EP1521643A1 - Beschichtungskopf - Google Patents

Beschichtungskopf

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Publication number
EP1521643A1
EP1521643A1 EP03740402A EP03740402A EP1521643A1 EP 1521643 A1 EP1521643 A1 EP 1521643A1 EP 03740402 A EP03740402 A EP 03740402A EP 03740402 A EP03740402 A EP 03740402A EP 1521643 A1 EP1521643 A1 EP 1521643A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
gap
coating head
ink chamber
head
Prior art date
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Granted
Application number
EP03740402A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1521643B1 (de
Inventor
Erich Kranz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi HiTech Paper Flensburg GmbH
Original Assignee
Mitsubishi HiTech Paper Flensburg GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi HiTech Paper Flensburg GmbH filed Critical Mitsubishi HiTech Paper Flensburg GmbH
Publication of EP1521643A1 publication Critical patent/EP1521643A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1521643B1 publication Critical patent/EP1521643B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/005—Curtain coaters

Definitions

  • the invention relates to a coating head for applying a coating composition to a moving medium, in particular a coating head for the curtain coating method for forming a liquid curtain from coating composition which is to be applied to a continuously moving, web-shaped medium, the use of the coating head according to the invention and a Coating process using the coating head according to the invention.
  • Coating heads of this type are known, for example, from EP 0 812 237 B1 or, in one embodiment as a horizontally operating extrusion coating head, from EP 0 673 684 B1 and essentially have a first and an adjacent second coating head half, between which one Gap is formed, the gap being connected to an ink chamber for accommodating the coating composition, and the coating composition being dispensed to the medium to be coated through the gap and a nozzle representing the outside end of the gap.
  • the two protective rights EP 0 812 237 B1 and EP 0 673 684 B1 listed above attempt to solve the problem of achieving a uniform coating thickness without fluctuations, particularly in the case of thin coating jobs.
  • the coating composition is free of trapped air in the form of air bubbles or foam, since each of such air bubbles leads to defects in the coating.
  • DE 40 32 833 A1 proposes a complete casting application device for highly viscous products with a casting head, storage container, return channel and pump, with the proviso that the flow of the product has to take place in a laminar manner without the formation of bubbles.
  • This document thus formulates less an invention than the knowledge that turbulent movements of the product in the feed to the coating head cause blistering. Thanks to the use of pumps, necessary ink mass filters and long, partially curved lines, the idealized conditions of only laminar flows in the coating material feed to the application head can never be fully realized.
  • WO 84/02859 A 1 proposes a degassing container into which the coating composition is pumped from a storage container.
  • the overflow mass containing foam and air bubbles is returned to the storage container from an overflow of this degassing container.
  • the coating material discharged from the degassing container in the lower area is fed to a coating head and should then no longer have any foam or air bubbles.
  • the new unit should be simple in construction, so that it is both inexpensive to buy and later to maintain. From the outset, it is also part of the catalog of requirements that the unit to be proposed can be used for the technology of applying coating compound by means of a liquid curtain.
  • a coating head with a first half and an adjoining second half, between which a gap is formed with a gap length L and a gap width B oriented at right angles to the gap length L, the gap with at least one of the two coating head halves trained ink chamber is connected and the ink chamber is provided for accommodating a coating material through the gap and the outside of the gap end Representing nozzle is to be dispensed to the medium to be coated, characterized in that the ink chamber is provided with one or more bulges tapering upward, which open into ventilation openings.
  • the paint chamber of the coating head according to the invention is preferably filled with coating material from a storage container via an intermediate degassing unit, residual foam from coating material with enclosed air bubbles collects in the bulges tapering upwards due to the lower specific mass of the coating material-air mixture contaminated with air bubbles. This mixture emerges from the ventilation openings and is ideally fed back to the storage container, for example via a vacuum vent.
  • a variant is preferred in which a negative pressure is applied to the ventilation openings.
  • the degassing performance of the coating head according to the invention can be increased considerably by means of such a preferably controllable suction device.
  • the degassed coating compound is fed to a gap which ends in a nozzle as the outside end of the gap and releases the coating compound onto the medium to be coated.
  • the gap width B corresponds to the desired curtain thickness
  • the gap length L corresponds to the curtain width. In many cases, this is chosen to be wider than the medium to be coated, so that part of the liquid curtain falls past the medium into a collecting tray, from where the coating material is returned to the storage container.
