EP0740197B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers Download PDF

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EP0740197B1
EP0740197B1 EP19950810277 EP95810277A EP0740197B1 EP 0740197 B1 EP0740197 B1 EP 0740197B1 EP 19950810277 EP19950810277 EP 19950810277 EP 95810277 A EP95810277 A EP 95810277A EP 0740197 B1 EP0740197 B1 EP 0740197B1
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curtain
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extracting
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Maurice Pasquier
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    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/007—Slide-hopper coaters, i.e. apparatus in which the liquid or other fluent material flows freely on an inclined surface before contacting the work
    • B05C5/008—Slide-hopper curtain coaters
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/30—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by gravity only, i.e. flow coating
    • B05D1/305—Curtain coating

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for coating a moving curtain Carrier with a liquid coating material according to Preamble of claim 1.
  • a liquid coating material according to Preamble of claim 1.
  • EP-B-414 721 describes a method for curtain coating known in which the rinsing liquid from the Edges of the falling curtain is suctioned off, whereby the edge guides near where the falling curtain hits the support with a Vacuum source are connected.
  • the exist Edge guides made of hollow tubes, each one the Have curtain facing slot, the Flushing liquid is introduced into the interior of the pipes and from there through the slots into the Marginal areas of the curtain. This procedure yields no sharp edge because the line of contact between Curtain and side flow is not stable and therefore the Coating quality is impaired.
  • FIG. 1 schematically shows part of a coating device shown as part of a system.
  • the foundry plates 1 see also Figure 4, with the side attached side boundary plates 2, which the Casting solution 3 is limited for the respective casting width.
  • the free begins at the lip 4 of the foundry front plate 5 Fall of the curtain. From this point on, the curtain 6 be stabilized by the side guides 7. Without these The curtain would be under the effect contract the surface tension towards the center.
  • the coating device also assigns one coating carrier 8 on the casting roll 9 and is guided under the coating device.
  • Figure 1 the direction of rotation of the casting roll is also shown.
  • the side-limiting liquid film no longer parallel to the Pouring solution, or introduced to the curtain, but transversely thereto, that is, see in particular Figure 3, the Liquid film 10 becomes parallel to the flow restricting Front wall 7 'of the side guide 7 initiated, the Liquid film 10 in a groove 14 in the side guide flows and part of the front wall of the side guide forms.
  • the liquid for example water or a water / gelatin solution, introduced through a metering slot 11, which Slot end 12 is shaped such that the liquid film 10 the groove in regularly and with a uniform thickness flows down the side guide.
  • a knife 15 attached, the outer geometry is known per se.
  • this knife also points to flow separations to avoid a leading edge 16 on that a sharp one with respect to the inside of the side guide Forms angle ⁇ of 0-30 °, for example 10 °.
  • a suction slot 18 is arranged, the height of 0.05-0.5 mm is, see Fig. 2.
  • This slot 18 is over a Suction channel 19 with a fan or other Vacuum system connected to the cut off Aspirate the edge of the curtain and the liquid film 10.
  • the suction of the liquid film and the curtain edge brings about a substantial stabilization of the Curtain.
  • a suction slot 20 is arranged at the bottom edge of the knife, the via a channel 21 with a vacuum system is connected, which is the same as for the suction slot 18th can be.
  • This channel preferably also contains one Water flushing. As shown in Figure 2, this creates an edge of the coating 22 that is used without loss can be.
  • the knife height at the cutting edge S of the knife can be 1-15 mm amount and it is appropriate to use the suction slot from one Knife height of 3 mm to be used, while at a Knife height of 1-3 mm dispenses with a suction slot can be.
  • the delimiting edge 25 of the Side boundary plates is not vertical, but one Has cutting edge 24, which cutting edge has an angle of for example, includes 60 °, which means that the both edges of the cutting edge with the coating 22 Vertical an angle ⁇ and ⁇ of 10 - 80 °, preferably 60 °.
  • the distance is H between the cutting edge 24 and the surface of the Casting plates 0.3 - 2.5 mm, preferably 0.8 mm.
  • inventive Device can be varied with respect to the specified mass can and the most diverse coating conditions and Casting solution combinations can be adjusted. While every single measure already extensive improvements regarding the quality of the coating results in a Combination of all improvements, such as Vacuuming the cut edges, vacuuming the at Knife jammed pouring solution as well as avoiding the Differences in layer thickness due to surface tension and guiding a thin film of liquid along the side boundary plates a particularly stable Coating, the edges of which do not lose material or Cause more drying problems.

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial gemäss Oberbegriff von Patentanspruch 1. Bei dieser Beschichtung, insbesondere bei grosser Breite der Maschinen und grosser Geschwindigkeit ergeben sich eine grosse Anzahl von Problemen, um den Vorhang zu stabilisieren und möglichst gleichmässig auf die Unterlage zu bringen.
