EP0115621A2

EP0115621A2 - Process and apparatus for the stabilisation of free falling liquid curtains

Info

Publication number: EP0115621A2
Application number: EP83113019A
Authority: EP
Inventors: Günther Dr. Koepke; Hans Dipl.-Ing. Frenken; Heinrich Dipl.-Ing. Bussmann; Kurt Browatzki
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1983-01-04
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1984-08-15
Also published as: DE3300150A1; DE3369743D1; EP0115621B1; US4479987A; EP0115621A3; JPS59132966A

Abstract

Die Stabilisierung von frei fallenden Flüssigkeitsvorhängen (4) bei der Beschichtung von Gegenständen oder Bahnen (5) mit Vorhangbeschichtungseinrichtungen wird dadurch erheblich verbessert, daß zur seitlichen Führung des an der Beschichtungskante (3) der Beschichtungsvorrichtung entstehenden frei fallenden Vorhanges (4) Vorhanghalter (9) verwendet werden, aus denen in Richtung zum Vorhang (4) hin eine zusätzliche Hilfsflüssigkeit (11) austritt, sich mit dem Vorhang (4) verbindet und von der Beschichtungskante (3) bis zum Auftreffen des Vorhanges (4) auf dem Schichtträger (5) dreieckflächige Flüssigkeitsbrücken (14) zwischen dem Vorhang (4) und den Vorhanghaltern (9) bilden. Die Vorhanghalter (9) bestehen aus rohrförmigen Hohlkörpern mit einem Flüssigkeitszuführstutzen (10), einer Verteilerkammer (12) für die Flüssigkeit (11) und einem Austrittschlitz (13) oder aus einem porösen rohrförmigen Material ohne Austrittsschlitze.The stabilization of free-falling liquid curtains (4) when coating objects or webs (5) with curtain coating devices is considerably improved in that curtain holders (9) for the lateral guidance of the free-falling curtain (4) formed on the coating edge (3) of the coating device. from which an additional auxiliary liquid (11) emerges in the direction of the curtain (4), connects to the curtain (4) and from the coating edge (3) until the curtain (4) hits the layer support (5) form triangular liquid bridges (14) between the curtain (4) and the curtain holders (9). The curtain holders (9) consist of tubular hollow bodies with a liquid supply nozzle (10), a distribution chamber (12) for the liquid (11) and an outlet slot (13) or of a porous tubular material without outlet slots.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Stabilisierung von frei fallenden Flüssigkeitsvorhängen mit einer oder mehreren Schichten bei der Beschichtung von kontinuierlich an einer Beschichtungsstelle vorbeigeführten Bahnen oder Gegenständen nach dem Vorhangbeschichtungsverfahren.The invention relates to a method and a device for stabilizing free-falling liquid curtains with one or more layers when coating webs or objects continuously guided past a coating point by the curtain coating method.

Vorhangbeschichtungsverfahren werden als Präzisionsbeschichtungsverfahren in der Möbelindustrie zur Lackierung von Brettern, zur Beschichtung von anderen Gegenständen und in der fotografischen Industrie zum Auftragen von gleichzeitig mehreren fotografischen Schichten auf bewegte Materialbahnen zunehmend eingesetzt. Vorhangbeschichtungsverfahren sowie geeignete Gießvorrichtungen sind beispielsweise aus den amerikanischen Patentschriften 3 508 947, 3 632 374 und 3 867 901 bekannt.Curtain coating processes are increasingly being used as precision coating processes in the furniture industry for painting boards, for coating other objects and in the photographic industry for applying several photographic layers at the same time to moving material webs. Curtain coating processes and suitable casting devices are known, for example, from US Pat. Nos. 3,508,947, 3,632,374 and 3,867,901.

Unter den zahlreichen bekannten Vorhanggießvorrichtungen sind vor allem zwei Arten von besonderer Bedeutung', und zwar die sogenannten Schlitzgießer und die sogenannten Gleitflächengießer. Bei den Schlitzgießern tritt die Beschichtungsflüssigkeit am unteren Ende eines quer über dem zu beschichtenden Träger angeordneten Ausflußspalts aus und bildet dort unmittelbar einen frei fallenden Vorhang. Bei den Gleitflächengießern hingegen wird die Beschichtungsflüssigkeit durch einen in eine abwärts geneigte Gleitfläche ausmündenden Dosierspalt gepreßt, fließt dann in einem dünnen Film der Schwerkraft folgend die Gleitfläche hinab und bildet erst an deren unterem Ende, der Gießerkante, den frei fallenden Vorhang. In beiden Fällen kann der Flüssigkeitsvorhang ein- oder mehrschichtig sein.Among the numerous known curtain casting devices, two types are of particular importance, namely the so-called slot casters and the so-called Sliding surface caster. In the case of the slot caster, the coating liquid emerges at the lower end of an outflow gap arranged transversely above the support to be coated, where it immediately forms a free-falling curtain. In the case of the sliding surface casters, on the other hand, the coating liquid is pressed through a metering gap opening into a downwardly inclined sliding surface, then flows down the sliding surface in a thin film following gravity and only forms the free-falling curtain at its lower end, the pouring edge. In both cases, the liquid curtain can have one or more layers.

Der Flüssigkeitsvorhang legt sich auf ein zu beschichtendes Gut, welches kontinuierlich unter dem Vorhang durchgeführt wird.The liquid curtain lies on an item to be coated, which is carried out continuously under the curtain.

Bei diesem Verfahren wird die Qualität der Beschichtung weitgehend von den Eigenschaften des Flüssigkeitsvorhanges bestimmt, so daß beim Gleitflächengießer zunächst dafür gesorgt werden muß,' daß sich ein stabiler, laminar strömender Flüssigkeitsfilm und aus diesem ein ebenso stabiler und laminar strömender Flüssigkeitsvorhang bildet; beim Schlitzgießer muß sofort ein stabiler Flüssigkeitsvorhang gebildet werden. Abweichungen von der laminaren Strömung führen zu Begußfehlern. Solche Begußfehler treten durch Störungen insbesondere im Randbereich auf, da der frei fallende Flüssigkeitsvorhang das Bestreben hat, sich infolge seiner Oberflächenspannung zusammenzuziehen.In this process, the quality of the coating is largely determined by the properties of the liquid curtain, so that first of all the sliding surface caster must ensure that a stable, laminar flowing liquid film is formed and from this an equally stable and laminar flowing liquid curtain is formed; a stable liquid curtain must be formed immediately in the slot caster. Deviations from the laminar flow lead to casting errors. Such casting errors occur due to disturbances, especially in the edge area, since the free-falling liquid curtain tends to contract due to its surface tension.

Um eine Einschnürung des Vorhanges infolge der Oberflächenspannung zu vermeiden oder zu vermindern ist es bekannt, den Vorhang an den Rändern durch Vorhanghalter zu führen. Im allgemeinen werden die Vorhanghalter aus einem einige Millimeter dicken, festen Material (Metall oder Kunststoff) gefertigt und an den beiden Rändern der Beschichtungs- oder Gießerkante befestigt. Die Vorhanghalter sind in der Ebene des Vorhanges nach innen mit einem Winkel von 5 - 10° geneigt, um ein Abreißen des Vorhanges von den Vorhanghaltern zu vermeiden. Aus der britischen Patentschrift 2 021 001 A ist bekannt die üblichen starren Vorhanghalter durch ein umlaufendes Band zu ersetzen, um die Reibung des Flüssigkeitsvorhanges an den Vorhanghaltern zu vermindern.In order to avoid or reduce constriction of the curtain due to the surface tension, it must be knows to pass the curtain at the edges through curtain holders. In general, the curtain holders are made of a few millimeters thick, solid material (metal or plastic) and attached to the two edges of the coating or pouring edge. The curtain holders are inclined in the plane of the curtain at an angle of 5 - 10 ° to prevent the curtain from tearing off the curtain holders. From British patent specification 2 021 001 A it is known to replace the usual rigid curtain holders with a circumferential band in order to reduce the friction of the liquid curtain on the curtain holders.

Die Vorhanghalter können so angeordnet werden, daß das zu beschichtende Material bis fast an den Rand beschichtet wird, daß es bis an den Rand beschichtet wird oder auch so, daß sich die Breite der Beschichtungsflüssigkeit beidseitig über die Bahn hinaus erstreckt.The curtain holder can be arranged so that the material to be coated is coated almost to the edge, that it is coated to the edge or so that the width of the coating liquid extends beyond the web on both sides.

Wird eine Bahn bis fast an den Rand beschichtet, so endet die Beschichtung beidseitig in einem Randwulst, der mit den unbeschichteten Rändern abgeschnitten werden muß.If a web is coated almost to the edge, the coating ends on both sides in an edge bead, which must be cut off with the uncoated edges.