  • the compensation chamber is designed as an expansion of the gap in its width over the entire gap length L in a limited area between the nozzle and the ink chamber.
  • the compensation chamber is connected to the paint chamber, for example via individual downpipes or connecting pipes or preferably via an intermediate gap between the compensation chamber and the paint chamber.
  • the coating material is preferably supplied by means of a lateral inlet opening in the paint chamber, which is connected to the reservoir as far as possible via an intermediate degassing unit.
  • the ink chamber has also via an outlet opening, which is embedded in the opposite side of the ink chamber and is connected to a bypass coating material discharge. Excess coating material is fed back into the storage container via the bypass. Numerous tests have shown that a ratio of coating material supplied to coating material returned by bypass in a range from 1: 0.2 to 1: 2 can be regarded as particularly advantageous.
  • the present invention also includes the use of the coating head according to the invention for the application, in particular, of heat-sensitive coating compositions.
  • Air bubble inclusions in heat-sensitive coatings lead to defective coatings and thus to the loss of the imaging function. Since the manufacturers of heat-sensitive recording materials are obliged to give a guarantee that the recording material is fully functional over its entire surface, incomplete coating can cause complaints to a large extent. against this background it becomes clear why the structurally simple possibility of a particularly effective and error-free, integrated degassing coating head according to the present invention is particularly suitable for heat-sensitive coating compositions.
  • Coating compositions of this type contain dye precursors of active substance and preferably organic color acceptors which react with them to form a color under the influence of heat.
  • other common additives in the heat-sensitive coating compositions include resins, waxes and stabilizers.
  • the coating head according to the invention can be operated both with other coating systems and in a multiple arrangement, so that wet-on-wet coatings are made possible. It is also conceivable to change the design of the proposed coating head in such a way that it is suitable for simultaneous multiple coating. In this case, several ink chambers with tapering bulges opening into ventilation openings, possibly several compensation chambers and several gaps, which are arranged one behind the other in the same orientation, are used within a multiple coating head.
  • the coating composition is preferably taken from a storage container via an intermediate degassing unit of the dyeing chamber of the coating head according to the invention supplied. If there are air pockets in the coating material, foam collects in the bulges of the ink chamber that taper upwards. This foam is removed by means of a preferably controllable suction device. For example, by means of vacuum deaerators, the coating mass fraction can be pulled out of the foam and returned to the storage container.
  • the coating composition not drawn off as foam from the ink chamber is fed to the nozzle of the coating head according to the invention.
  • the coating composition forms a liquid curtain below the nozzle, which falls along a forming - dynamic - wetting line onto the web-shaped medium which is continuously moving relative to the coating head.
  • the coating composition is heat-sensitive, for which purpose it contains dye precursors and color acceptors which react with them to form a color under the influence of heat.
  • a paper web is preferred as the medium.
  • Another preferred method variant is the formation of a protective layer on the previously applied heat-sensitive coating.
  • Both heat-sensitive and the protective layer covering them can be applied with the coating head according to the invention. This can be done with a time delay or simultaneously with a multi-coating head.
  • Figure 1 shows a first variant of the coating head (3) according to the invention with a first half (1) and a second half (2), which is constructed mirror-inverted to the first half (1).
  • the two coating head halves (1, 2) adjoin one another precisely along a straight contact line K.
  • a tubular ink chamber (5) is formed, which is oriented parallel to the contact line K and half of which is formed in the two coating head halves (1, 2).
  • the ink chamber (5) is expanded at the top with conical bulges (7).
  • the bulges (7) taper upwards and open into ventilation openings (8), each half along the contact line K. are formed in the two coating head halves (1, 2).
  • the ink chamber (5) is slotted down the entire length of the tube and connected via the slit to a gap (4), half of which is formed in each of the two coating head halves (1, 2).
  • the gap (4) has a gap length L with the same orientation as the contact line K and a gap width B perpendicular to the gap length L.
  • the gap width B is thus determined by the distance between the two coating head halves (1, 2) in their lower region in accordance with their respective shapes.
  • the gap (4) is bounded at the top by the slot in the ink chamber (5) and at the bottom by a nozzle (6), which represents the gap end at the lower end of the coating head (3).
  • the nozzle (6) runs parallel to the contact line K.
  • the ink chamber (5) like the gap (4), is sealed laterally by closure means, not shown in FIG. 1.
