen verwendet, die in der chemischen Zusammensetzung und, in begrenzterem Maße, in den physikalischen Eigenschaften sehr stark voneinander abweichen. Als Träger werden unterschiedliche Materialien verwendet. So zum Beispiel wird der Träger aus Papier, Schichtträger, Glas, Gewebe und dergleichen hergestellt, und er kann in der Form einzelner Bogen oder, was gebräuchlicher ist, in der Form einer kontinuierlichen Bahn beschichtet werden.
Die Herstellung photographischer Elemente ist eine äußerst schwierige Technik und erfordert eine extrem genaue Steuerung. Im Gegensatz zu Beschichtungsprozessen bei anderen Techniken, bei denen die vollständige überdeckung des beschichteten Gegenstandes und ein ansprechendes Erscheinungsbild gewöhnlich die einzigen Erfordernisse bei einem beliebigen Beschichtungsverfahren darstellen, muß das Beschichtungsverfahren in der photographischen Technik eine prazise Steuerung bereitstellen.
Bei einem photographischen Element muß in einzelnen extrem dünnen Schichten, d.h. in einer Naßfilmstärke von ungefähr 150 Mikrometern und allgemein von einem weit darunter liegenden Wert von z.B. etwa 10 Mikrometern beschichtet werden. Nach der Beschichtung müssen die Schichten abbinden und/oder sie müssen getrocknet werden, bevor das Produkt gehandhabt werden kann, und ihre Oberflächen können im allgemeinen keiner Art von physikalischer Behandlung unterworfen werden, um ihre Glattheit und/oder die Gleichmäßigkeit ihrer Dicke zu erhöhen. Aus diesem Grund muß die Beschichtungszusammensetzung auf eine derart präzise Weise auf den Träger aufgetragen werden, daß die Schicht nach dem Abbinden und/oder Trocknen eine Dicke und Gleichmäßigkeit aufweist, die innerhalb zulässiger Toleranzen liegen. Da eine Einzelschicht, wie oben angedeutet, außerordentlich dünn sein muß, und da die maximale Abweichung bei der Gleichmäßigkeit der Dicke höchstens bei plus oder minus einigen Prozent liegt, ist es offensichtlich, daß es sich bei dem Beschichtungsvorgang bei der Herstellung photographischer Elemente um einen ungewöhnlich komplizierten und anspruchsvollen Prozeß handelt. Außerdem werden die Probleme beim Einhalten der Anforderungen nach äußerster Dünnheit und extremer Gleichmäßigkeit noch weiter vergrößert durch die Tatsache, daß man für einen wirtschaftlich praktikablen Beschichtungsvorgang in der Lage sein muß, kontinuierliche Bahnen mit einer Breite von bis zu einem Meter und darüber zu handhaben, und es muß möglich sein, die Bahn mit hohen Geschwindigkeiten, zum Beispiel mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von mehreren Metern pro Sekunde, zu beschichten.
Ein besonders interessanter Beschichter zum Realisieren der obengenannten Aufgaben ist ein Gießvorhangbeschichter. Wird eine derartige Vorrichtung so angeordnet, daß sie eine genaue Steuerung der Mittel, von denen der freifallende Gießvorhang erzeugt wird, und eine Steuerung gewisser kritischer Beziehungen zwischen den Betriebsvariablen bereitstellt, so können mit dieser Art von Beschichter photographische Elemente hoher Qualität gefertigt werden. Grundlegende Patente über die Verwendung eines Gießvorhangbeschichters für die Herstelltung photographischer Elemente sind US-A 3,632,374 und US-A 3,508,147, die sich auf einen Einschichten- bzw. Mehrschichtenvorhangbeschichter beziehen.