Eines dieser Probleme besteht darin, dass beim freien Fall des Vorhanges dieser seitenstabilisiert werden muss, ansonsten sich der Vorhang unter der Wirkung der Oberflächenspannung gegen die Mitte zusammenzieht. Eines dieser Mittel besteht darin, Seitenführungen vorzusehen, wobei jedoch die Reibung des Flüssigkeitsfilmes an der Seitenführung ein ungünstiges Geschwindigkeitsprofil an der Randzone des Vorhanges erzeugt, da an der Seitenführung die Geschwindigkeit des Vorhanges Null ist.
Aus der EP-B-414 721 ist ein Verfahren zur VorhangBeschichtung bekannt, bei der die Spülflüssigkeit von den Kanten des herabfallenden Vorhanges abgesaugt wird, wobei die Kantenführungen in der Nähe der Stelle, wo der herabfallende Vorhang auf den Träger auftrifft, mit einer Unterdruckquelle verbunden sind. Dabei bestehen die Kantenführungen aus hohlen Rohren, die jeweils einen dem Vorhang zugewandten Schlitz aufweisen, wobei die Spülflüssigkeit in das Innere der Rohre eingeleitet wird und aus diesen durch die Schlitze hindurch in die Randbereiche des Vorhangs gelangt. Dieses Verfahren ergibt keine scharfe Kante, da die Berührungslinie zwischen Vorhang und Seitenfluss nicht ortsstabil ist und somit die Qualität der Beschichtung beeinträchtigt wird. Bei der in der EP-A-606 038 beschriebenen Lösung kann der Vorhang, selbst wenn er durch stabförmige Seitenführungen in den senkrechten Fall gezwungen wird, unmittelbar daneben durch beispielsweise vorhandene Oberflächenspannungsdifferenzen derart deformiert werden, dass er auf Rückwandteile fallen kann, was zu schweren Verschmutzungen und Störungen führen kann. Dies gilt noch mehr bei der Verwendung von dünnen Drähten gemäss EP-A-599 740, da dadurch auch die Dicke des Vorhanges einen negativen Einfluss ausüben kann.
Es ist von diesem Stand der Technik ausgehend Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei dem die Ränder des Vorhanges möglichst ungestört fallen und wichtige Anlageteile sowie der beschichtete Träger nicht verschmutzt werden und eine gleichmässige Beschichtung erzielt wird. Diese Aufgabe wird mit den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 6 gelöst.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt in perspektivischer Sicht und schematisch einen Teil einer Vorhangsbeschichtungsanlage,
  • Fig. 2 zeigt in einem Längsschnitt die wesentlichen Teile der erfindungsgemässen Vorrichtung,
  • Fig. 3 ist ein Schnitt gemäss der Linie III-III in Fig. 2,
  • Fig. 4 zeigt in perspektivischer Sicht ein Detail der erfindungsgemässen Vorrichtung, und
  • Fig. 5 zeigt einen Schnitt gemäss der Linie V-V.
    • In Figur 1 ist schematisch ein Teil einer Beschichtungsvorrichtung als Teil einer Anlage dargestellt. Man erkennt die Giesserplatten 1, siehe auch Figur 4, mit den seitlich angebrachten Seitenbegrenzungsplatten 2, womit die Giesslösung 3 für die jeweilige Giessbreite begrenzt wird. An der Lippe 4 der Giesserfrontplatte 5 beginnt der freie Fall des Vorhanges. Von diesem Punkt an muss der Vorhang 6 durch die Seitenführungen 7 stabilisiert werden. Ohne diese Seitenführungen würde sich der Vorhang unter der Wirkung der Oberflächenspannung gegen die Mitte zusammenziehen.
    Wie bereits eingangs erwähnt, wird das ungünstige Geschwindigkeitsprofil bei den Seitenführungen dadurch beeinflusst, dass beidseitig des Vorhanges ein Flüssigkeitsfilm, beispielsweise aus Wasser oder einer Wasser/Gelatinelösung eingeführt wird, um den Randeffekt zu vermindern. Bei bekannten derartigen Vorrichtungen, zum Beispiel gemäss der WO 90/01179, weist dieser Flüssigkeitsfilm eine gewisse Breite auf und wird dann mittels einer Vorrichtung vom Giesslösungsvorhang abgetrennt und abgeleitet. Dies geschieht hier mit einer nach aussen gerichteten und mit Wasser überströmten Platte, welche die Spülflüssigkeit und einen Teil der Vorhangflüssigkeit in einen Bereich seitlich ausserhalb der Giesswalze ableitet. Dadurch wird jedoch die Flexibilität bezüglich unterschiedlichen Trägerbreiten stark eingeschränkt.