Vorhanghalter, die einen randfreien Beguß ermöglichen, enden innerhalb der Bahnränder wenige Millimeter oberhalb des Schichtträgermaterials und besitzen an ihren unteren Enden meistens Glättungselemente (Plättchen oder Haarbüschel), die auf der Bahn schleifen und so den frei fallenden Vorhang bis zur Bahnoberfläche führen. Derartige Vorhanghalter sind aus der amerikanischen Patentschrift 3 867 901 bekannt. Mit diesen Randhaltern ist es möglich, wulstfreie Beschichtungsränder zu erzielen, jedoch haben diese Randhalter erhebliche Nachteile. Der unmittelbar im Randbereich des Schichtträgers und unter dem Randhalter ablaufende Glättungsvorgang erzeugt Ungleichmäßigkeiten, die die Nutzbreite des beschichteten Materials erheblich einschränken. Die Nutzbreite des frei fallenden Flüssigkeitsvorhanges wird durch die um 5 - 10° nach innen geneigten Vorhanghalter reduziert, wodurch die Beschichtungseinrichtungen zur Erzeugung des Vorhanges breiter sein müssen als das zu beschichtende Material. Außerdem können die Glättungselemente im Laufe der Zeit verkrusten, so daß sie ihre Aufgabe der Verteilung von überschüssigem Beschichtungsmaterial nicht mehr erfüllen. Die Folge ist eine Randwulstverdickung, die im nachgeschalteten Trockner nicht trocken wird, wobei es zu Verklebungen der aufgewickelten Bahnen kommen kann.Curtain holders, which enable a borderless cast-on, end within the web edges a few millimeters above the layer support material and have at their lower ends mostly smoothing elements (platelets or tufts of hair) that rub on the web and thus lead the free-falling curtain to the web surface. Such curtain holders are from the American Patent 3 867 901 known. With these edge holders it is possible to achieve bead-free coating edges, but these edge holders have considerable disadvantages. The smoothing process which takes place directly in the edge area of the layer support and under the edge holder creates irregularities which considerably limit the useful width of the coated material. The useful width of the free-falling liquid curtain is reduced by the curtain holder that is inclined inwards by 5-10 °, as a result of which the coating devices for producing the curtain must be wider than the material to be coated. In addition, the smoothing elements can crust over time, so that they no longer fulfill their task of distributing excess coating material. The result is an edge bead thickening that does not dry in the downstream dryer, which can lead to sticking of the wound webs.

Bei der dritten Art der seitlichen Vorhangführung werden die Vorhanghalter so weit neben den Rändern des zu beschichtenden Materials angeordnet, daß der Vorhang breiter ist als das zu beschichtende Material. Es wird hierbei eine vollständige Beschichtung des Materials über seine gesamte Breite erzielt, wobei die Randunregelmäßigkeiten in der Nähe der Randhalter und somit außerhalb der Nutzbreite der Bahn liegen.In the third type of lateral curtain guide, the curtain holders are arranged so far next to the edges of the material to be coated that the curtain is wider than the material to be coated. A complete coating of the material is achieved over its entire width, the edge irregularities being close to the edge holders and thus outside the useful width of the web.

Das neben den Bahnrändern hinabfallende Beschichtungsmaterial wird in Auffangwannen zur Wiederverwertung gesammelt. Mit diesem Verfahren können ein- oder mehrschichtige Begüsse bei hoher Geschwindigkeit erstellt werden. Doch dieses Verfahren hat schwerwiegende Nachteile. Da der Vorhang in der Regel 1 - 6 cm an jeder Seite breiter ist als die zu beschichtende Bahn, muß die gesamte Beschichtungseinrichtung entsprechend breiter und die Dosieranlagen größer ausgelegt werden. Da in der fotografischen Industrie vorwiegend mehrschichtige Beschichtungen durchgeführt werden, sind die an den Rändern vorbeifallenden, vermischten Schichten nicht mehr einsetzbar und somit Verluste. Bei einer Bahnbreite von 100 cm ergibt sich ein untragbarer Verlust von durchschnittlich bis zu 10 % des wertvollen Beschichtungsmaterials.The coating material falling next to the web edges is collected in collecting trays for recycling. With this procedure one or more layered castings can be created at high speed. However, this procedure has serious disadvantages. Since the curtain is usually 1 - 6 cm wider on each side than the web to be coated, the entire coating device must be made wider and the dosing systems larger. Since multilayer coatings are predominantly carried out in the photographic industry, the mixed layers falling past the edges can no longer be used and thus losses. With a web width of 100 cm there is an intolerable loss of on average up to 10% of the valuable coating material.

Um diese Verluste zu vermeiden wurde versucht einen mehrschichtigen Vorhang in seiner Breite zu unterteilen, wobei die hochwertigen teuren Schichten entsprechend der Nutzbreite des zu beschichtenden Materials und billigere Schichten zur Führung der Vorhanges entlang der Vorhanghalter eingesetzt wurden.In order to avoid these losses, an attempt was made to subdivide the width of a multilayer curtain, the high-quality, expensive layers corresponding to the useful width of the material to be coated and cheaper layers being used to guide the curtain along the curtain holder.

Aus der europäischen Patentanmeldung 0 003 860 ist es bekannt, mindestens eine breitere, unterste Schicht zu erzeugen, auf die die schmaleren, teuren Schichten in der Beschichtungsvorrichtung auffließen und als gemeinsamer frei fallender Vorhang auf eine Bahn aufgelegt werden. Dabei soll erreicht werden, daß die hochwertigen Schichten verlustlos auf die Bahn zwischen die Bahnränder aufgelegt werden, ohne daß diese Schichten Kontakt mit den Vorhanghaltern besitzen. Die Verbindung mit den Vorhanghaltern stellt die breitere, billigere Schicht her. Die neben den Bahnränderi hinabfallende Hilfsbeschichtungsflüssigkeit wird aufgefangen und wieder verwendet.From European patent application 0 003 860 it is known to produce at least one wider, lowest layer on which the narrower, expensive layers flow in the coating device and are placed on a web as a common, free-falling curtain. The aim is to ensure that the high-quality layers are placed on the web between the web edges without loss, without these layers being in contact with the curtain holders. The connection with the curtain haltern produces the broader, cheaper layer. The auxiliary coating liquid falling next to the web edges is collected and reused.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 448 440 ist eine ähnliche Lösung des Problems bekannt. Die Beschichtungsflüssigkeiten treten hierbei nebeneinander auf die Gleitfläche einer Beschichtungsvorrichtung aus, wobei die wertvollere Schicht in der Mitte liegt und an beiden Rändern mit den Hilfsschichten verbunden ist, so daß während des freien Falles die Hilfsschichten entlang den Vorhanghaltern gleiten und die Mittelschicht an einer zu starken Kontraktion hindern.A similar solution to the problem is known from German Offenlegungsschrift 2,448,440. The coating liquids emerge next to each other on the sliding surface of a coating device, the more valuable layer being in the middle and being connected to the auxiliary layers at both edges, so that during the free fall the auxiliary layers slide along the curtain holders and the middle layer from an excessive contraction prevent.

Die beiden letztgenannten Verfahren sind für die meist üblichen Beschichtungen mit gleichzeitig einer Vielzahl von Einzelschichten mit unterschiedlichen Viskositäten und Feststoffgehalten nicht geeignet, da bei der Anwendung der Verfahren häufige Vorhangaufrisse an den "Nahtstellen" zwischen den inneren und äußeren Vorhangschichten oder zwischen den äußeren Schichten und den Vorhanghaltern entstehen, die den Beschichtungsvorgang unterbrechen und zu erheblichen Materialverlusten führen. Auch eine abgestimmte Einstellung der Oberflächenspannungen, der Dicke oder der Viskositäten der Schichten führt zu keiner stabilen Lösung für den frei fallenden Vorhang.The latter two methods are not suitable for the mostly conventional coatings with a large number of individual layers with different viscosities and solids contents, since when the methods are used, frequent curtain tears at the "seams" between the inner and outer curtain layers or between the outer layers and the Curtain holders are created which interrupt the coating process and lead to considerable material losses. Even a coordinated adjustment of the surface tensions, the thickness or the viscosities of the layers does not lead to a stable solution for the free-falling curtain.

Die beiden letztgenannten Verfahren haben außerdem den Nachteil, daß die beiden am Rand des Vorhanges angeordneten Schichten beim Ablösen von der Beschichtungskante nur eine bestimmte Flüssigkeitsmenge besitzen, die sich beim freien Fall beschleunigt und sich ebenso verdünnt wie der frei fallende Vorhang zwischen diesen Schichten. Bei diesen Verfahren müssen daher ebenfalls Vorhanghalter eingesetzt werden, die zum Schichtträger hin nach innen geneigt sind und ein Abreißen des Vorhanges oder der Seitenschichten infolge der Kontraktion des Vorhanges verhindern.The latter two methods also have the disadvantage that the two are arranged on the edge of the curtain layers when detached from the coating edge only have a certain amount of liquid, which accelerates in free fall and thins just like the free-falling curtain between these layers. In these processes, therefore, curtain holders must also be used, which are inclined inwards towards the layer support and prevent the curtain or the side layers from tearing off as a result of the contraction of the curtain.