Ein Phänomen, das bei Beschichtungsgeschwindigkeiten oberhalb ungefähr 150 m.min&supmin;¹ beobachtet wird, ist die Verschiebung des Gießvorhangs in der Richtung der Bahnbewegung durch die von der Bahn mitgerissener Luft. Eine dünne Luftschicht, die an der sich bewegenden Bahn haftet, trifft auf die Berührungslinie zwischen Gießvorhang und Bahn. Außerdem ist die Verschiebung dieser Berührungslinie nicht gleichförmig, da der Gießvorhang, in seiner Querrichtung betrachtet, wellen- bzw. wogenartig verformt wird. Als Folge der Gießvorhangverformung erhält die aufgetragene Schicht längliche, streifenartige Dickeabweichungen. Diese streifenartigen Verformungen liegen in der Größenordnung von lediglich einigen Prozent und sind im Falle lichtundurchlassiger photographischer Materialien, die in Aufsicht betrachtet oder verwendet werden, meist nicht störend. Für den Fall jedoch, daß photographische Materialien in Durchsicht betrachtet werden, sind die Dichteschwankungen, die von den streifenartigen Dickeschwankungen einer oder mehrerer seiner lichtabsorbierenden Schichten hervorgerufen werden, unannehmbar, ganz gleich, ob diese Schichten lichtempfindlich sind oder nicht.
Um dieses Problem zu vermeiden, muß die Grenzschicht aus Luft von der Oberfläche der Bahn evakuiert werden. Es ist vorgeschlagen worden, das genannte Problem mittels verschiedener Verfahren zu vermeiden.
Erstens ist es bekannt, den Beschichter mit Schildmitteln zu versehen, die sich parallel zu dem Gießvorhang erstrecken und in unmittelbarer Nähe der Bahnoberfläche enden, wobei ein Endabschnitt in Gegenströmungsrichtung abgelenkt ist. Die Schildmittel können gelegentlich mit einem damit in Wirkverbindung stehenden Vakuumverteiler zum Evakuieren von Luft von der Oberfläche der Bahn versehen sein. Die beschriebene Verbesserung ist in US-A 3,867,901 offenbart. Die Anmelder haben festgestellt, daß bei Geschwindigkeiten oberhalb von 150 bis 200 m.min&supmin;¹, je nach Dicke der aufgetragenen Schicht, die erwähnten Schichtmittel die Bildung von Streifen in der aufgetragenen Schicht nicht verhindern.
FR-A 1,463,674 offenbart eine weitere Anordnung zum Entfernen der Grenzschicht aus Luft von einer Bahn in einem Gießvorhangbeschichter. Bei dieser Patentschrift, die nicht für die Herstellung photographischer Elemente angeführt ist, wird ein Beschichter beschrieben, bei dem eine Bahn (wie zum Beispiel Karton oder Zellulosederivate) mittels einer Förderwalze vor und hinter dem Gießvorhang durch einen Beschichtungsvorhang befördert wird und bei dem die Bahn in einer gewissen Entfernung stromaufwärts von dem Gießvorhang durch Berührung mit einer Messerkante, die eine luftdichte Verbindung zwischen dem Messer und der Bahn bildet, leicht nach unten abgelenkt wird. Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Anordnung ist das Messer hohl und weist an seiner Unterseite eine offene Kante auf, an der die mitgerissene Luft abgesaugt werden kann. Obwohl das Messer die Grenzschicht aus Luft wirksam von der Bahn entfernt und sowohl den Gießvorhang als auch die Bahn stabilisiert, so ist es doch von der Verwendung bei der Herstellung photographischer Elemente ausgeschlossen, da der Reibkontakt mit dem Träger die Oberfläche des Trägers zwangsläufig beschädigt. Eine empfindliche Bahn wird auch durch Teilchen aus Staub und dergleichen beschädigt, die sich an der Vorderseite des Messers ansammeln und zu einem Verkratzen der Oberfläche der Bahn führen.
Wird dieses Messer oberhalb der Bahn positioniert, wie in Figur 9 von US 3,362,374, ohne sie zu berühren, so muß die Luft mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten abgesaugt werden, um die Grenzschicht hinlänglich zu beseitigen. Es ist jedoch praktisch unmöglich, eine gleichförmige Evakuierung der Grenzschicht quer zur Richtung des Gießvorhangs zu erreichen, wenn Strömungsgeschwindigkeiten in dieser Größenordnung verwendet werden. Alle Ungleichförmigkeiten verursachen streifenartige Störungen in der aufgetragenen Schicht.