  • An opening (9, 10) is let into each of these closing means in the lateral extension of the ink chamber (5), one opening (9) for supplying the coating material and the other opening (10) for removing the coating material.
  • a liquid curtain is shown, which runs vertically downwards along the nozzle (6) and in the lower region through the wetting line (13) as the cutting line of the liquid curtain with the medium to be coated (12 ) is limited.
  • the wetting line (13) runs parallel to the contact line K.
  • the direction of movement of the medium (12) runs at right angles to the wetting line (13) and parallel to the gap width B.
  • FIG. 2 shows a further variant of the coating head (3 ' ) according to the invention.
  • an additional tubular compensation chamber (11) is formed below the ink chamber (5), which is oriented parallel to the contact line K and half of which is formed in the two coating head halves (1, 2).
  • the ink chamber (5) is slotted down over the entire length of the tube.
  • the ink chamber (5) is connected via this slot to an intermediate gap (14), half of which is formed in each of the two coating head halves (1, 2).
  • the intermediate gap (14) opens into an upper opening slot of the compensation chamber (11), which extends over the entire length of the tube.
  • This has a second slot at the bottom over the entire length of the tube and is connected via this second slot to a slot (4) which, as already described for FIG. 1, opens into the nozzle (6).
  • closure means which, in addition to the ink chamber (5) and the gap (4), now also laterally seal the compensation chamber (11) and the intermediate gap (14).
  • FIG. 3 shows a simplified installation situation of the coating head (3, 3 ' ) according to the invention without possible pumps and / or further degassing units.
  • a storage container (17) contains a coating material which is supplied from the storage container (17) via the coating material supply (15) to the coating head (3, 3 ' ) and further via the inlet opening (9) (not shown) to the paint chamber (5).
  • FIG. 4 shows an overall coating curtain (18) formed by a multiple coating head.
  • a multiple coating head comprises a plurality, in the case on which FIG. 4 is based, three individual coating heads.
  • the nozzles of the three individual coating heads are combined so that the total coating curtain (18) has the same width the individual coating curtain widths and with a thickness corresponding to the sum of all individual coating curtain thicknesses.

Description

Beschichtungskopf
Die Erfindung betrifft einen Beschichtungskopf zum Auftragen einer Beschichtungsmasse auf ein sich bewegendes Medium, insbesondere einen Beschichtungskopf für das Vor- hangbeschichtungsverfahren zum Ausbilden eines Flüssigkeitsvorhangs aus Beschichtungsmasse, die auf ein sich kontinuierlich bewegendes, bahnförmiges Medium aufgebracht werden soll, die Verwendung des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes sowie ein Beschichtungsverfahren unter Ausnutzung des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes.
Solche Beschichtungsköpfe sind beispielsweise aus der EP 0 812 237 B 1 oder, in einer Ausbildungsvariante als waagerecht arbeitender Extrusions-Beschichtungskopf, aus der EP 0 673 684 B 1 bekannt und weisen im wesentlichen eine erste und eine ihr angrenzende zweite Beschichtungskopfhälfte auf, zwischen denen ein Spalt ausgebildet ist, wobei der Spalt mit einer Farbkammer zur Unterbringung der Beschichtungsmasse verbunden ist, und die Beschichtungsmasse durch den Spalt und eine das außenseitige Spaltende darstellende Düse an das zu beschichtende Medium abgegeben wird.
Da nach Auftrag der Beschichtungsmasse mittels Extrusions- oder Vorhangbeschich- tungskopfes die aufgebrachte Beschichtung nicht weiter vergleichmäßigt oder sonst wie nachbehandelt wird, ist es von großer Bedeutung, dass die Beschichtung fehlerlos erfolgt. So versuchen die beiden oben aufgeführten Schutzrechte EP 0 812 237 B 1 und EP 0 673 684 B 1 das Problem zu lösen, gerade bei dünnen Beschichtungsaufträgen eine einheitliche Beschichtungsdicke ohne Schwankungen zu erzielen. Darüber hinaus ist es jedoch von größter Bedeutung, dass die Beschichtungsmasse frei von eingeschlossener Luft in Form von Luftblasen bzw. Schaum ist, da jede einer solchen Luftblase zu Fehlern in der Beschichtung führt.