    Die Beschichtungsvorrichtung weist ferner einen zu beschichtenden Träger 8 auf, der um die Giesswalze 9 und unter der Beschichtungsvorrichtung geführt wird. In Figur 1 ist auch der Drehsinn der Giesswalze eingezeichnet.
    Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung wird der seitenbegrenzende Flüssigkeitsfilm nicht mehr parallel zur Giesslösung, bzw. zum Giessvorhang eingeleitet, sondern quer dazu, das heisst, siehe insbesondere Figur 3, der Flüssigkeitsfilm 10 wird parallel zur strömungsbegrenzenden Vorderwand 7' der Seitenführung 7 eingeleitet, wobei der Flüssigkeitsfilm 10 in einer Nut 14 in der Seitenführung fliesst und einen Teil der Vorderwand der Seitenführung bildet. Wie aus Figur 2 hervorgeht, wird die Flüssigkeit, beispielsweise Wasser oder eine Wasser/Gelatinelösung, durch einen Dosierschlitz 11 eingeführt, wobei das Schlitzende 12 derart geformt ist, dass der Flüssigkeits-Film 10 regelmässig und mit gleichförmiger Dicke die Nut in der Seitenführung hinabströmt.
    Dadurch wird erreicht, dass der Flüssigkeitsfilm und damit auch die Berührungslinie 13 zwischen Giessvorhang 6 und Flüssigkeitsfilm 10 ortsstabil ist, womit unkontrollierte wellenförmige Bewegungen im Vorhang vermieden werden. Zum Flüssigkeitsfilm können Zusätze wie Netzmittel und/oder Substanzen zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit beigegeben werden.
    Am unteren Ende der Seitenführungen ist je ein Messer 15 angebracht, dessen äussere Geometrie an sich bekannt ist. Insbesondere weist auch dieses Messer, um Strömungs-Ablösungen zu vermeiden, eine Vorderkante 16 auf, die bezüglich der Innenseite der Seitenführung einen spitzen Winkel α von 0 - 30°, beispielsweise 10° bildet.
    An der Oberseite 17 des Messers ist in der Seitenführung ein Absaugschlitz 18 angeordnet, dessen Höhe 0,05 - 0,5 mm beträgt, siehe Fig. 2. Dieser Schlitz 18 ist über einen Absaugkanal 19 mit einem Ventilator oder sonstigen Unterdruckanlage verbunden, um den abgeschnittenen Vorhangrand sowie den Flüssigkeitsfilm 10 abzusaugen. Dabei werden mit dem Messer 15 einige mm des Vorhanges abgeschnitten. Das Absaugen des Flüssigkeitsfilms sowie des Vorhangrandes bewirkt eine wesentliche Stabilisierung des Vorhanges. Durch das gleichzeitige Absaugen des meistens aus Wasser bestehenden Flüsigkeitsfilms mit der Gelatine enthaltenden Vorhangflüssigkeit wird eine Verdünnung der Gelatine erzielt und damit eine Verkrustung der Absaugwege verhindert.
    Um den durch den komprimierten Vorhangrand an der Kante des Saugmessers gebildeten Wulst zu vermeiden, ist an der unteren Kante des Messers ein Saugschlitz 20 angeordnet, der über einen Kanal 21 mit einer Unterdruckanlage verbunden ist, die dieselbe wie für den Absaugschlitz 18 sein kann. Vorzugsweise enthält auch dieser Kanal eine Wasserspülung. Wie in Figur 2 dargestellt, entsteht dadurch ein Rand der Beschichtung 22, der ohne Verlust verwendet werden kann.
    Die Messerhöhe an der Schneide S des Messers kann 1-15 mm betragen und es ist zweckmässig, den Saugschlitz ab einer Messerhöhe von 3 mm zu verwenden, während bei einer Messerhöhe von 1-3 mm auf einen Absaugschlitz verzichtet werden kann.
    Weitere Störungen können durch die vor der Giesserlippe angeordneten Seitenbegrenzungsplatten entstehen, so beispielsweise Schichtdickenfehler im Randbereich, dadurch dass die Giesslösung unter der Wirkung der Oberflächen-Spannung an den Seiten der Seitenbegrenzungsplatten in die Höhe steigt, da die vorbekannten Seitenbegrenzungsplatten eine rechtwinklige Stirnseite aufweisen. In Abweichung von diesen vorbekannten Ausführungen werden die Seiten-Begrenzungsplatten 2 der erfindungsgemässen Vorrichtung dicht auf die Giesserplatten 1 montiert, siehe Figuren 4 und 5, so dass sie sämtliche Giesserplatten und auch den Bogen 23 der Giesserfrontplatte 5 bis zur Giesserlippe 4 überdecken.