Wieder eine andere Anordnung zum Entfernen einer Grenzschicht aus Luft von einer Bahn umfaßt einen bogenförmigen Schild, der konzentrisch um die Achse der bahntragenden Walze gebogen ist und mindestens in der Nähe seiner einlaß- und auslaßbestimmenden Zonen Anordnungen aufweist, in denen der Widerstand gegen die Luftströmung größer ist als in einer Zone, die sich zwischen derartigen Anordnungen befindet. Der schmale Spalt, der sich zwischen einem derartigen Schild und der Bahn auf der Walze bildet, stellt für die von der Bahn mitgerissene Luft einen bedeutenden Widerstand dar und ermöglicht somit die Verwendung höherer Beschichtungsgeschwindigkeiten. Die erwähnte Anordnung ist in Research Disclosure Nr. 18916, Januar 1980, offenbart, doch selbst bei dieser Anordnung hat die Beschichtungsgeschwindigkeit bei einem Schildabstand von 1 mm eine praktische Obergrenze von ungefähr 200 m.min&supmin;¹. Aufgrund baulicher Beschränkungen können kleinere Schildabstände nur bei kleineren Gießvorhangbreiten verwendet werden, wie zum Beispiel Vorhängen, die eine Breite von weniger als ungefähr 40 cm aufweisen.
Schließlich ist in DE-B-1,269,546 ein Gießvorhangbeschichter offenbart, bei dem zu beschichtende Gegenstände mittels zweier endloser Bänder durch eine Beschichtungszone befördert werden. Störende Einflüsse durch Luftverdrängungen im Auftragsraum und die von den Gegenständen mitgerissene Luft werden durch Bürsten, die am Ende des geraden, sich nach vorne bewegenden Stücks des ersten Bandes anliegen, vermindert. Die Wirkung der beschriebenen Maßnahme ist gleichfalls beschränkt und ist in der Tat nur für solche Arten von Beschichtungen von Vorteil, die in dem angeführten Dokument offenbart werden, nämlich Lacke und Klebstoffe.
Es ist klar, daß Bürsten mit Borsten oder Haaren, die steif sind und/oder scharfe Enden aufweisen, sich nicht zum Einsatz bei der Herstellung photographischer Materialien eignen. Es ist sogar möglich, daß die Bürste Staubteilchen einfängt und sammelt und daß schließlich große Anhäufungen derartiger Teilchen ihr Haftvermögen an den Borsten verlieren und unter die Bürste rutschen. Derartige Anhäufungen werden dann zwischen aufeinanderfolgende Windungen der Bahnrolle miteingewickelt und verursachen einen permanenten Fehler in der Bahnoberfläche. Das Positionieren der Bürste oberhalb der Bahn, ohne sie zu berühren, stellt eine Ausführungsform dar, durch die das Problem der Ansammlung von Staubteilchen vermieden wird, bei der jedoch die Entfernung der Grenzschicht unbefriedigend ist.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Aufgaben der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Gießvorhangbeschichter bereitzustellen, der bei der Herstellung photographischer Elemente den Auftrag dünner Schichten bei erhöhten Geschwindigkeiten mittels Gießvorhangbeschichtung ermöglicht. Eine weitere Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines derartigen Gießvorhangbeschichters, der einfach konstruiert ist, und leicht eingestellt und gewartet werden kann. Weitere Aufgaben gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Darstellung der Erfindung

Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Gießvorhangbeschichter zum Auftragen einer Schicht flüssiger photographischer Beschichtungszusammensetzung auf eine kontinuierliche Bahn bei der Herstellung eines photographischen Elements, der einen Beschichtungstrichter zum Erzeugen eines freifallenden Gießvorhangs aus Beschichtungszusammensetzung, eine Stützwalze zum Bewegen der besagten Bahn entlang eines kreisförmig gebogenen Wegs unterhalb des besagten Trichters und einen über einen winkelmäßigen Teil der Stützwalze gebogenen Luftschild, der Anordnungen mindestens in der Nähe seines Einlaß- und Auslaßendes aufweist, die Zonen bestimmen, in denen der Widerstand gegen die Luftströmung größer ist als in einer sich zwischen derartigen Anordnungen befindenden Zone, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Luftschild Mittel zum Vermindern des Luftdrucks in besagter, sich zwischen besagten Zonen größeren Luftwiderstands befindender Zone enthält.