Alle bekannten Beschichtungen nach Vorhangbeschichtungsverfahren mit Vorhanghaltern haben den großen Nachteil, daß die Vorhanghalter selbst keinen wesentlichen Beitrag zur besseren Benetzung im abrißgefährdeten Randbereich des Vorhanges an den Vorhanghaltern liefern. Selbst die mit anderen Nachteilen verbundene positive (daß heißt, nach innen, zum Vorhang hin gerichtete) Neigung der Vorhanghalter bringt keine ausreichende Randstabilität der Vorhangbeschichtung bei allen praktischen Beschichtungsaufgaben.All known coatings by curtain coating methods with curtain holders have the major disadvantage that the curtain holders themselves do not make a significant contribution to better wetting of the curtain holders at the edge area of the curtain that is prone to tearing. Even the positive (that is, inward, curtain-facing) inclination of the curtain holder, which is associated with other disadvantages, does not bring sufficient edge stability of the curtain coating for all practical coating tasks.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen es auf einfache Weise möglich ist, einen frei fallenden Flüssigkeitsvorhang so an seinen Rändern zu führen, daß die Verluste von hochwertigen Beschichtungsmaterialien vermieden, dicke Randwülste verhindert, durch gute Benetzung an den Rändern die Begußstabilität erhöht, sowie ein problemloser randfreier Beguß ermöglicht werden.The invention is therefore based on the object of providing a method and a device of the type mentioned at the outset, with which it is possible in a simple manner to guide a free-falling liquid curtain at its edges in such a way that the losses of high-quality coating materials are avoided, thick edge beads prevented, by good wetting at the edges, the casting stability increased, and a problem-free edge-free casting can be made possible.

Ausgehend von einem Verfahren und einer Vorrichtung der einleitend genannten Art ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur seitlichen Führung des an der Beschichtungskante der Beschichtungsvorrichtung entstehenden frei fallenden Vorhanges Vorhanghalter verwendet werden, aus denen in Richtung zum Vorhang hin eine zusätzliche Flüssigkeit austritt, die sich mit dem Vorhang verbindet und von der Beschichtungskante bis zum Auftreffen des Vorhanges auf dem Schichtträger dreieckflächige stabilisierende Flüssigkeitsbrücken zwischen dem Vorhang und den Vorhanghaltern bildet.Based on a method and a device of the type mentioned in the introduction, the object is achieved according to the invention in that curtain holders are used for lateral guidance of the free-falling curtain formed on the coating edge of the coating device, from which an additional liquid escapes in the direction of the curtain, which emerges connects to the curtain and forms triangular stabilizing liquid bridges between the curtain and the curtain holders from the coating edge until the curtain hits the layer support.

Eine vorteilhafte Durchführung des Verfahrens ist dadurch möglich, daß die Dosierung der Flüssigkeitsmenge in die Vorhanghalter zur seitlichen Führung des Vorhanges so gewählt wird, daß die Flüssigkeitsbrücken direkt an der Beschichtungskante beginnen und in Fallrichtung des Vorhanges dreieckförmig breiter werden und dem frei fallenden Vorhang eine diesen stabiliserende Kontraktion ermöglichen.An advantageous implementation of the method is possible in that the metering of the amount of liquid into the curtain holder for lateral guidance of the curtain is selected such that the liquid bridges start directly at the coating edge and become triangular in the direction of fall of the curtain and the free-falling curtain stabilizes it Enable contraction.

Sehr gute Ergebnisse zeigt das Verfahren, wenn zur Erzeugung der Flüssigkeitsbrücken zwischen dem Vorhang und den seitlichen Vorhanghaltern niedrigviskose Flüssigkeiten verwendet werden, deren Viskositäten zwischen 1 mPas und 20 mPas, vorzugsweise zwischen 1 mPas und 10 mPas liegen.The method shows very good results if low-viscosity liquids are used to generate the liquid bridges between the curtain and the side curtain holders, the viscosities of which are between 1 mPas and 20 mPas, preferably between 1 mPas and 10 mPas.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird die Breite des Vorhanges und die Dosiermenge für die aus den Vorhanghaltern austretende Flüssigkeit so gewählt, daß der Schichtträger bis dicht an seine Ränder mit Beschichtungsflüssigkeit beschichtet wird und daß die seitlich aus den Vorhanghaltern austretende Flüssigkeit die Benetzung der Ränder des Schichtträgers übernimmt und, soweit die Flüssigkeit nicht auf die Bahn auftrifft, aufgefangen und wieder verwendet wird.In a particularly advantageous embodiment of the method, the width of the curtain and the metered amount for the liquid emerging from the curtain holders are selected so that the layer support is close to its edge which is coated with coating liquid and that the liquid emerging laterally from the curtain holders takes over the wetting of the edges of the substrate and, insofar as the liquid does not hit the web, is collected and used again.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß durch eine zusätzliche Flüssigkeitszufuhr durch einen in Längsrichtung des Vorhanghalters eingearbeiten, nach innen zum Vorhang gerichteten Spalt von 0,2 - 0,8 mm, vorzugsweise von 0,3 - 0,4 mm Weite, eine sich selbsttätig einstellende Flüssigkeitsbrücke gebildet wird, die eine nicht vorhersehbare Stabilisierung des Vorhanges an den Vorhanghaltern bewirkt. Eine nähere Untersuchung zeigte, daß dieser Effekt auf folgenden strömungstechnischen bzw. physikalischen Zusammenhängen beruht:

In der Mitte bzw. bis einige Zentimeter von den Vorhanghaltern nach innen wird der Vorhang mit guter Näherung nach dem Fallgesetz beschleunigt und hat nach einer Fallhöhe von z.B. 5 cm bereits eine Fallgeschwindigkeit von ca. 100 cm/s. Die Beschichtungsflüssigkeit in der Nähe der Vorhanghalter hat eine erheblich geringere Geschwindigkeit, da sie beim Entlanggleiten an den Vorhanghaltern abgebremst wird. Während in der Vorhangmitte eine Fallgeschwindigkeit entsprechend der jeweiligen Fallhöhe h besteht, fällt die Geschwindigkeit im Bereich der Vorhanghalter ab und erreicht ein Minimum direkt am Vorhanghalter, nämlich die senkrechte Fließgeschwindigkeit. Die verschiedenen Geschwindigkeiten innerhalb des Vorhanges erzeugen auch verschiedene Dicken. In der Mitte, bei freier Fallgeschwindigkeit, ist daher der Vorhang dünner als im Randbereich in der Nähe der Vorhanghalter. Die durch die Oberflächenspannung des Vorhanges erzeugten Kontraktionskräfte wirken auf die dickere Schicht des Vorhanges im Randbereich ein, so daß etwa ein bis zwei Zentimeter von dem Vorhanghalter eine Schwächung des Vorhanges entsteht, so daß der Vorhang in diesem Bereich bevorzugt abreißt. Durch Schrägstellen der Vorhanghalter kann die Abreißgefahr vermindert werden. Wie oben erwähnt, ist aber eine größere positive Neigung der Vorhanghalter nach innen aus schwerwiegenden anderen Nachteilen unerwünscht. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die verstärkte Tendenz des Abrisses der Beschichtung bei senkrecht angeordneten, nach außen oder nur wenig nach innen geneigten Vorhanghaltern beseitigt.

It has surprisingly been found that by adding additional liquid through a gap of 0.2-0.8 mm, preferably 0.3-0.4 mm in width, which works in the longitudinal direction of the curtain holder and faces inward towards the curtain, a self-adjusting Liquid bridge is formed, which causes an unpredictable stabilization of the curtain on the curtain holders. A closer examination showed that this effect is based on the following fluidic and physical relationships:

In the middle or up to a few centimeters from the curtain holders inward, the curtain is accelerated with good approximation according to the Fall Law and, after a fall height of 5 cm, for example, already has a fall speed of approx. 100 cm / s. The coating liquid in the vicinity of the curtain holders has a considerably lower speed because it is braked when sliding along the curtain holders. While there is a falling speed in the middle of the curtain corresponding to the respective falling height h, the speed drops in the area of the curtain holder and reaches a minimum directly at the curtain holder, namely the vertical flow speed. The different speeds within the curtain also produce different thicknesses. In the middle, at a free falling speed, the curtain is therefore thinner than in the edge area near the curtain holder. The contraction forces generated by the surface tension of the curtain act on the thicker layer of the curtain in the edge area, so that about one to two centimeters of the curtain holder weaken the curtain, so that the curtain tears off preferentially in this area. The risk of tearing can be reduced by tilting the curtain holder. However, as mentioned above, a greater positive inclination of the curtain holders inward is undesirable for serious other disadvantages. The method according to the invention eliminates the increased tendency of the coating to tear when the curtain holders are arranged vertically, outwardly or only slightly inwardly.

Dem Bestreben des Vorhanges sich infolge seiner Oberflächenspannung zusammenzuziehen, wird durch die seitlich getrennte Zufuhr von Hilfsflüssigkeit in einem bestimmten, wählbaren Maße nachgegeben, was zu einer höheren Stabilität des Vorhanges im Randbereich führt. Die Flüssigkeit wird in einer stetig ansteigenden Flüssigkeitsmenge von der Gießkante in Fallrichtung des Vorhanges bis zum Auftreffen auf den zu beschichtenden Gegenstand dem Vorhang am Rande zwangsweise zugeführt, so daß die Flüssigkeitsbrücke zwischen den Vorhangrändern und den Vorhanghaltern immer breiter wird und somit der Bedingung einer bestimmten stabilisierenden Kontraktion des Vorhanges genügt. Durch eine Anpassung der Viskosität, der Oberflächenspannung und der Menge der seitlich zugeführten Flüssigkeit ist eine optimale Stabilisierung des Vorhanges möglich. Vereinfacht kann man sich die Flüssigkeitsbrücke als elastische Feder zwischen Vorhang und Randhalter denken, die in überraschend einfacher Weise selbständig eine ausgleichende Funktion übernimmt.The tendency of the curtain to contract due to its surface tension is yielded to a certain, selectable extent by the laterally separate supply of auxiliary liquid, which leads to a higher stability of the curtain in the edge region. The liquid is forcibly fed in a steadily increasing amount of liquid from the pouring edge in the direction of fall of the curtain until it hits the object to be coated, so that the liquid bridge between the curtain edges and the curtain holders becomes ever wider and thus the condition of a certain stabilizing contraction of the curtain is sufficient. The curtain can be optimally stabilized by adjusting the viscosity, the surface tension and the amount of liquid fed from the side. Simplified, you can think of the liquid bridge as an elastic spring between the curtain and the edge holder, which takes over a balancing function independently in a surprisingly simple manner.

