CH610532A5

CH610532A5 - Device for coating a belt by means of a sliding-surface pouring head

Info

Publication number: CH610532A5
Application number: CH1240775A
Authority: CH
Inventors: Kenneth Arthur Ridley
Original assignee: Ciba Geigy Ag
Priority date: 1973-10-12
Filing date: 1975-09-24
Publication date: 1979-04-30
Also published as: IT1066548B; JPS5157734A

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Beschichten eines sich bewegenden Bandes. mit einem in einer sich quer zur Bewegungsrichtung des Bandes (8) erstreckenden Abflusslippe (7) endenden Gleitflächengiesskopf (1), von welchem Beschichtungsflüssig keit in einem frei fallenden Vorhang (9) auf das Band niedersinkt. dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Giesskopfs je eine Führungsplatte (5, 6) angeordnet ist, um den niedersinkenden Vorhang (9) seitlich zu begrenzen und die natürliche. gekrümmte Form des Vorhanges an dessen Rändern nicht zu ändern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatten (5, 6) aus leicht benetzbarem Werkstoff. insbesondere Polymethylmethacrylat, bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite jeder Führungsplatte mindestens 2,5 cm beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitflächengiesskopf (1) ein Mehrschichtengiesskopf ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines sich bewegenden Bandes, mit einem in einer sich quer zur Bewegungsrichtung des Bandes erstreckenden Abflusslippe endenden Gleitflächengiesskopf, von welchem Beschichtungsflüssigkeit in einen frei fallenden Vorhang auf das Band niedersinkt.

Bei dem aus zahlreichen Literaturstellen bekannten Vorhanggussverfahren wird eine Schicht der Giessflüssigkeit auf einer Gleitfläche gebildet Die Giessflüssigkeitsschicht fliesst die Gleitfläche hinunter und wird dann vom Ende der Gleitfläche als frei fallender Film abfallen gelassen. Dieser Film fällt auf ein unter der schrägen Gleitfläche befindliches laufendes Band und wird auf diesem als Schicht vergossen. Nach einer Erweiterung der Methode lässt man mehrere Giessflüssigkeitsschichten auf der schrägen Gleitfläche einer Mehrfachschicht bilden und lässt diese Mehrfachschicht als mehrschichtigen, frei fallenden Film abfallen, um einen Mehrschichtenguss auf dem laufenden Band zu erzeugen.

Eine solche, nach dem Vorhanggussverfahren arbeitende Beschichtungsapparatur ist beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 276 381 beschrieben. In der Apparatur befinden sich Kantenführungen beiderseits des Films, um dessen gewünschte Breite während des freien Falles aufrechtzuerhalten. Als Kantenführungen gibt die Patentschrift dünne Stäbe oder Drähte an. Derartige Kantenführungen erzwingen einen senkrechten Fall des Films in der Nähe der Führungen. Hingegen, im Mittelbereich des Films, fern von der Wirkung der Führungskanten, erfolgt der Abfall des Films von der Abflusslippe nicht in einer senkrechten Ebene. Dies beruht auf dem Coanda-Effekt (oft als Teekesseleffekt bezeichnet), nachdem eine über eine Fläche fliessende Flüssigkeit Kräften unterliegt, die eine Anhaftung der flüssigkeit an dieser Oberfläche verursachen (vgl. Teapot Effect, J. B.

Keller, Journal of Applied Physics, Band 28, Nr. 8,1957, Seiten 859-864).

Der Abfall der Flüssigkeitsschicht oder -schichten vom Ende der Gleitfläche erfolgt somit mit einer horizontalen Geschwindigkeitskomponente nach innen gegen den Giesskopf. Der grössere Teil des fallenden Films hat einen schwach gekrümmten Verlauf, wobei die Krümmung von der Viskosität und Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit abhängt, während der Film an den Kanten unter dem Zwang der Kantenführungen senkrecht fällt. So ergibt sich eine Verdrehung des Films, so dass die Giesslinie in der Gusszone auf dem Band von einer geraden Linie abweicht. Diese Abweichung bedingt das Auftreten von Gussstreifen auf dem begossenen Band.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine bekannte Gleitflächenbeschichtungsvorrichtung derart zu verbessern, dass die Neigung zur Bildung von Giessstreifen unter dem Einfluss der Kantenführungen auf ein Mindestmass verringert wird.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zu beiden Seiten des Giesskopfs je eine Führungsplatte angeordnet ist, um den niedersinkenden Vorhang seitlich zu begrenzen und die natürliche, gekrümmte Form des Vorhangs an dessen Rändern nicht zu ändern.

Vorzugsweise besteht der Werkstoff der Führungsplatten aus einem leicht benetzbaren Material, beispielsweise Polymethylmethacrylatfolie.

Die Kantenführungsplatten müssen genügend breit sein, um zu verhindern, dass die Vorhangkante eine der Plattenseiten überlappt. Zum Beispiel beträgt die Breite der Kantenführungsplatten, d. h. ihre der Bandbewegungsrichtung parallel verlaufende Abmessung, einen Flüssigkeitsdurchsatz zwi- schen 0,5 und 3 cm3 pro Sekunde und pro Centimeter Vorhangbreite und Viskositäten zwischen 10 und 100 Centipoise, vorzugsweise mindestens 2,6 cm (1 Inch).

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht und
Fig. 2 und 3 je einen Schnitt nach den Linien II bzw. III der Fig. 1.