Dieser Luftschild hat die Funktion, die Grenzschicht aus Luft in einem derartigen hinreichenden Ausmaß von der Bahn zu entfernen, daß höhere Beschichtungsgeschwindigkeiten als zuvor ermöglicht werden. Um die mitgerissene Luft gleichförmig abzusaugen, ist ein verminderter Druck, der zum Beispiel bezüglich Zeit und Ort stabil ist, erforderlich. Damit ein verminderter Druck mit diesen Eigenschaften erzielt wird, muß ein hoher Widerstand zwischen dem Gebiet, in dem der Druck vermindert ist, und der Umgebungsluft aufgebaut werden. Aus diesem Grund müssen die Anordnungen, die eine Luftsperre bilden, in der Nähe des Trägers, und zwar in einem Abstand d kleiner als 2 mm plaziert werden. Es ist offensichtlich, daß es aus Konstruktionsgründen bei der Verminderung dieses Abstands d eine Grenze gibt. Bei Beschichtern, die Breiten von bis zu einem Meter oder darüber bearbeiten können, liegt diese Grenze bei ungefähr 0,5 mm.
Der Ausdruck "Bahn", wie er in der Darstellung der Erfindung verwendet wird, schließt unbeschichtete Träger aus Papier, Filmgrund und dergleichen ein, aber auch Träger, die bereits einmal oder mehrmals beschichtet wurden, wie zum Beispiel mit einer Substrierschicht, einer ersten lichtempfindlichen Schicht, usw.
Der Ausdruck "Schicht" steht stellvertretend für eine einzelne Schicht wie auch für eine Mehrfachschicht aus Beschichtungszusammensetzung. Eine Mehrfachschicht kann zwei, drei oder mehr einzelne Schichten umfassen, die zwar durch verschiedenen Schlitze gebildet worden sind, jedoch miteinander in Berührung gebracht werden, bevor sie den Beschichtungstrichter verlassen.
Der Luftschild kann als ein massiver Körper konstruiert sein, der über einen winkelmäßigen Abschnitt der Stützwalze gebogen ist, wobei dieser massive Luftschild-mindestens einen ausgesparten Bereich aufweist, der eine Kammer bildet. Die Kammer ist der Bereich, in dem ein verminderter Druck aufrechterhalten wird. Die nichtausgesparten Abschnitte des Luftschildes stellen die Anordnungen dar, in denen der Widerstand gegen die Luftströmung größer ist als der Widerstand in der Kammer. Die Anordnungen, die eine Zone vergrößerten Luftwiderstands bilden, können auch auf andere Weise konstruiert sein. Es kann sich bei ihnen um hervorstehende Teile, Streifen oder sogar ein oder mehr Blättchen handeln, die mit besagtem Schild verbunden sind und auf die Bahn gerichtet sind. Diese Blättchen können sich über die gesamte Breite des Luftschildes erstrecken bzw. eine Gruppe kleinerer, willkürlich angeordneter Blättchen kann ein Labyrinth bilden. Die einzige Aufgabe dieser Hindernisse besteht in der Bildung eines erhöhten Luftwiderstandes, im Vergleich zu dem Widerstand, auf den die Luftströmung im Bereich des zwischen derartigen Anordnungen befindlichen Schildes trifft.
Es muß ein hoher Widerstand vorliegen, damit der erforderliche verminderte Druck bei einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit der evakuierten Luft aufrechterhalten wird. Höhere Strömungsgeschwindigkeiten sind nicht erwünscht, da sie Ungleichmäßigkeiten innerhalb des Luftschildes hervorrufen können. Jede Ungleichmäßigkeit kann zu streifenartigen Störungen in dem beschichteten Material führen.
Der Druckunterschied zwischen der umgebenden Luft und dem Inneren des Luftschildes muß hoch genug sein, um die an der Bahn anhaftende Grenzschicht aus Luft zu evakuieren, ist aber auch begrenzt. Wird dieser Druckunterschied zu groß, könnte eine starke Luftströmung vom Beschichtungsvorhang zu dem Luftschild hin erzeugt werden. Dies kann dazu führen, daß der gesamte Flüssigkeitsvorhang oder zumindest ein Teil davon in den Luftschild eingesogen wird. Dieses Phänomen zerstört den Beschichtungsvorgang und muß deshalb vermieden werden. Der erforderliche Druckunterschied hängt von der Geometrie der Anordnung, dem Abstand zwischen der Bahn und der Anordnung, dem Abstand zwischen dem Auslaßende des Luftschilds und dem Beschichtungsvorhang und der Bahngeschwindigkeit ab, und bewegt sich aus praktischen Erwägungen zwischen 10 und 500 Pa.