Zahlreiche Vorschläge wurden gemacht, um eine Beschichtungsmasse vor ihrem Auftrag auf ein Medium blasenfrei auszubilden. So schlägt die DE 40 32 833 A 1 eine vollständige Gieß-Auftragsvorrichtung für hochviskose Produkte mit Gießkopf, Vorratsbehälter, Rücklaufkanal und Pumpe mit der Maßgabe vor, dass die Strömung des Produktes in laminarer Weise ohne Blasenbildung zu erfolgen hat. Diese Schrift formuliert somit weniger eine Erfindung als vielmehr die Erkenntnis, dass turbulente Bewegungen des Produktes in der Zuführung zum Beschichtungskopf Blasenbildung hervorrufen. Durch den Einsatz von Pumpen, notwendiger Farbmassenfilter und langer, teilweise gekrümmter Leitungen lassen sich die idealisierten Verhältnisse nur laminarer Strömungen in der Beschichtungsmassenzuführung zum Auftragskopf nie vollständig realisieren. Deswegen schlägt die WO 84 / 02859 A 1 ein Entgasungsbehältnis vor, in das von einem Vorratsbehälter aus die Beschichtungsmasse gepumpt wird. Aus einem Überlauf dieses Entgasungsbehältnisses wird die Schaum und Luftblasen enthaltende Überlaufmasse in den Vorratsbehälter zurückgeführt. Die im unteren Bereich aus dem Entgasungsbehältnis abgeführte Beschichtungsmasse wird einem Beschichtungskopf zugeführt und soll dann möglichst keinen Schaum bzw. keine Luftblasen mehr aufweisen.
In der Praxis konnten die bis jetzt vorgeschlagenen Lösungen allesamt nicht überzeugen, da sie entweder nur zu geringe Zuflussmengen zu den Beschichtungsköpfen pro Zeiteinheit ermöglichen oder ein nicht mehr zu akzeptierendes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweisen oder zur Beschichtung mit nicht vollständig entgaster Beschichtungsmasse führen.
Es ist eine dieser Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Aggregat vorzustellen, mit der eine Beschichtungsmasse ohne Schaum oder Luftblaseneinschluss auf ein sich bewegendes Medium aufgebracht werden kann. Insbesondere soll das neue Aggregat einfach in der Konstruktion sein, so dass es sowohl preisgünstig in seiner Anschaffung wie auch in seinem späteren Unterhalt ist. Von vorne herein gehört es ferner zum Anforderungskatalog, dass das vorzuschlagende Aggregat für die Technologie der Aufbringung von Beschichtungsmasse mittels Flüssigkeitsvorhang anwendbar ist.
Nach intensiven Überlegungen zeichnete sich für den Erfinder ab, dass eine überzeugende Lösung des Problems nur in einem Beschichtungskopf zu finden ist, der Mittel zur Entgasung der Beschichtungsmasse selbst beinhaltet. Nur so kann ausgeschlossen werden, dass zuvor entgaste Beschichtungsmasse nicht erneut durch Schaum oder Lufteinschlüsse, die durch turbulente Strömungen in zwischen einem Entgasungsaggregat und einem Beschichtungskopf verlegten Rohrleitungen entstehen, in die Beschichtungsmasse eingebracht werden und diese wieder aufschäumen.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Beschichtungskopf mit einer ersten Hälfte und einer ihr angrenzenden zweiten Hälfte, zwischen denen ein Spalt ausgebildet ist mit einer Spaltlänge L und einer rechtwinklig zur Spaltlänge L orientierten Spaltbreite B, wobei der Spalt mit einer zumindest in einer der beiden Beschichtungskopfhälften ausgebildeten Farbkammer verbunden ist und die Farbkammer zur Unterbringung einer Beschichtungsmasse vorgesehen ist, die durch den Spalt und eine das außenseitige Spaltende darstellende Düse an das zu beschichtende Medium abzugeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbkammer mit einer oder mehreren sich nach oben verjüngenden Ausbuchtungen versehen ist, die in Entlüftungsöffnungen münden.
Wird die Farbkammer des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes mit Beschichtungsmasse aus einem Vorratsbehälter bevorzugt über ein zwischengeschaltetes Entgasungsaggregat gefüllt, sammelt sich Restschaum aus Beschichtungsmasse mit eingeschlossenen Luftblasen in den sich nach oben verjüngenden Ausbuchtungen aufgrund der geringeren spezifischen Masse des mit Luftblasen verunreinigten Beschichtungsmasse-Luft- Gemisches. Dieses Gemisch tritt aus den Entlüftungsöffnungen aus und wird idealer Weise beispielsweise über einen Vakuum-Entlüfter dem Vorratsbehälter wieder zugeführt. Bevorzugt ist dabei eine Variante, in der ein Unterdruck an die Entlüftungsöffnungen angelegt wird. Mittels einer solchen, bevorzugt regelbaren Absaugvorrichtung kann die Entgasungsleistung des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes erheblich gesteigert werden.