Es war weiterhin überraschend, daß sich bei dem Verfahren eine erhebliche Verbesserung der Bahnbenetzung an den Rändern zeigte und daß die Randwulstdicke der Beschichtung sich erheblich verminderte. Insbesondere können bei der Verwendung niedrigviskoser Flüssigkeiten für die Erzeugung der Flüssigkeitsbrücke Abrisse des Vorhanges gänzlich verhindert werden.It was also surprising that the process showed a considerable improvement in the wetting of the edges and that the edge bead thickness of the coating decreased considerably. In particular, when using low-viscosity liquids for the generation of the liquid bridge, tearing of the curtain can be completely prevented.

Die Vorhangbeschichtungsvorrichtung mit einer Stabilisierungseinrichtung für den frei fallenden Vorhang zur ein- oder mehrfachen Beschichtung von kontinuierlich an einer Beschichtungsstelle vorbeigeführten Schichtträgern, wie Bahnen oder Gegenständen, zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß zwischen der Beschichtungskante der Beschichtungseinrichtung und der Bahn zur seitlichen Führung des Vorhanges beidseitig innen hohle Vorhanghalter angeordnet sind,die mit einer getrennten Flüssigkeitszufuhr in ihrer gesamten Höhe mit einem Verteilerkanal und einer Abgabeeinrichtung für die Hilfsflüssigkeit in Richtung zum Vorhang hin zur 3ildung von Flüssigkeitsbrücken zwischen Vorhang und Vorhanghaltern versehen sind.The curtain coating device with a stabilizing device for the free-falling curtain for single or multiple coating of layer carriers continuously guided past a coating point, such as sheets or objects, is characterized according to the invention in that between the coating edge of the coating device and the sheet for lateral guidance of the Hollow curtain holders are arranged on both sides inside, which are provided with a separate liquid supply in their entire height with a distribution channel and a delivery device for the auxiliary liquid in the direction of the curtain to form liquid bridges between the curtain and curtain holders.

Eine besonders zweckmäßige Ausführung der Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorhanghalter oben und unten geschlossene Hohlkörper sind, die mit einer Flüssigkeitszuführeinrichtung verbunden sind, deren Innenraum als Verteilerkanal für die Hilfsflüssigkeit dient und daß die rohrförmigen Hohlkörper zur Bildung der Flüssigkeitsbrücken in Richtung zum Vorhang mit einem Schlitz als Abgabeeinrichtung für die Hilfsflüssigkeit versehen sind.A particularly expedient embodiment of the device is characterized in that the curtain holders are closed hollow bodies at the top and bottom, which are connected to a liquid supply device, the interior of which serves as a distribution channel for the auxiliary liquid and that the tubular hollow bodies for forming the liquid bridges in the direction of the curtain a slot are provided as a dispenser for the auxiliary liquid.

In einer anderen ebenfalls vorteilhaften Ausführung werden als Vorhanghalter für die Vorrichtung oben und unten geschlossene rohrförmige Hohlkörper aus einem porösen, flüssigkeitsdurchlässigen Material verwendet, die mit einer Flüssigkeitszufuhreinrichtung versehen und auf der gesamten Oberfläche mit einer Flüssigkeitsschicht zur Bildung der Flüssigkeitsbrücken belegt sind.In another, likewise advantageous embodiment, closed tubular hollow bodies made of a porous, liquid-permeable material are used as curtain holders for the device, which are provided with a liquid supply device and are coated on the entire surface with a liquid layer to form the liquid bridges.

Durch die Oberflächenspannung des Vorhanges und seine Kontraktionskräfte wird die rund um die porösen Vorhanghalter austretende Flüssigkeit zum Vorhang hingezogen, so daß die Kräfte, die zum Reißen des Vorhanges führen würden, durch das Abziehen der Zusatzflüssigkeit kompensiert werden.Due to the surface tension of the curtain and its contraction forces, the liquid escaping around the porous curtain holder is attracted to the curtain, so that the forces that would cause the curtain to tear are compensated for by pulling off the additional liquid.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorhanghalter oben und unten geschlossene Hohlkörper mit einer Flüssigkeitzuführeinrichtung sind, die in Richtung zum Vorhang hin mit einem Schlitz als Abgabeeinrichtung versehen sind, wobei der Schlitz mit porösem, flüssigkeitsdurchlässigem Material ausgelegt ist.A further embodiment is characterized in that the curtain holders are closed hollow bodies at the top and bottom with a liquid supply device, which are provided with a slot in the direction of the curtain as a dispensing device, the slot being designed with porous, liquid-permeable material.

Die Vorrichtung zeichnet sich durch die erhebliche Verbesserung der Beschichtungsbedingungen, durch ihre einfache und preiswerte Herstellungsmöglichkeit und die Möglichkeit des Anbaues der Vorhanghalter an vorhandene Beschichtungsvorrichtungen aus, wobei die Vorhanghalter dicht neben der Beschichtungskante einer Beschichtungsvorrichtung angeordnet sind, so daß die Flüssigkeitsbrücken direkt an der Beschichtungskante beginnen und wobei die Vorhanghalter in der Ebene des senkrecht frei fallenden Flüssigkeitsvorhanges zum Vorhang hin um einen Winkel-α und vom Vorhang weg um einen Winkel +α schwenkbar angeordnet sind, wobei der Winkel α von -10° bis +10° vorzugsweise von -5° bis 0° einstellbar ist.The device is characterized by the considerable improvement in the coating conditions, by its simple and inexpensive production possibility and by the possibility of attaching the curtain holders to existing coating devices, the curtain holders being arranged close to the coating edge of a coating device, so that the liquid bridges start directly at the coating edge and wherein the curtain holders are arranged in the plane of the vertically free-falling liquid curtain to the curtain by an angle α and away from the curtain by an angle + α, the angle α from -10 ° to + 10 °, preferably from -5 ° is adjustable up to 0 °.

Die Vorrichtung ist außerdem in weiten Grenzen an alle Beschichtungsprobleme anpaßbar, wobei zur Wahl der Breite der Flüssigkeitsbrücken an der Auftreffstelle des Vorhanges auf den Schichtträger die in die Vorhanghalter eindosierte Flüssigkeitsmenge einstellbar ist, so daß sich je nach eindosierter Flüssigkeitsmenge an beiden Vorhangseiten kleinere oder größere dreieckflächige Flüssigkeitsbrücken bilden.The device can also be adapted to all coating problems within wide limits, with the amount of liquid metered into the curtain holder being adjustable at the point of impact of the curtain on the support for the choice of the width of the liquid bridges, so that depending on the metered amount of liquid smaller or larger triangular areas on both sides of the curtain Form liquid bridges.

Die obengenannten überraschenden Effekte waren vom Fachmann nicht zu erwarten und stellen einen erheblichen technischen Fortschritt dar. Der besondere Nutzen für die Beschichtung mit der Vorrichtung und dem Verfahren mit Flüssigkeitsbrücken wird im folgenden zusammengefaßt:

- Geringere Verluste an Beschichtungsflüssigkeiten durch senkrecht oder ganz geringfügig negativ angeordnete Vorhanghalter.
- Für randfreie und nicht randfreie Vorhangbeschichtungen können die Gießvorrichtungen schmaler ausgeführt und die Dosiervorrichtungen kleiner dimensioniert werden.
,- Durch die höhere Stabilität des Vorhanges werden die Verluste durch Vorhangrisse beseitigt oder erheblich reduziert.
- Durch die bessere Benetzung der Ränder werden Beschichtungsabrisse an den Rändern vermieden.
- Wellenförmige Störungen durch Ungleichförmigkeiten, Verkrustungen oder Ablagerungen an den Vorhanghaltern werden durch geeignete Flüssigkeiten mit "Spüleffekt" vermieden und somit eine gleichbleibende gute Beschichtungsqualität gewährleistet.
- Die Randwülste werden reduziert bzw. vermieden und somit Trockenkapazität gespart.

The above-mentioned surprising effects were not to be expected from the person skilled in the art and represent a considerable technical advance. The particular benefits for the coating with the device and the method with liquid bridges are summarized below:

- Lower losses of coating liquids due to vertical or slightly negatively arranged curtain holders.
- For edge-free and non-edge-free curtain coatings, the pouring devices can be made narrower and the metering devices can be dimensioned smaller.
, - The higher stability of the curtain eliminates or significantly reduces losses due to curtain cracks.
- The better wetting of the edges prevents coating breaks at the edges.
- Wavy disturbances due to irregularities, incrustations or deposits on the curtain holders are avoided by suitable liquids with a "rinsing effect" and thus a constant good coating quality is guaranteed.
- The edge beads are reduced or avoided and drying capacity is saved.