Um diesen verminderten Druck aufrechtzuerhalten, ist es wünschenswert, an den Seiten der seitlichen Enden des Schildes ein Mittel zum Einschränken des Zuflusses von Luft vorzusehen. Aus diesem Grund sind auch an den Seiten Anordnungen vorgesehen, die Zonen bestimmen, in denen der Widerstand für die Luftströmung größer ist als in einer zwischen derartigen Anordnungen befindlichen Zone. Diese Anordnungen an den seitlichen Enden können auf die gleiche Weise konstruiert sein wie diejenigen, die das Zuflußende und das Abflußende des Luftschildes bilden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Auslaßende des Luftschilds in einem Abstand von zwischen 5 und 30 mm stromaufwärts von der Beschichtungslinie, d.h. die Linie, an der der Beschichtungsvorhang die sich bewegende Bahn zuerst berührt, plaziert. Bei kleineren Abständen besteht das Risiko, daß ein schwingender Gießvorhang den Luftschild berührt und verunreinigt, wohingegen durch größere Entfernungen der Effekt der Luftbeseitigung stark vermindert wird. Werden keine Zonen verminderten Drucks verwendet, so baut sich am Auslaßende des Luftschilds in Richtung der Beschichtungslinie eine neue Grenzschicht aus mitgerissener Luft auf. Infolge dieses verminderten Drucks verhindert eine kleine Luftbewegung von oberhalb des Luftschilds in Richtung der Zonen verminderten Drucks unterhalb des Luftschilds den Aufbau einer neuen Grenzschicht aus Luft auf der Bahn. Die neue Grenzschicht baut sich nicht unmittelbar nach dem Auslaßende des Luftschilds wieder auf, sondern beginnt, sich an einer Stelle zu bilden, die näher an der Beschichtungslinie liegt. Auf diese Weise wird die Wirkung des Luftschilds bis zu einer Stelle hin ausgedehnt, die sich bis zu einigen mm stromabwärts vom Auslaßende dieses Schilds befinden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im folgenden Text wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben; es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Gießvorhangbeschichters,
Figur 2 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Ausbildung eines Luftschilds,
Figur 3 eine Draufsicht von Figur 2,
Figur 4a eine schematische Darstellung eines experimentellen Aufbaus ohne Luftschild,
Figur 4b eine schematische Darstellung eines experimentellen Aufbaus mit einem Luftschild ohne Bereich verminderten Drucks,
Figur 4c eine schematische Darstellung eines experimentellen Aufbaus mit einem Luftschild mit einem Bereich verminderten Drucks und
Figur 5 ein Diagramm, das die Ergebnisse der Anordnungen 4a bis 4c darstellt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Unter Bezugnahme auf Figur 1 wird ein Gießvorhangbeschichter dargestellt, der einen Beschichtungskopf in der Art eines Gleittrichters umfaßt, der angeordnet ist, um durch Gießvorhangbeschichtung eine Schicht einer flüssigen Beschichtungszusammensetzung auf einen sich bewegenden Träger aufzutragen. Der Trichter wird über einen Verteiler 12 mit Beschichtungszusammensetzung versorgt und weist einen länglichen Abflußschlitz 13 auf, aus dem die Beschichtungszusammensetzung über eine Gleitfläche 14 bis zu einer Lippe 15 fließt, von der aus sie in Form eines Gießvorhangs 16 frei nach unten fällt. Der Trichter erstreckt sich quer zum Bewegungsweg einer zu beschichtenden Bahn 17, deren Weg durch eine Stützwalze 18, zu der die Bahn über eine Führungswalze 19 vorbewegt wird, bestimmt ist.
Ein nicht dargestelltes Mittel ist zum Steuern der richtigen Bahngeschwindigkeit, der seitlichen Bahnlage und der Bahnspannung vorgesehen.
Aus dem Stand der Technik bekannte, nicht dargestellte Kantenführungen sind in der Nähe der beiden seitlichen Enden der Lippe 15 vorgesehen und stehen in haftender Berührung mit den Kanten des freifallenden Gießvorhangs und halten dadurch den Gießvorhang solange in Querrichtung gestreckt, bis er die Bahn auf einer querverlaufenden Linie berührt, wie in der Figur durch Punkt 20 dargestellt.