Die entgaste Beschichtungsmasse wird einem Spalt zugeleitet, der in einer Düse als außenseitiges Spaltende mündet und über diese die Beschichtungsmasse auf das zu beschichtende Medium abgibt. Wird der Beschichtungskopf zur Ausbildung eines Flüssigkeitsvorhangs genutzt, entspricht die Spaltbreite B der gewünschten Vorhangdicke, während die Spaltlänge L der Vorhangbreite entspricht. Diese wird in vielen Fällen breiter als das zu beschichtende Medium gewählt, so dass ein Teil des Flüssigkeitsvorhangs am Medium vorbei in eine Auffangschale fällt, von wo aus die Beschichtungsmasse in den Vorratsbehälter zurückgeführt wird.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, der Düse noch eine Ausgleichskammer vorzuschalten, in der sich die Druck- und Strömungsverhältnisse der Beschichtungsmasse vereinheitlichen. Die Ausgleichskammer ist als Ausweitung des Spalts in seiner Breite über die gesamte Spaltlänge L in einem beschränkten Bereich zwischen Düse und Farbkammer ausgebildet. Zur Beschichtungsmassenzuführung ist die Ausgleichskammer mit der Farbkammer verbunden, dieses geschieht beispielsweise über einzelne Fall- oder Verbindungsrohre bzw. bevorzugt über einen Zwischenspalt zwischen Ausgleichskammer und Farbkammer.
Die Beschichtungsmassenzuführung geschieht bevorzugt mittels einer seitlichen Eintrittsöffnung in der Farbkammer, die so möglichst über ein zwischengeschaltetes Entgasungsaggregat mit dem Vorratsbehälter verbunden ist. Idealerweise verfügt die Farbkammer ferner über eine Auslassöffnung, die in der gegenüberliegenden Seite der Farbkammer eingelassen ist und mit einer Bypass-Beschichtungsmassenabführung verbunden ist. Übermäßig zugeführte Beschichtungsmasse wird über den Bypass dem Vorratsbehälter wieder zugeführt. Im Rahmen zahlreicher Versuche konnte dabei erkannt werden, dass ein Verhältnis zugeführter Beschichtungsmasse zu mittels Bypass zurückgeführter Beschichtungsmasse in einem Bereich von 1 : 0,2 bis 1 : 2 als besonders vorteilhaft anzusehen ist.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes zum Auftrag insbesondere von wärmeempfindlichen Beschichtungsmassen. Luftblaseneinschlüsse in wärmeempfindlichen Beschichtungen führen zu fehlerhaften Beschichtungen und damit zum Wegfall der Bilderzeugungsfunktion. Da die Hersteller von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien zur Garantieabgabe eines über seine gesamte Fläche voll funktionstüchtigen Aufzeichnungsmaterials verpflichtet sind, können Funktionsfehler durch eine lückenhafte Beschichtung Reklamationen im hohen Ausmaß begründen. Vor diesem Hintergrund wird klar, warum die konstruktiv einfache Möglichkeit eines besonders effektiven und fehlerfrei arbeitenden, integrierten Entga- sungs-Beschichtungskopfes gemäß der vorliegenden Erfindung besonders für wärmeempfindliche Beschichtungsmassen geeignet ist. Solche Beschichtungsmassen enthalten an aktiver Substanz Farbstoffvorläufer und mit diesen unter Wärmeeinfluss farbbildend reagierende, bevorzugt organische Farbakzeptoren. Neben diesen wesentlichen Bestandteilen sind weitere übliche Zuschlagstoffe in den wärmeempfindlichen Beschichtungsmassen unter anderem Harze, Wachse und Stabilisatoren.