Die genannten Vorteile führen zu einer erheblichen Kostensenkung in der Produktion, einer besseren Ausnutzung der Maschinen und zu einer Qualitätsverbesserung der Beschichtung auf den zu beschichtenden Materialien.The advantages mentioned lead to a significant reduction in production costs, better utilization of the machines and an improvement in the quality of the coating on the materials to be coated.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

_Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Vorhanggießers mit einer Stabilisierungseinrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine vereinfachte Vorhangbeschichtungseinrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht der Vorhangbeschichtungseinrichtung von der Vorhangseite nach Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt durch einen kreisförmigen hohlen Vorhanghalter längs der Linie AA Fig. 2,
Fig. 5 einen Schnitt durch einen länglichen Vorhanghalter längs der Linie AA Fig. 2,
Fig. 6 einen Schnitt durch einen Vorhanghalter aus porösem Material längs der Linie AA Fig. 2,
Fig. 7 einen Schnitt durch einen rohrförmigen Vorhanghalter mit einem mit porösem Material ausgefüllten Schlitz längs der Linie AA Fig. 2.

Embodiments of the device according to the invention are described below with reference to drawings. Show it:

_F ig. 1 shows a simplified perspective illustration of a curtain caster with a stabilizing device,
2 shows a section through a simplified curtain coating device according to FIG. 1,
3 is a view of the curtain coating device from the curtain side of FIG. 1,
4 shows a section through a circular hollow curtain holder along the line AA in FIG. 2,
5 shows a section through an elongated curtain holder along the line AA FIG. 2,
6 shows a section through a curtain holder made of porous material along the line AA in FIG. 2,
7 shows a section through a tubular curtain holder with a slot filled with porous material along the line AA FIG. 2.

In Fig. 1 ist ein Vorhanggießer vom Typ des Gleichflächengießers oder Schnabelgießers dargestellt. Die Beschichtungsflüssigkeiten werden dem Gießer seitlich zudosiert (nicht dargestellt), steigen zu Austrittsschlitzen 1 (s. Fig. 2) auf und legen sich als Schicht auf die Gleitflächen 2 auf. Durch die Schwerkraft fließen die einzelnen Schichten die Gleitflächen 2 hinab, legen sich übereinander und fließen zu der schnabelförmigen Be-. schichtungskante 3, an der sich ein frei fallender Vorhang 4 bildet, der über die Fallhöhe h auf die kontinuierlich vorbeibewegte (Pfeile) Bahn 5 auftrifft und sich als Schichtpaket auf die Bahn 5 auflegt.In Fig. 1, a curtain caster of the same area or beak caster type is shown. The coating liquids are metered in laterally to the caster (not shown), rise to outlet slots 1 (see FIG. 2) and lie on the sliding surfaces 2 as a layer. Due to gravity, the individual layers flow down the sliding surfaces 2, lie on top of one another and flow to the beak-shaped loading. layering edge 3, on which a free-falling curtain 4 forms, which strikes the continuously moving (arrows) web 5 via the drop height h and lies on the web 5 as a layer package.

Die Bahn 5 wird an der Auftreffstelle des Vorhanges 4 auf einer Beschichtungswalze 7 geführt und umgeleitet. Die Breite der Beschichtungswalze 7 ist kleiner als die Breite der umgeleiteten Bahn 5, damit die Bahnränder frei liegen. Die Beschichtungswalze 7 ist auf einer breiteren Welle 8 gelagert und wird von dieser angetrieben.The web 5 is guided and diverted on a coating roller 7 at the point of impact of the curtain 4. The width of the coating roller 7 is smaller than the width of the diverted web 5 so that the web edges are exposed. The coating roller 7 is mounted on a wider shaft 8 and is driven by this.

Die seitliche Führung des frei fallenden Flüssigkeitsvorhanges 4 erfolgt durch zwei Vorhanghalter 9, die entgegen der Ausführung in bisher bekannten Vorrichtungen senkrecht angeordnet sind, das heißt unter einem Winkel oC= 0° (Fig. 3). Um jedoch ein Abreißen des Vorhanges 4 von den Vorhanghaltern 9 zu vermeiden, wird den Vorhanghaltern 9 durch eine Zuleitung 10 eine Hilfsflüssigkeit 11 zugeführt. Die den Vorhanghaltern 9 zugeführte Flüssigkeit 11 verteilt sich in einem Verteilerkanal 12 (Fig. 3) über die gesamte Höhe des Vorhanghalters von der Beschichtungskante 3 bis zur Auftreffstelle des Flüssigkeitsvorhanges 4 auf der Bahn 5 und tritt aus einem Schlitz 13 (Fig. 3) in Richtung zum frei fallenden Flüssigkeitsvorhang 4 aus und bildet mit dem Vorhang 4 eine dreieckflächige Flüssigkeitsbrücke 14, die den Vorhang 4 gleichsam wie eine elastische Feder zwischen den Vorhanghaltern 9 spannt. Die Flüssigkeitsbrücke 14 hat an der Beschichtungskante 3 die Breite 0, da an dieser Stelle die Zufuhr der Flüssigkeit 11 beginnt. In Fallrichtung des Vorhanges wird die Flüssigkeitsbrücke 14 stetig breiter, da sich die aus dem Schlitz 13 austretende Flüssigkeitsmenge summiert. Am unteren Ende des Vorhanghalters 9 erreicht die Flüssigkeitsbrücke 14 eine Breite b (Fig. 3). Die sich selbsttätig einstellende Dreiecksform der Flüssigkeitsbrücke 14 entspricht in überraschender Weise genau den Stabilitätsanforderungen des Vorhanges 4 und ermöglicht außerdem eine kostensparende und qualitativ hochwertige Beschichtung der Bahn 5.The free-falling liquid curtain 4 is guided laterally by two curtain holders 9 which, contrary to the design in previously known devices, are arranged vertically, that is to say at an angle oC = 0 ° (FIG. 3). However, in order to prevent the curtain 4 from being torn off from the curtain holders 9, an auxiliary liquid 11 is fed to the curtain holders 9 through a feed line 10. The liquid 11 supplied to the curtain holders 9 is distributed in a distribution channel 12 (FIG. 3) over the entire height of the curtain holder from the coating edge 3 to the point of impact of the liquid curtain 4 on the web 5 and enters from a slot 13 (FIG. 3) Direction to the free-falling liquid curtain 4 and forms with the curtain 4 a triangular-shaped liquid bridge 14 which stretches the curtain 4, as it were, like an elastic spring between the curtain holders 9. The liquid bridge 14 has the width 0 at the coating edge 3, since the supply of the liquid 11 begins at this point. In the direction of fall of the curtain, the liquid bridge 14 becomes wider and wider since the amount of liquid emerging from the slot 13 adds up. At the lower end of the curtain holder 9, the liquid bridge 14 reaches a width b (FIG. 3). The self-adjusting triangular shape of the liquid bridge 14 surprisingly corresponds exactly to the stability requirements of the curtain 4 and also enables a cost-saving and high-quality coating of the web 5.

Grundsätzlich kann mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung die Bahn 5 entweder über ihre gesamte Breite hinaus mit der Beschichtungsflüssigkeit und dem Vorhang 4, oder exakt bis zu den Rändern der Bahn 5 oder schließlich bis wenige Millimeter vor die Ränder beschichtet werden. In Fig. 1 wurde eine Beschichtung bis kurz vor die Ränder der Bahn dargestellt, wodurch eine sehr gute Benetzung der Randbereiche der Bahn 5 erfolgt, die Randwülste der Beschichtung erheblich reduziert werden und hochwertige Beschichtungsflüssigkeiten eingespart werden. Nach Fig. 1 und 3 wird ein schmaler Randstreifen der Bahn mit der Hilfsflüssigkeit 11 benetzt und beschichtet. Die restliche zwischen den Bahnrändern und den Vorhanghaltern 9 hindurchfallende Hilfsflüssigkeit 11 ist somit frei von hochwertigen Beschichtungsflüssigkeiten und wird von Auffangschalen 15 aufgefangen und der Wiederverwendung (siehe Pfeil) zugeführt.In principle, with the device shown in FIG. 1, the web 5 can be coated with the coating liquid and the curtain 4 either over its entire width, or exactly up to the edges of the web 5 or finally up to a few millimeters in front of the edges. 1 shows a coating up to shortly before the edges of the web, which results in very good wetting of the edge regions of the web 5, the edge beads of the coating are considerably reduced and high-quality coating liquids are saved. 1 and 3, a narrow edge strip of the web is wetted and coated with the auxiliary liquid 11. The remaining auxiliary liquid 11 falling through between the web edges and the curtain holders 9 is thus free of high-quality coating liquids and is collected by collecting trays 15 and sent for reuse (see arrow).