Der Beschichtungstrichter ist vorzugsweise derart vertikal verschiebbar angebracht, daß die Höhe des Vorgangs justiert und dadurch die Geschwindigkeit, mit der der Gießvorhang auf die Bahn auftrifft, eingestellt werden kann. Weiterhin können der Beschichtungstrichter bzw. die Beschichtungswalze 18 derart horizontal verschiebbar angeordnet werden, daß zu Beginn eines neuen Beschichtungsvorgangs die Beschichtung veranlaßt werden kann, von der Lippe aus solange direkt in eine nicht dargestellte Pfanne zu fallen, bis für den Gießvorhang ein blasenfreier Flüssigkeitsfluß und ein zufriedenstellendes Querdickeprofil hergestellt worden sind. Danach können der Trichter bzw. die Walze 18 zurückgestellt werden, um die in der Figur gezeigte Betriebsposition einzunehmen. Alternativ dazu können verschiebbare Schildmittel zwischen der Lippe 15 und der Walze 18 vorgesehen sein, um den Gießvorhang, bevor er die Bahn 17 berührt, vorübergehend abzufangen, bis ein stabiler Gießvorhang hergestellt worden ist.
Der Beschichter umfaßt einen Luftschild 26, der konzentrisch zur Achse der Walze 18 konkav gebogen ist.
Figur 2 ist eine Querschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Ausbildung des Luftschilds. Figur 3 ist eine Draufsicht auf diese Ausführungsform mit entferntem Verteiler. Der Luftschild 26, die Einlaß- und Auslaßanordnungen (22, 23) sowie die seitlichen Endanordnungen 24 und 31 sind als ein massiver Körper konstruiert. Der ausgesparte Bereich zwischen diesen Zonen relativ hohen Luftwiderstands bildet die Zone 25, in der ein verminderter Druck aufrechterhalten wird. Diese Ausbildung, die zum Beispiel aus Edelstahl hergestellt ist, hat den großen Vorteil, daß sie mechanisch robust und leicht zu bauen ist. Die Zone verminderten Drucks 25 ist durch elliptische Schlitze 30 mit einem Luftverteiler 29 verbunden, der sich über die gesamte Breite des Luftschlitzes 26 erstreckt. Mit beliebigen Mitteln 11, wie zum Beispiel einer Saugpumpe, kann ein verminderter, zeitlich und örtlich konstanter Druck leicht aufrechterhalten werden.
Die folgenden Daten veranschaulichen die in den Figuren 2 und 3 beschriebene Ausbildung. Die Stützwalze 18 weist einen Durchmesser von 230 mm und eine Länge von 240 mm auf. Der Luftschild 25 deckt die Stützwalze 18 zu 110 Grad ab. Die Zuflußanordnung mit höherem Luftwiderstand 22 erstreckt sich über 65 Grad, der ausgesparte Bereich 25, in dem der verminderte Druck aufrechterhalten werden kann, erstreckt sich über 20 Grad, während die Abflußanordnung die Stützwalze zu 25 Grad abdeckt. Die seitlichen Endanordnungen 24 und 31 weisen eine Breite von 20 mm auf. Der Abstand d zwischen der Zufluß- und Abflußanordnung 22, 23 und der Stützwalze 18 beträgt 1 mm. Die Tatsache, daß sowohl die Einlaß- wie auch Auslaßanordnung den gleichen Abstand von der Stützwalze aufweisen, stellt keine Einschränkung dar, sondern ermöglicht einen mechanisch leichten Aufbau. Die Plazierung des Auslaßendes des Luftschilds erfolgt in einer Entfernung e von 10 mm von der Berührungslinie 20.
Der Luftschild weist Heizmittel 28 auf, um Kondensation der Luft zwischen der Bahn 17 und dem Luftschild 26 zu verhindern. Durch Kondensation kann die Bahn verunreinigt oder der verminderte Druck destabilisiert werden. In jedem Fall gefährdet die Kondensation den Beschichtungsvorgang. Die Heizmittel 28 sind bei diesem Beispiel elektrisch ausgelegt, doch können auch andere Mittel, wie zum Beispiel Wasser- oder Dampfkreisläufe, verwendet werden.