Der erfindungsgemäße Beschichtungskopf lässt sich sowohl mit anderen Beschichtungs- systemen wie auch in Mehrfachanordnung betreiben, so dass Nass-in-Nass- Beschichtungen ermöglicht werden. Auch ist es vorstellbar, den vorgeschlagenen Beschichtungskopf derart in seiner Konstruktion zu verändern, dass er zur simultanen Viel- fachbeschichtung geeignet ist. In diesem Fall kommen mehrere Farbkammern mit sich nach oben verjüngenden, in Entlüftungsöffnungen mündenden Ausbuchtungen, gegebenenfalls mehrere Ausgleichskammern und mehrere Spalte, die an der Düse orientierungsgleich hintereinander angeordnet zusammengeführt werden, innerhalb eines Viel- fachbeschichtungskopfes zum Einsatz.
Zur Beschichtung eines bahnförmigen Mediums wird die Beschichtungsmasse aus einem Vorratsbehälter bevorzugt über ein zwischengeschaltetes Entgasungsaggregat der Färb- kammer des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes zugeführt. Soweit Lufteinschlüsse in der Beschichtungsmasse vorhanden sind, sammelt sich Schaum in den sich nach oben verjüngenden Ausbuchtungen der Farbkammer. Dieser Schaum wird mittels einer bevorzugt steuerbaren Absaugvorrichtung abgeführt. Beispielsweise mittels Vakuum-Entlüftern kann der Beschichtungsmassenanteil aus dem Schaum herausgezogen und dem Vorratsbehälter wieder zugeführt werden.
Die nicht als Schaum aus der Farbkammer abgezogene Beschichtungsmasse wird der Düse des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes zugeführt. In einer bevorzugten Verfahrensvariante bildet die Beschichtungsmasse unter dem Einfluss der Schwerkraft unterhalb der Düse einen Flüssigkeitsvorhang, der entlang einer sich bildenden - dynamischen - Benetzungslinie auf das unterhalb des Beschichtungskopfes und relativ zu diesem kontinuierlich bewegte bahnförmige Medium fällt.
Wie bereits ausgeführt, ist es bevorzugt, wenn die Beschichtungsmasse wärmeempfindlich ausgeführt ist, wozu sie Farbstoffvorläufer und mit diesen unter Wärmeeinfluss farbbildend reagierende Farbakzeptoren enthält. Als Medium wird eine Papierbahn bevorzugt.
Als weiterhin bevorzugte Verfahrensvariante ist die Ausbildung einer Schutzschicht auf der zuvor aufgetragenen wärmeempfindlichen Beschichtung anzuführen. Dabei können sowohl wärmeempfindliche wie auch die sie abdeckende Schutzschicht mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungskopf aufgebracht werden. Dieses kann mit zeitlicher Verzögerung wie auch simultan mit einem Vielfachbeschichtungskopf geschehen.
Mit Hilfe der Figuren wird die Erfindung im Rahmen zweier Konstruktionsbeispiele weitergehend verdeutlicht:
Figur 1 zeigt eine erste Variante des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes (3) mit einer ersten Hälfte (1) und einer zweiten Hälfte (2), die spiegelverkehrt gleich zur ersten Hälfte (1) aufgebaut ist. Im oberen Bereich des Beschichtungskopfes (3) grenzen die beiden Beschichtungskopfhälften (1 , 2) passgenau entlang einer geradlinigen Kontaktlinien K aneinander. Unterhalb der Kontaktlinie K ist eine rohrförmige Farbkammer (5) ausgebildet, die parallel zur Kontaktlinie K orientiert und jeweils zur Hälfte in den beiden Beschichtungskopfhälften (1 , 2) ausgeformt ist. Nach oben ist die Farbkammer (5) mit kegelförmigen Ausbuchtungen (7) erweitert. Die Ausbuchtungen (7) verjüngen sich nach oben hin und münden in Entlüftungsöffnungen (8), die entlang der Kontaktlinie K jeweils zur Hälfte in den beiden Beschichtungskopfhälften (1 , 2) ausgeformt sind. Nach unten ist die Farbkammer (5) über die gesamte Rohrlänge geschlitzt und über den Schlitz verbunden mit einem Spalt (4), der jeweils zur Hälfte in den beiden Beschichtungskopfhälften (1 , 2) ausgeformt ist. Der Spalt (4) weist eine Spaltlänge L orientierungsgleich zur Kontaktlinie K und eine Spaltbreite B rechtwinkelig zur Spaltlänge L auf. Die Spaltbreite B wird somit durch den Abstand der beiden Beschichtungskopfhälften (1 , 2) in ihrem unteren Bereich entsprechend ihrer jeweiligen Ausformungen bestimmt. Der Spalt (4) ist nach oben begrenzt durch den Schlitz in der Farbkammer (5) und nach unten durch eine Düse (6), die das Spaltende am unteren Ende des Beschichtungskopfes (3) darstellt. Die Düse (6) verläuft parallel zur Kontaktlinie K.