Aus Fig. 2 ist die oben bereits erwähnte Funktion einer Schnabelvorhangbeschichtungseinrichtung ersichtlich. Die sich an der Beschichtungskante 3 ablösenden Schichten fallen als frei fallender Flüssigkeitsvorhang 4 über die Fallhöhe h auf den darunter kontinuierlich bewegten Schichtträger 5, zum Beispiel eine fotografische Film- oder Papierbahn und legen sich als Schichtpaket 6 auf. Beim freien Fall beschleunigt sich die Flüssigkeit des Vorhanges 4, so daß der Vorhang 4 zur Bahn 5 hin zunehmend dünner wird. Es entstehen in dem Vorhang Kontraktionskräfte, die eine Verringerung der Breite des Vorhanges anstreben. Durch Vorhanghalter 9 kann dieser Kontraktion in geringem Maße entgegengewirkt werden, jedoch besteht die Gefahr, daß der Vorhang 4 sich bei dem geringsten Anlaß von den Vorhanghaltern löst, also abreißt. Diese Gefahr besteht bei dem vorliegenden Verfahren und der Vorrichtung mit Vorhanghaltern, die mit einer zusätzlichen Hilfsflüssigkeit gespeist werden und diese an die Ränder des Vorhanges 4 abgeben nicht, wie insbesondere auch aus Fig. 3 zu ersehen ist.2 shows the function of a bill curtain coating device already mentioned above. The layers detaching at the coating edge 3 fall as a free-falling liquid curtain 4 over the drop height h onto the layer support 5, for example a photographic film or paper web, which is continuously moved underneath and lay down as a layer package 6. In the free fall, the liquid of the curtain 4 accelerates, so that the curtain 4 towards the web 5 becomes increasingly thinner. Contraction forces arise in the curtain, which aim to reduce the width of the curtain. This contraction can be counteracted to a small extent by curtain holders 9, but there is a risk that the curtain 4 will detach itself from the curtain holders at the slightest occasion, that is, tear it off. This danger exists with the present method and the device with curtain holders which are fed with an additional auxiliary liquid and which do not discharge this to the edges of the curtain 4, as can also be seen in particular from FIG. 3.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf den frei fallenden Vorhang 4 und die Flüssigkeitsbrücken 14 an beiden Seiten des Vorhanges 4. Die Flüssigkeitsbrücken 14 werden durch die Vorhanghalter 9 erzeugt, in die seitlich durch Stutzen 10 eine Hilfsflüssigkeit 11 eindosiert wird. Die Hilfsflüssigkeit 11 verteilt sich über die gesamte Höhe in Verteilerrohren 12 in den Vorhanghaltern 9 und tritt durch einen engen Schlitz oder Spalt 13 in der Ebene des und in Richtung zum Vorhang 4 aus und verbindet sich bereits an der Beschichtungskante 3 mit der Flüssigkeit des Vorhanges 4. Die austretende Hilfsflüssigkeit 11 paßt sich der Kontraktion des Vorhanges 4 an, so daß eine dreieckflächige Flüssigkeitsfläche als Flüssigkeitsbrücke 14 entsteht. Die überschüssige, zwischen den Vorhanghaltern 9 und den Kanten der Bahn 5 vorbeifallende Hilfsflüssigkeit 11 wird in Auffangwannen 15 gesammelt und wiederverwendet.3 shows a top view of the free-falling curtain 4 and the liquid bridges 14 on both sides of the curtain 4. The liquid bridges 14 are produced by the curtain holders 9, into which an auxiliary liquid 11 is metered in laterally through a nozzle 10. The auxiliary liquid 11 is distributed over the entire height in distribution pipes 12 in the curtain holders 9 and passes through a narrow slot or gap 13 in the plane of the and in the direction of the curtain 4 and already connects to the liquid of the curtain 4 at the coating edge 3. The emerging auxiliary liquid 11 adapts to the contraction of the curtain 4, so that a triangular liquid surface is created as the liquid bridge 14. The excess auxiliary liquid 11 falling between the curtain holders 9 and the edges of the web 5 is collected in collecting trays 15 and reused.

Die Vorhanghalter 9 sind in der senkrechten Stellung (α= 0°) dargestellt. Sie werden in vorteilhafter Weise um einen Drehpunkt an der Beschichtungskante 3 in der Ebene des Vorhanges 4 schwenkbar angeordnet und können so um einen Winkel (+α, -α) verstellt werden. überraschenderweise können mit diesem Verfahren und der Vorrichtung in vorteilhafter Weise nicht nur positive Winkel vono α z.B. zwischen +5 und +10°, sondern vorzugsweise auch Winkel α zwischen ±0 und -10° eingestellt werden, ohne daß der Flüssigkeitsvorhang reißt.The curtain holder 9 are shown in the vertical position (α = 0 °). They are advantageously pivoted about a pivot point on the coating edge 3 in the plane of the curtain 4 and can thus be adjusted by an angle (+ α, -α). Surprisingly, with this method and the device, not only positive angles of o α e.g. between +5 and + 10 °, but preferably also angle α between ± 0 and -10 ° can be set without the liquid curtain tearing.

Mit dieser zusätzlichen Verstellmöglichkeit sowie der Wahl der zu dosierenden Hilfsflüssigkeitsmenge und der Art der Hilfsflüssigkeit können praktisch alle Beschichtungsprobleme bei der Vorhangbeschichtung mit einer Vielzahl von gleichzeitig aufzubeschichtenden Einzelschichten gelöst werden.With this additional adjustment option and the choice of the amount of auxiliary liquid to be metered and the type of auxiliary liquid, practically all coating problems in curtain coating can be solved with a large number of individual layers to be coated at the same time.

Als Hilfsflüssigkeiten in den Vorhanghaltern können wäßrige Lösungen mit Zusatz von Netzmitteln verwendet werden. Weiterhin sind Gelatinelösungen entsprechender Konzentration mit oder ohne Netzmittelzusatz geeignet. Als Mittel zur Viskositätseinstellung eignen sich auch andere Polymere wie z.B. Celluloseester (Kelco), Polyacrylamid etc. Werden Beschichtungen mit Lösungsmittel enthaltenden Schichten, z.B. mit Magnetlacken, durchgeführt, so werden die Vorhanghalter mit entsprechenden Lösungsmittelkombinationen gespeist.Aqueous solutions with the addition of wetting agents can be used as auxiliary liquids in the curtain holders the. Gelatin solutions of appropriate concentration with or without added wetting agent are also suitable. Other polymers, such as cellulose esters (Kelco), polyacrylamide, etc., are also suitable as agents for viscosity adjustment. If coatings are carried out with solvent-containing layers, for example with magnetic lacquers, the curtain holders are fed with appropriate solvent combinations.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen anhand von Querschnitten längs der Linie AA in Fig. 2 verschiedene Ausführungsformen der Vorhanghalter 9.4 to 7 show different embodiments of the curtain holder 9 on the basis of cross sections along the line AA in FIG. 2.

Fig. 4 zeigt einen besonders einfach gestalteten Vorhanghalter 9. Hierbei wurde ein oben und unten verschlossenes Röhrchen 16 mit einem engen Schlitz 13 versehen, wobei die Innenbohrung als Verteilerkanal 12 verwendet wird. Der Verteilerkanal 12 ist mit einem Zuführstutzen 10 versehen, durch den die Hilfsflüssigkeit 11 zugeführt wird. Der Schlitz 13 ist in Richtung zum Vorhang 4 angeordnet und hat eine Weite von 0,2 bis 0,8 mm, vorzugsweise von 0,3 bis 0,4 mm. Die aus dem Schlitz 13 austretende Hilfsflüssigkeit 11 bildet eine Flüssigkeitsbrücke 14 zu dem Vorhang 4.Fig. 4 shows a particularly simple curtain holder 9. Here, a tube 16 closed at the top and bottom was provided with a narrow slot 13, the inner bore being used as a distribution channel 12. The distribution channel 12 is provided with a supply nozzle 10 through which the auxiliary liquid 11 is supplied. The slot 13 is arranged in the direction of the curtain 4 and has a width of 0.2 to 0.8 mm, preferably 0.3 to 0.4 mm. The auxiliary liquid 11 emerging from the slot 13 forms a liquid bridge 14 to the curtain 4.

Fig. 5 zeigt den Schnitt durch eine spezielle Ausführung eines Vorhanghalters 9 mit einem flachen länglichen Querschnitt und einem großen Verteilerkanal 12 und einem langen Schlitz 13 zum gerichteten Austragen der Hilfsflüssigkeit 11 zur Bildung einer stabilen Flüssigkeitsbrücke 14 zum Vorhang 4. Die Hilfsflüssigkeit 11 wird durch einen Stutzen 10 dem Verteilerkanal 12 zugeführt.Fig. 5 shows the section through a special embodiment of a curtain holder 9 with a flat elongated cross section and a large distribution channel 12 and a long slot 13 for the directed discharge of the auxiliary liquid 11 to form a stable liquid bridge 14 to the curtain 4. The auxiliary liquid 11 is through a Stub 10 fed to the distribution channel 12.

In Fig. 6 wird als Vorhanghalter 9 ein oben und unten verschlossenes Röhrchen aus porösem flfissigkeitsQurchlässigem Material 20 verwendet. Die Hilfsflüssigkeit 11 wird durch einen Stutzen 10 der Bohrung 12, die als Verteilerkanal dient, zugeführt. Ein Spalt ist bei dieser Ausführung nicht erforderlich, da die Flüssigkeit 11 unter Druck der Dosiereinrichtung durch die Poren getrieben wird und rund um das Röhrchen einen geschlossenen Flüssigkeitsfilm bildet, der in Fallrichtung des Vorhanges 4 entsprechend dicker wird und von dem Vorhang 4 als Flüssigkeitsbrücke 14 abgezogen wird. Der rund um das Röhrchen 20 gebildete Film verhindert zudem Verkrustungen und Aushärtungen bei besonders leicht flüchtigen Substanzen und spült Ablagerungen wie Staub oder Flusen aus der Atmosphäre weg.In FIG. 6, a tube made of porous liquid-permeable material 20 which is closed at the top and bottom is used as the curtain holder 9. The auxiliary liquid 11 is supplied through a nozzle 10 to the bore 12, which serves as a distribution channel. A gap is not necessary in this embodiment, since the liquid 11 is driven through the pores under pressure of the metering device and forms a closed liquid film around the tube, which is correspondingly thicker in the direction of fall of the curtain 4 and is drawn off from the curtain 4 as a liquid bridge 14 becomes. The film formed around the tube 20 also prevents incrustation and hardening of particularly volatile substances and rinses deposits such as dust or fluff away from the atmosphere.