Die Luftgeschwindigkeiten in verschiedenen Höhen oberhalb der Stützwalze 18 kennzeichnen die Grenzschicht, die an der Bahn haftet und den Beschichtungsvorhang stören würde. Um Informationen über diese Geschwindigkeiten zu erhalten, wurde der folgende experimentelle Aufbau verwendet: die Stützwalze 18 wurde mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 266 m/min angetriebenc Die Luftgeschwindigkeiten in verschiedenen Entfernungen von der Umfangsoberfläche der angetriebenen Walze wurden mit einem Laser-Doppler-Luftgeschwindigkeitsmesser gemessen
Der Ausdruck "Meßpunkt", wie er im folgenden Text verwendet wird, bezeichnet den Schnittpunkt der beiden Laserstrahlen des Laser-Luftgeschwindigkeitsmessers. Die Luftgeschwindigkeiten als Funktion der Entfernung eines Meßpunktes 27 (siehe Figur 4) von der Oberfläche der Walze entlang einer Achse A sind in Figur 5 dargestellt, wobei die Kurven a, b und c den jeweiligen Anordnungen in Figuren 4a, b und c entsprechen. Die Abszisse stellt die gemessene Luftgeschwindigkeit in m/min dar und die Ordinate den Abstand zwischen Meßpunkt 27 und Walze 18. In Figur 4a wurden die Messungen ohne Luftschild durchgeführt. Wie zu sehen ist, stimmt bei einer Entfernung f = 0, d.h. wenn der Meßpunkt 27 direkt auf der Oberfläche der Walze 18 liegt, die gemessene Geschwindigkeit absolut mit der eigentlichen Geschwindigkeit der Walze überein, die aus dem Durchmesser der Walze und ihrer Anzahl bzw. Umdrehungen pro Minute berechnet werden kann.
Der zwischen einer Kurve und den Achsen des Diagramms eingeschlossene Flächeninhalt des Diagramms ist wichtig, da er die Geschwindigkeit der auf den Gießvorhang aus Beschichtungszusammensetzung auftreffenden Luftströmung darstellt, weil es sich nämlich beim Gießvorhang um einen Schild handelt, der der Luft, die von der sich bewegenden Oberfläche der Walze (d.h. in der Praxis die Oberfläche der Bahn) mitgerissen wird, den Weg versperrt. Wie ersichtlich ist, steigt die Geschwindigkeit der Grenzschicht aus Luft bei Entfernung f von weniger als 1 mm im Vergleich zu f größer als 1 mm überproportional an. Offensichtlich führt diese rapide Beschleunigung der dicht an der Oberfläche der Walze mitgerissenen Luft zu einer unerwünschten Störung des empfindlichen Gießvorhangs an der Stelle, an der die Wirkung am größten ist, nämlich an der Stelle, an der er auf die Bahn auftrifft.
Die gemessenen Luftgeschwindigkeiten bleiben absolut konstant, wenn der Meßpunkt in einer parallel zur Walzenachse verlaufenden Richtung verschoben wird. Es könnte somit der Schluß gezogen werden, daß das Auftreffen einer gleichförmig strukturierten Luftmenge auf einen gleichermaßen extrem gleichförmigen Beschichtungsvorhang ausschließlich die gleichförmige Ablenkung des Gießvorhangs in der Richtung der sich voranbewegenden Bahn zum Ergebnis haben kann. In der Praxis hat sich allerdings herausgestellt, daß der Gießvorhang nicht gleichförmig abgelenkt wird, sondern stattdessen, wie schon in der Einführung dieser Patentschrift beschrieben, auf wogende Weise verformt wird. Diese wellenartigen Verformungen des Gießvorhangs führen zu entsprechenden Dickeschwankungen einer aufgetragenen Schicht, wie experimentell herausgefunden wurde.
In Figur 4b reduziert die Verwendung eines Luftschilds den Flächeninhalt des zwischen Kurve b und den Achsen eingeschlossenen Diagramms, selbst wenn kein Druckunterschied vorliegt. Figur 4c veranschaulicht, daß ein Druckunterschied (im vorliegenden Beispiel 50 Pa) diesen Inhalt noch weiter reduziert. Durch die erfindungsgemäße Verbesserung wird die Menge mitgerissener Luft um ungefähr 50% reduziert, während die Geschwindigkeit der in einem Abstand von weniger als 1 mm von der Berührungslinie 20 mitgerissenen Luft um einen Faktor, der größer als 2 ist, abnimmt.