Die Farbkammer (5) ist genauso wie der Spalt (4) seitlich durch in der Figur 1 nicht dargestellte Verschlussmittel abgedichtet. In diese Verschlussmittel sind in seitlicher Verlängerung der Farbkammer (5) beiderseits je eine Öffnung (9, 10) eingelassen, von denen die eine Öffnung (9) zur Beschichtungsmassenzuführung und die andere Öffnung (10) zur Beschichtungsmassenabführung vorgesehen ist.
Unterhalb der Düse (6) in Verlängerung des Spaltes (4) ist ein Flüssigkeitsvorhang dargestellt, der entlang der Düse (6) senkrecht nach unten verläuft und im unteren Bereich durch die Benetzungslinie (13) als Schnittlinie des Flüssigkeitsvorhangs mit dem zu beschichtenden Medium (12) begrenzt ist. Die Benetzungslinie (13) verläuft parallel zur Kontaktlinie K. Die Bewegungsrichtung des Mediums (12) verläuft rechtwinklig zur Benetzungslinie (13) und parallel zur Spaltbreite B.
Figur 2 zeigt eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes (3'). In Erweiterung zur ersten Variante gemäß Figur 1 ist unterhalb der Farbkammer (5) eine zusätzliche rohrförmige Ausgleichskammer (11) ausgebildet, die parallel zur Kontaktlinie K orientiert und jeweils zur Hälfte in den beiden Beschichtungskopfhälften (1 , 2) ausgeformt ist. Wieder ist die Farbkammer (5) nach unten über die gesamte Rohrlänge geschlitzt. Nunmehr ist jedoch die Farbkammer (5) über diesen Schlitz mit einem Zwischenspalt (14) verbunden, der jeweils zur Hälfte in den beiden Beschichtungskopfhälften (1 , 2) ausgeformt ist. Nach unten mündet der Zwischenspalt (14) in einem oberen, über die gesamte Rohrlänge verlaufenden Öffnungsschlitz der Ausgleichskammer (11). Diese weist nach unten einen zweiten Schlitz über die gesamte Rohrlänge auf und ist über diesen zweiten Schlitz verbunden mit Spalt (4), der seinerseits, wie zu Figur 1 bereits geschildert, nach unten in Düse (6) mündet. In Figur 2 nicht dargestellt sind Verschlussmittel, die neben der Farbkammer (5) und den Spalt (4) nun auch die Ausgleichskammer (11) und den Zwischenspalt (14) seitlich abdichten.
Figur 3 zeigt eine vereinfacht dargestellte Einbausituation des erfindungsgemäßen Beschichtungskopfes (3, 3') ohne mögliche Pumpen und/oder weitere Entgasungsaggregate. Ein Vorratsbehälter (17) enthält eine Beschichtungsmasse, die aus dem Vorratsbehälter (17) über die Beschichtungsmassenzuführung (15) dem Beschichtungskopf (3, 3') und weiter über die nicht dargestellte Einlassöffnung (9) der Farbkammer (5) zugeführt wird. Über eine der Einlassöffnung (9) gegenüberliegende, ebenfalls nicht dargestellte Auslassöffnung (10) wird übermäßig zugeführte Beschichtungsmasse aus der Farbkammer (5) der Bypass-Beschichtungsmassenabführung, kurz: dem Bypass (16) zugeführt, der seinerseits mit dem Vorratsbehälter (17) verbunden ist.
Figur 4 stellt einen durch einen Vielfachbeschichtungskopf ausgebildeten Gesamtbe- schichtungsvorhang (18) dar. Ein solcher Vielfachbeschichtungskopf umfasst It. Anspruch 5 eine Vielzahl, im in Figur 4 zu Grunde liegenden Fall drei Einzelbeschichtungsköpfe. Dazu sind die Düsen der drei Einzelbeschichtungsköpfe, jeweils bemessen durch ihre, die Dicke der Einzelbeschichtungsvorhänge (19) bestimmende Spaltbreite B und durch ihre, die Breite der Einzelbeschichtungsvorhänge (19) bestimmende Spaltlänge L so zusammengefügt, dass der Gesamtbeschichtungsvorhang (18) mit einer Breite gleich den Ein- zelbeschichtungsvorhangbreiten und mit einer Dicke entsprechend der Summe aller Ein- zelbeschichtungsvorhangdicken entsteht.