Fig. 7 zeigt einen Vorhanghalter 9 nach Fig. 4, dessen Spalt 13 zur Vermeidung von Verkrustungen wesentlich breiter ausgeführt ist und in den ein poröses flüssigkeitsdruchlässiges Material 21 eingearbeitet ist.FIG. 7 shows a curtain holder 9 according to FIG. 4, the gap 13 of which is designed to be much wider in order to avoid incrustations and into which a porous liquid-permeable material 21 is incorporated.

Andere Ausführungsarten für die Vorhanghalter 9 sind möglich, so beispielsweise mit dreieckigem Querschnitt oder anderen Querschnitten, wurden aber nicht dargestellt, da sie im Prinzip den dargestellten ähnlich sind.Other types of designs for the curtain holders 9 are possible, for example with a triangular cross section or other cross sections, but have not been shown since they are in principle similar to the ones shown.

Das Verfahren und die Vorrichtung wurden für eine Schnabel-Vorhangbeschichtungseinrichtung beschrieben, sie sind jedoch keineswegs auf diese Variante des Vorhang Beschichtungsverfahrens beschränkt. Die beschriebenen Vorhanghalter können in gleicher Weise bei allen Vorhangbeschichtungseinrichtungen verwendet werden, so beispielsweise auch bei einer Vorhangbeschichtungseinrichtung, bei der von beiden Seiten die Beschichtungsflüssigkeit einer Beschichtungskante zugeführt wird, nach dem europäischen Patent 0 017 126, bei Schlitzgießern, Extrudergießern oder auch bei überlaufgießern, bei denen die Beschichtungsflüssigkeit aus einem Behälter über ein Wehr läuft und von dem Wehr als frei fallender Vorhang auf ein zu beschichtendes Material aufgelegt wird.The method and apparatus have been described for a beak curtain coater, but they are by no means limited to this variant of the curtain coater. The described Curtain holders can be used in the same way for all curtain coating devices, for example also for a curtain coating device in which the coating liquid is fed to a coating edge from both sides, according to European patent 0 017 126, for slot casters, extrusion casters or also for overflow casters, in which Coating liquid runs from a container over a weir and is placed by the weir as a free-falling curtain on a material to be coated.

Weiterhin sind die beschriebenen Vorhanghalter auch für nichtfotografische Beschichtungen wie beispielsweise für Beschichtungen mit Magnetlacken, Farben, Leimen, Polymerlösungen oder ähnlichen Beschichtungsflüssigkeiten geeignet.Furthermore, the curtain holders described are also suitable for non-photographic coatings, for example for coatings with magnetic lacquers, paints, glues, polymer solutions or similar coating liquids.

Examples

Die folgenden Beispiele zeigen die vorteilhafte Durchführung des Verfahrens mit der beschriebenen Vorrichtung für den Fall der Herstellung fotografischer Materialien. In den Beispielen wurden folgende Symbole und Dimensionen verwendet:

(mPa.s) Viskosität
δ (mN/m) Oberflächenspannung
s (µm) Naßauftrag auf dem Schichtträger
q (1/m min) dosierte Menge in Liter je Meter Bahnbreite für Beschichtungsmaterial bzw. Liter pro Meter Vorhanghöhe je Vorhanghalter und Minute
BM Beschichtungsmaterial für den Vorhang
HF Hilfsflüssigkeit im Vorhanghalter

The following examples show the advantageous implementation of the method with the described device for the case of the production of photographic materials. The following symbols and dimensions were used in the examples:

(mPa.s) viscosity
δ (mN / m) surface tension
s (µm) wet application on the substrate
q (1 / m min) dosed quantity in liters per meter web width for coating material or liters per meter curtain height per curtain holder and minute
BM coating material for the curtain
HF auxiliary liquid in the curtain holder

example 1

Eine Beschichtungseinrichtung nach Fig. 1 wurde mit Vorhanghaltern nach Fig. 5 versehen und für eine einschichtige Beschichtung eingesetzt. Die Vorhanghöhe betrug h = 50 mm, Die Bahngeschwindigkeit v = 100 m/min. Es wurde eine PE-beschichtete, 230 µm dicke Papierbahn als Schichtträger verwendet. Die Vorhanghalter standen senkrecht (α=0°). Die Beschichtungsbreite betrug 11 cm.

A coating device according to FIG. 1 was provided with curtain holders according to FIG. 5 and used for a single-layer coating. The curtain height was h = 50 mm, the web speed v = 100 m / min. A PE-coated, 230 µm thick paper web was used as a layer support. The curtain holders were vertical (α = 0 °). The coating width was 11 cm.

Die Begußqualität war gut und am Bahnrand lag eine sehr geringe Randwulstdicke vor. Der Vorhang zeigte eine hohe Stabilität. Es entstanden keine Verluste an hochwertigem Beschichtungsmaterial.The casting quality was good and there was a very small bead thickness at the edge of the web. The curtain was very stable. There was no loss of high quality coating material.

Example 2

Eine Beschichtungseinrichtung nach Fig. 1 wurde mit Vorhanghaltern nach Fig. 5 versehen und für eine Beschichtung mit 3 Schichten eingesetzt. Die Vorhanghöhe betrug h = 50 mm, die Bahngeschwindigkeit v = 400 m/min. Es wurde eine Triacetatfolie von 128 µm Dicke beschichtet. Die Vorhanghalter standen senkrecht (α= 0°). Die Beschichtungsbreite betrug 11 cm.

A coating device according to FIG. 1 was provided with curtain holders according to FIG. 5 and used for a coating with 3 layers. The curtain height was h = 50 mm, the web speed v = 400 m / min. A triacetate film with a thickness of 128 μm was coated. The curtain holders were vertical (α = 0 °). The coating width was 11 cm.

Die Begußqualität war gut und am Bahnrand zeigte sich eine sehr geringe Randwulstdicke. Der Vorhang zeigte eine sehr hohe Stabilität.The casting quality was good and there was a very small bead thickness at the edge of the web. The curtain was very stable.

Example 3

Eine Beschichtungseinrichtung nach Fig. 1 wurde mit Vorhanghaltern nach Fig. 5 versehen und für eine Beschichtung mit 3 Schichten eingesetzt. Die Vorhanghöhe betrug h = 50 mm, die Bahngeschwindigkeit v = 400 m/min. Es wurde ein PE-beschichtetes Papier mit Haftschicht von 230 µm Dicke beschichtet. Die Vorhanghalter standen unter einem Winkel von α= -2,5° zur Senkrechten nach außen.

A coating device according to FIG. 1 was provided with curtain holders according to FIG. 5 and used for a coating with 3 layers. The curtain height was h = 50 mm, the web speed v = 400 m / min. A PE-coated paper with an adhesive layer of 230 μm thickness was coated. The curtain holders were at an angle of α = -2.5 ° to the vertical to the outside.

Die Begußqualität und die Vorhangstabilität waren sehr gut und die Randwulstdicke war sehr gering. Die von dem Vorhang selbst erzeugte Schichtbreite auf der Bahn entsprach exakt der Breite der ablaufenden Schichten an der Beschichtungskante.The casting quality and the curtain stability were very good and the edge bead thickness was very small. The layer width generated by the curtain itself on the web corresponded exactly to the width of the layers running off at the coating edge.

Example 4

Eine Beschichtungseinrichtung nach Fig. 1 wurde mit Vorhanghaltern nach Fig. 5 versehen und für eine Beschichtung mit 2 Schichten eingesetzt. Die Vorhanghöhe betrug h = 50 mm, die Bahngeschwindigkeit v = 350 m/min. Es wurde ein PE-beschichtetes Papier von 230 µm Dicke beschichtet. Die Vorhanghalter standen unter einem Winkel von α= - 2,5° zur Senkrechten nach außen. Die Beschichtungsbreite betrug 13,9 cm.

A coating device according to FIG. 1 was provided with curtain holders according to FIG. 5 and used for a coating with two layers. The curtain height was h = 50 mm, the web speed v = 350 m / min. A PE-coated paper 230 µm thick was coated. The curtain holders were at an angle of α = - 2.5 ° to the vertical to the outside. The coating width was 13.9 cm.

Die Begußqualität und die Vorhangstabilität waren sehr gut. Die Schichtbreite auf der Bahn entsprach der Breite des Schichtpaketes auf der Gießergleitfläche.The casting quality and the curtain stability were very good. The layer width on the track corresponded to the width of the layer package on the foundry sliding surface.