Die Erfindung ist nicht auf die im obigen Text beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die Anordnungen, die diejenigen Zonen des Schildes bestimmen, in denen der Widerstand gegen die Luftströmung größer ist als in der anderen zentralen Zone bzw. den anderen zentralen Zonen, können Formen annehmen, die von den in dem obigen Text dargestellten Formen abweichen. Es kann sich hierbei um vorstehende Teile mit einer geraden, zylindrischen, elliptischen oder anderen Form handeln, deren Oberfläche der Stützwalze zugewandt ist. Es kann sich um Streifen, Bürsten oder sogar ein oder mehr Blättchen handeln, die mit dem Schild verbunden und zur Bahn gerichtet sind. Diese Blättchen können sich über die gesamte Breite des Luftschilds erstrecken, oder eine Gruppe willkürlich plazierter, kleinerer Blättchen kann ein Labyrinth bilden. Mehr als eine Zone verminderten Drucks kann verwendet werden. Diese verschiedenen Zonen können mit einem gemeinsamen Luftverteiler verbunden sein. Jede derartige Zone kann allerdings auch ihre eigenen Mittel zum Vermindern des Luftdrucks aufweisen.

Claims

1. Gießvorhangbeschichter zum Auftragen einer Schicht einer flüssigen Beschichtungszusammensetzung auf eine kontinuierliche Bahn (17) bei der Herstellung eines photographischen Elements, der folgendes umfaßt:

einen Beschichtungstrichter (10) zum Erzeugen eines freifallenden Gießvorhangs (16) aus Beschichtungszusammensetzung,

eine Stützwalze (18) zum Bewegen der besagten Bahn (17) entlang eines kreisförmig gebogenen Wegs unterhalb des besagten Trichters (10) zum Ablagern besagter Zusammensetzung von besagtem Gießvorhang (16) auf besagte Bahn (17) und einen über einen winkelmäßigen Teil der Stützwalze (18) gebogenen Luftschild (26), der Anordnungen (22, 23) mindestens in der Nähe seines Einlaß- und Auslaßendes aufweist, die Zonen bestimmen, in denen der Widerstand gegen die Luftströmung größer ist als in einer sich zwischen derartigen Anordnungen befindenden Zone (25), dadurch gekennzeichnet, daß besagter Luftschild (26) Mittel (11) zum Vermindern des Luftdrucks in besagter, sich zwischen besagten Zonen größeren Luftwiderstands (22, 23) befindender Zone (25) enthält.

2. Gießvorhangbeschichter nach Anspruch 1, bei dem besagter Luftschild (26) als ein massiver Körper konstruiert ist, der über einen winkelmäßigen Teil besagter Stützwalze (18) gebogen ist, wobei besagter massiver Körper mindestens eine ausgesparte Kammer aufweist, wobei besagte ausgesparte Kammer die Zone verminderten Luftdrucks (25) bildet und besagte ausgesparte Abschnitte des besagten Körpers besagte Anordnungen (22, 23) bilden, wo der Widerstand gegen die Luftströmung größer ist als in Zone (25).

3. Gießvorhangbeschichter nach Anspruch 1, wobei es sich bei besagten Anordnungen (22, 23) um mit besagtem Luftschild (26) verbundene Streifen handelt.

4. Gießvorhangbeschichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Abstand d zwischen besagten Anordnungen (22, 23) und besagter Stützwalze (18) zwischen 0,5 und 2 mm liegt.

5. Gießvorhangbeschichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die seitlichen Enden (24, 31) des besagten Luftschilds (26) ebenfalls Anordnungen aufweisen, die Zonen bestimmen, in denen der Widerstand gegen die Luftströmung größer ist als in einer zwischen derartigen Anordnungen (25) befindlichen Zone.

6. Gießvorhangbeschichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem besagter verminderter Druck zwischen 10 und 500 Pa liegt.

7. Gießvorhangbeschichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem besagter Luftschild mit Heizmitteln (28) versehen ist.

8. Gießvorhangbeschichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Abstand e zwischen dem Auslaßende des besagten Luftschilds (26) und besagtem Gießvorhang (20) zwischen 5 und 30 mm liegt.