    Aus Figur 5 geht hervor, dass die begrenzende Kante 25 der Seitenbegrenzungsplatten nicht senkrecht ist, sondern eine Schneide 24 aufweist, wobei diese Schneide einen Winkel von biespielsweise 60° einschliesst, das heisst, dass die beiden Kanten der Schneide mit der zur Beschichtung 22 Senkrechten einen Winkel β und Γ von je 10 - 80°, vorzugsweise 60 °, aufweisen. Dabei beträgt der Abstand H zwischen der Schneide 24 und der Oberfläche der Giesserplatten 0,3 - 2,5 mm, vorzugsweise 0,8 mm. Dadurch wird die Wirkung der Oberflächenspannung auf ein Minimum reduziert, und es werden seitliche Verschiebungen der Giesslösung weitgehendst vermieden.
    Es ist selbstverständlich, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung bezüglich der angegebenen Masse variiert werden kann und den verschiedensten Beschichtungsbedingungen und Giesslösungskombinationen angepasst werden kann. Während jede einzelne Massnahme bereits weitgehende Verbesserungen bezüglich der Qualität der Beschichtung führt, ergibt eine Kombination sämtlicher Verbesserungen, wie beispielsweise Absaugen der abgeschnittenen Ränder, Absaugen der beim Messer gestauten Giesslösung sowie Vermeidung der durch die Oberflächenspannung bedingten Schichtdickenunterschiede sowie die Führung eines dünnen Flüssigkeitsfilms entlang der Seitenbegrenzungsplatten eine besonders stabile Beschichtung, deren Ränder keine Materialverluste oder Trocknungsprobleme mehr verursachen.

    Claims (15)

    1. Verfahren zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial, insbesondere photographische Emulsionen, wobei dem geführten Vorhang (6) beidseitig ein Seitenfluss (10) zugeführt wird und die Breite des Vorhangs grösser ist als die Breite der Beschichtung auf dem Träger, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenfluss (10) quer zur Erstreckung des Vorhanges (6), parallel zur Vorderwand (7') der Seitenführungen (7) eingespeist wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seiten des Vorhangs mittels Messer abgeschnitten werden und die abgeschnittenen Seitenteile des Vorhangs (6) und des Seitenflusses (10) über einen Absaugschlitz (18) und Absaugkanal (19) abgesaugt werden.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkante (17) der Messer nach Innen geneigt ist und zwecks Vermeidung eines Randwulstes von der Vorderkante des Messers gestaute Teile der Giesslösung durch Oeffnungen im Messer abgesaugt werden.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Giesslösung oberhalb der Giesserlippe (4) durch Seitenbegrenzungsplatten (2) derart geführt ist, dass deren beiden Ränder nicht unter der Einwirkung der Oberflächenspannung an den Seiten der Seitenbegrenzungsplatten (2) steigen.
    5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4.
    6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zwei Seitenführungen (7) für den Vorhang (6), dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Seitenführungen (7) je ein Dosierschlitz (11) angeordnet ist, dessen Schlitzende (12) ausgebildet ist, den Seitenfluss (10) parallel zur Vorderwand (7') der Seitenführung einzuspeisen.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorderwand (7') der Seitenführung (7) eine Nut (14) angeordnet ist, um den Seitenfluss (10) aufzunehmen.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, mit je einem am unteren Ende der Seitenführung (7) angebrachten Messer (15), dessen Vorderkante (16) bezüglich der Innenseite der Seitenführung einen spitzen Winkel (a) einschliesst,dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite (17) jeden Messers (12) in der Seitenführung (7) ein Absaugschlitz (18) angeordnet ist, der mit einem Absaugkanal (19) verbunden ist, um die abgeschnittenen Seitenteile des Vorhangs (6) und des Seitenflusses (10) abzusaugen.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Absaugschlitzes (18) 0,05-0,5 mm beträgt.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der unteren Kante des Messers (15) ein Absaugschlitz (20) angeordnet ist, der mit einem Absaugkanal (21) verbunden ist.
    11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Giesserplatten (1) und einer bogenförmigen Giesserfrontplatte, die in die Giesserlippe (4) mündet und beidseitig angebrachte Seitenbegrenzungsplatten (2) versehen ist, wobei die begrenzende Kante (25) der Seitenbegrenzungsplatten (2) eine Schneide (24) aufweist, dessen beiden Schenkel einen Winkel von 10 - 80°, vorzugsweise 60°, einschliessen.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenbegrenzungsplatten (2) dicht auf die Giesserplatten (1) montiert sind und die Giesserfrontplatte (5) bis zur Giesserlippe (4) überdecken.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (H) zwischen der Schneide (24) und der Oberfläche der Giesserplatten (1) 0,3 - 2,5 mm, vorzugsweise 0,8 mm beträgt.
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugschlitz (18) an der Oberseite (17) jeden Messers (12) und/oder der Absaugschlitz (20) an der unteren Kante (21) des Messers mit einer Wasserspülung versehen ist.
    15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6, 8, 9, 11 und 14.
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