Example 5

Eine Beschichtungseinrichtung nach Fig. 1 wurde.mit Vorhanghaltern nach Fig. 5 versehen und für eine Beschichtung mit 3 Schichten eingesetzt. Die Vorhanghöhe betrug h = 45 mm, die Bahngeschwindigkeit v = 400 m/min. Es wurde ein PE-beschichtetes Papier von 230 µm Dicke beschichtet. Die Vorhanghalter standen unter einem Winkel von α= -2,5° zur Senkrechten.

A coating device according to FIG. 1 was provided with curtain holders according to FIG. 5 and used for a coating with 3 layers. The curtain height was h = 45 mm, the web speed v = 400 m / min. A PE-coated paper 230 µm thick was coated. The curtain holders were at an angle of α = -2.5 ° to the vertical.

Example 6

Eine Beschichtungseinrichtung nach Fig. 1 wurde mit Vorhanghaltern nach Fig. 5 versehen und für eine Beschichtung mit 3 Schichten eingesetzt. Die Vorhanghöhe betrug h = 45 mm, die Bahngeschwindigkeit v = 200 m/min. Es wurde ein PE-beschichtetes Papier von 230 µm Dicke beschichtet. Die Vorhanghalter standen unter einem Winkel von α= -2,5° zur Senkrechten.

A coating device according to FIG. 1 was provided with curtain holders according to FIG. 5 and used for a coating with 3 layers. The curtain height was h = 45 mm, the web speed v = 200 m / min. A PE-coated paper 230 µm thick was coated. The curtain holders were at an angle of α = -2.5 ° to the vertical.

Example 7

Eine Beschichtungseinrichtung nach Fig. 1 wurde mit Vorhanghaltern nach Fig. 5 versehen und für eine Beschichtung mit 3 Schichten eingesetzt. Die Vorhanghöhe betrug h = 45 mm, die Bahngeschwindigkeit v = 180 m/min. Es wurde ein PE-beschichtetes Papier von 230 µm Dicke beschichtet. Die Vorhanghalter standen unter einem Winkel von α= -2,5° zur Senkrechten. Die Beschichtungsbreite betrug 13,9 cm.

A coating device according to FIG. 1 was provided with curtain holders according to FIG. 5 and used for a coating with 3 layers. The curtain height was h = 45 mm, the web speed v = 180 m / min. A PE-coated paper 230 µm thick was coated. The curtain holders were at an angle of α = -2.5 ° to the vertical. The coating width was 13.9 cm.

Infolge der zu geringen Dosiermenge q in den Vorhanghaltern war der Randbereich nicht stabil, der Vorhang riß am Rand ab. Durch Erhöhen der Zuführgeschwindigkeit der Hilfsflüssigkeit von q = 0,5 1/m min. auf 1,66 1/m min konnte der Vorhang stabilisiert werden, jedoch war bei dieser überhöhten Dosiermenge der Randwulst zu breit und zu dick.Due to the insufficient dosage q in the curtain holders, the edge area was not stable, the curtain tore off at the edge. By increasing the feed rate of the auxiliary liquid from q = 0.5 1 / m min. The curtain could be stabilized at 1.66 1 / m min, but with this excessive metering the bead was too wide and too thick.

Example 8

Eine Beschichtungseinrichtung nach Fig. 1 wurde mit Vorhanghaltern nach Fig. 5 versehen und für eine Beschichtung mit 5 Schichten eingesetzt. Die Vorhanghöhe betrug h = 45 mm, die Bahngeschwindigkeit v = 270 m/min. Es wurde ein PE-beschichtetes Papier mit Haftschicht von 230 µm Dicke beschichtet. Die Vorhanghalter standen unter einem Winkel von α= -2,5° zur Senkrechten. Die Beschichtungsbreite betrug 13,9 cm.

A coating device according to FIG. 1 was provided with curtain holders according to FIG. 5 and used for a coating with 5 layers. The curtain height was h = 45 mm, the web speed v = 270 m / min. A PE-coated paper with an adhesive layer of 230 μm thickness was coated. The curtain holders were at an angle of α = -2.5 ° to the vertical. The coating width was 13.9 cm.

Bei diesem fünfschichtigen Foto-Emulsionsguß wurde die Dosiermenge im Vorhanghalter auf 1,6 1/m min erhöht.With this five-layer photo emulsion casting, the dosage in the curtain holder was increased to 1.6 l / m min.

Der Vorhang war dabei sehr stabil und der Randwulst gering.The curtain was very stable and the edge bead was low.

Die Begußqualität war gut und die Breite des auf die Bahn aufgelegten Schichtpaketes entsprach genau der Breite der ablaufenden Schichten an der Beschichtungskante.The casting quality was good and the width of the layer package placed on the web corresponded exactly to the width of the layers running off at the coating edge.

Example 9

Das Beschichtungsbeispiel 8 wurde so ausgeführt, daß die Randhalter keine Hilfsflüssigkeit erhielten (q = 0). Die Bildung eines Vorhanges war nicht möglich, da der Vorhang von den Vorhanghaltern nicht gehalten werden konnte.Coating example 8 was carried out in such a way that the edge holders received no auxiliary liquid (q = 0). The formation of a curtain was not possible because the curtain holders could not hold the curtain.

Claims

1. A method for stabilizing free-falling liquid curtains with one or more layers in the coating of webs or objects continuously guided past a coating site according to the curtain coating method, characterized in that for the lateral guidance of the free-falling curtain which is formed on the coating edge (3) of the coating device (4) curtain holders (9) are used, from which an additional liquid (11) emerges in the direction of the curtain (4), connects to the curtain (4) and from the coating edge (3) until the curtain (4 ) form triangular surface stabilizing liquid bridges (14) on the layer support (5) between the curtain (4) and the curtain holders (9).

2. The method according to claim 1, characterized in that the metering of the amount of liquid in the curtain holder (9) for lateral guidance of the curtain (4) is selected so that the liquid bridges (14) begin directly at the coating edge (3) and in the direction of fall of the curtain (4) become triangularly wider and allow the freely falling curtain (4) to stabilize the contraction.

3. The method according to claim 1, characterized in that for generating the liquid bridges (14) between between the curtain (4) and the side curtain holders (9) low-viscosity liquids (11) are used, the viscosities of which are between 1 mPa.s and 20 mPa.s, preferably between 1 mPa.s and 10 mPa.s.

4. The method according to claim 1, characterized in that the width of the curtain (4) and the metered amount for the emerging from the curtain holders (9) liquid (11) are chosen so that the substrate (5) to close to its edges with Coating liquid is coated and that the liquid (11) emerging laterally from the curtain holders (9) takes over the wetting of the edges of the layer support (5) and, insofar as the liquid (11) does not strike the web (5), is collected and used again .

5. The method according to claim 1, characterized in that the width of the curtain (4) and the metered amount for the liquid emerging from the curtain holders (9) (11) are chosen so that the layer support (5) to the edge with coating liquid is coated and for this purpose the liquid (11) emerging laterally from the curtain holders (9) and a small part of the coating liquid do not strike the layer support (5) and are collected.

6. The method according to claim 1, characterized in that the exact position and the shape of the edges of the coating material on the substrate (5) by the angle α of the curtain holder (9) to the vertical and the amount and type of auxiliary liquid (11) will.

7. curtain coating device with a stabilizing device for the free-falling curtain for single or multiple coating of continuously passed at a coating location webs or objects, characterized in that between the coating edge (3) of the coating device and the web (5) for bilateral lateral guidance of the Curtain (4) inside hollow curtain holders (9) are arranged, which with a separate liquid supply (10) and in their entire height with a distribution channel (12) and a dispenser (13, 20, 21) for the auxiliary liquid (11) in the direction to the curtain (4) to form liquid bridges (14) between the curtain (4) and curtain holders (9).

8. Curtain coating device according to claim 7, characterized in that the curtain holder (9) are closed at the top and bottom hollow body which are connected to a liquid supply device (10), the interior of which serves as a distribution channel (12) for the auxiliary liquid (11) and that tubular hollow bodies for forming the liquid bridges (14) in the direction of the curtain (4) are provided with a slot (13) as a dispensing device for the auxiliary liquid (11).

9. Curtain coating device according to claim 7, characterized in that the curtain holder (9) closed at the top and bottom tubular hollow body made of a porous, liquid-permeable material (20), which are provided with a liquid supply device (10) and are covered on the entire surface with a liquid layer (11) to form the liquid bridges (14).

10. Curtain coating device according to claim 7, characterized in that the curtain holder (9) are closed at the top and bottom hollow body with a liquid supply device (10) which are provided in the direction of the curtain (4) with a slot (13) as a dispenser and the slot (13) is designed with porous, liquid-permeable material (21).

11. Curtain coating device according to claim 7, characterized in that the curtain holder (9) are arranged close to the coating edge (3) of the coating device, so that the liquid bridges (14) start directly at the coating edge (3) and that the curtain holder (9) are arranged in the plane of the vertically free-falling liquid curtain (4) towards the curtain (4) by an angle + α and away from the curtain (4) by an angle - α, the angle from v α -10 ° to + 10 ° , preferably adjustable from -5 ° to 0 °.

12. Curtain coating device according to claim 7, characterized in that for the selection of the width (b) of the liquid bridges (14) at the point of impact of the curtain (4) on the substrate (5) in the curtain holder (9) metered amount of liquid is adjustable so that depending on the metered amount of liquid smaller or larger triangular liquid bridges (14) form on both sides of the curtain and thus the position of the edge bead of the coating (6) and the coating width can be adjusted.