1 erste Hälfte des Beschichtungskopfes zweite Hälfte des Beschichtungskopfes
3': Beschichtungskopf
Spalt
5 Farbkammer
6 Düse
7 Ausbuchtungen
8 Entlüftungsöffnungen
9 Einlassöffnung
1 0: Auslassöffnung
1 1 : Ausgleichskammer
1 2: zu beschichtendes Medium
1 3: Benetzungslinie
1 4: Zwischenspalt
1 5: Beschichtungsmassenzuführung
1 S: Bypass (-Beschichtungsmassenabführung)
1 7: Vorratsbehälter
1 8: Gesamtbeschichtungsvorhang
1 9: Einzelbeschichtungsvorhänge
B Spaltbreite
K Kontaktlinie
L Spaltlänge

Claims

Patentansprüche
1. Beschichtungskopf (3, 3') zum Auftragen einer Beschichtungsmasse auf ein sich bewegendes Medium (12)
■ mit einer ersten Hälfte (1) und einer ihr angrenzenden zweiten Hälfte (2),
■ zwischen denen ein Spalt (4) ausgebildet ist mit einer Spaltlänge L und einer rechtwinklig zur Spaltlänge L orientierten Spaltbreite B,
■ wobei der Spalt (4) mit einer zumindest in einer der beiden Beschichtungskopfhälften (1 , 2) ausgebildeten Farbkammer (5) verbunden ist
■ und die Farbkammer (5) zur Unterbringung einer Beschichtungsmasse vorgesehen ist, die durch den Spalt und eine das außenseitige Spaltende darstellende Düse (6) an das zu beschichtende Medium (12) abzugeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass
■ die Farbkammer (5) mit einer oder mehreren sich nach oben verjüngenden Ausbuchtungen (7) versehen ist, die in Entlüftungsöffnungen (8) münden.
2. Beschichtungskopf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (4) zumindest in einer der beiden Beschichtungskopfhälften (1 , 2) teilweise zu einer Ausgleichskammer (11) ausgeweitet ist, die zwischen der Düse (6) und der Farbkammer (5) positioniert ist, wobei die Farbkammer (5) und die Ausgleichskammer (11) miteinander verbunden sind.
3. Beschichtungskopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbkammer (5) eine Eintrittsöffnung (9), die mit einer Beschichtungsmassenzuführung verbunden ist, und eine der Eintrittsöffnung (9) gegenüberliegende Auslassöffnung (10), die mit einer Bypass-Beschichtungsmassenabführung verbunden ist, aufweist.
4. Beschichtungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungsöffnungen (8) mit einer Absaugvorrichtung verbunden sind.
5. Vielfachbeschichtungskopf, umfassend eine Vielzahl von Einzelbeschichtungsköp- fen jeweils nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Düse des Vielfachbe- schichtungskopfes mindestens aus den orientierungsgleich hintereinander angeordneten Düsen der Einzelbeschichtungsköpfe gebildet ist.
6. Verwendung eines Beschichtungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Auftragen einer Beschichtungsmasse auf ein sich bewegendes Medium (12), wobei die Beschichtungsmasse Farbstoffvorläufer und mit diesen unter Wärmeeinfluss farbbildend reagierende Farbakzeptoren enthält.
7. Beschichtungsverfahren, umfassend das Ausbilden eines Flüssigkeitsvorhangs aus Beschichtungsmasse mittels eines Beschichtungskopfes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Flüssigkeitsvorhang entlang der Benetzungslinie (13) auf ein sich unterhalb des Beschichtungskopfes (3, 3') kontinuierlich bewegendes, bahnförmi- ges Medium (12) trifft.
8. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmasse Farbstoffvorläufer und mit diesen unter Wärmeeinfluss farbbildend reagierende Farbakzeptoren enthält.
9. Beschichtungsverfahren nach einem der beiden Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (12) eine Papierbahn ist.
10. Beschichtungsverfahren nach einem der Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf die aufgetragene wärmeempfindliche Beschichtungsmasse anschließend eine Schutzschicht aufgebracht wird.
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