Der Gleiffiächengiesskopf 1 in Fig. 1 umfasst eine schräge Gleitfläche 2, über deren Breite die Giessflüssigkeit 3 als eine Schicht heruntergleitet. Die Giessflüssigkeit 3 tritt aus einem quer über den Giesskopf verlaufenden Schlitz 4 aus. Je eine Führungsplatte 5 und 6 befindet sich beiderseits der schrägen Gleitfläche 2. Beide Führungsplatten 5 und 6 verlaufen nach unten über das Ende des Giesskopfs 1 hinaus bis zum zu begiessenden Träger in Form eines laufenden Bandes 8, sofern der Flüssigkeitsvorhang 9 breiter als der Träger ist, können sie sich bis unterhalb des laufenden Trägers erstrecken. Die Giessflüssigkeit 3 gleitet die schräge Gleitfläche 2 herunter, bis sie die Abflusslippe 7 des Giesskopfs 1 erreicht. Hierauf fällt sie als frei fallender Vorhang 9 ab, bis sie an der Giesslinie 14 auf das darunter befindliche laufende Band 8 trifft.

Die Giessflüssigkeit 3 fährt dann als Guss 13 auf dem Band 8 ab. Die Gegenwart der Führungsplatten 5 und 6 sorgt dafür, dass der Vorhang von der Lippe 7 des Giesskopfs 1 seine volle Breite beibehält, bis er zum laufenden Band 8 gelangt.

Der Giesskopf 1 der in Fig. 1 gezeigten Apparatur ist 1,016 m (40 Inches) breit und die senkrechte Höhe des fallenden Flüssigkeitsfilms, d. h. von der Lippe 7 zum Band 8, ist 12,7 cm (5 Inches). Die beiden Führungsplatten 5 und 6 sind in der Bewegungsrichtung des Bandes 8 2,54 cm (1 Inch) breit. Die Auswirkung solcher breiter Kantenführungsplatten ist anhand der Fig. 2 und 3 gezeigt.

Fig. 2 stellt einen Schnitt durch Fig. 1 bei II dar. In dieser Figur haben die Bezugsziffern die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. Die Giessflüssigkeit 3 ist dargestellt, wie sie aus dem Schlitz 4 ausfliesst und als Schicht die schräge Gleitfläche 2 des Giesskopfs 1 heruntergleitet. Statt senkrecht abzufallen, fällt die Gleitflüssigkeitsscbicht 3 aufgrund des Coanda-Effektes zunächst in einer gekrümmten Bahn, wenn sie die Lippe 7 des Giesskopfs 1 verlässt.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Apparatur der Fig. 1 längs der Linie III wiedergegeben. Diese Linie liegt an der Verbindungsstelle zwischen der Kante des Giesskopfs und der Kantenffihrungsplatte 5. In dieser Figur ist dargestellt, wie die Giessflüssigkeit 3 aus dem Schlitz 4 ausfliesst und als Schicht die schräge Gleitfläche 2 auf dem Giesskopf 1 her

unterfliesst. Wie in dieser Figur gezeigt, fällt die Flüssigkeit beim Verlassen der Abflusslippe 7 zunächst in gekrümmter Bahn, obwohl die Kante des Flüssigkeitsvorhangs mit der
Kantenführungsplatte 5 in Berührung ist.

Wenn die Kantenffihrungen lediglich dünne gerade senk rechte Stäbe anstelle vergleichsweise breiter Führungsplatten wären, wäre die Bahn der Kante des fallenden Flüssigkeitsfilms vollständig senkrecht gewesen. Das würde eine Krümmung der Benetzungslinie in der Giesszone und damit die Gefahr der Bildung von Giessstreifen zur Folge haben. In der in Fig. 1-3 gezeigten Apparatur ist die Benetzungs- bzw.

Giesslinie 14 jedoch im wesentlichen normal zur Bandbewe gungsrichtung, und dies verringert soweit wie möglich das
Auftreten von Giessfehlern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Beschichten eines sich bewegenden Bandes. mit einem in einer sich quer zur Bewegungsrichtung des Bandes (8) erstreckenden Abflusslippe (7) endenden Gleitflächengiesskopf (1), von welchem Beschichtungsflüssig keit in einem frei fallenden Vorhang (9) auf das Band niedersinkt. dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Giesskopfs je eine Führungsplatte (5, 6) angeordnet ist, um den niedersinkenden Vorhang (9) seitlich zu begrenzen und die natürliche. gekrümmte Form des Vorhanges an dessen Rändern nicht zu ändern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsplatten (5, 6) aus leicht benetzbarem Werkstoff. insbesondere Polymethylmethacrylat, bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite jeder Führungsplatte mindestens 2,5 cm beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitflächengiesskopf (1) ein Mehrschichtengiesskopf ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines sich bewegenden Bandes, mit einem in einer sich quer zur Bewegungsrichtung des Bandes erstreckenden Abflusslippe endenden Gleitflächengiesskopf, von welchem Beschichtungsflüssigkeit in einen frei fallenden Vorhang auf das Band niedersinkt.

Bei dem aus zahlreichen Literaturstellen bekannten Vorhanggussverfahren wird eine Schicht der Giessflüssigkeit auf einer Gleitfläche gebildet Die Giessflüssigkeitsschicht fliesst die Gleitfläche hinunter und wird dann vom Ende der Gleitfläche als frei fallender Film abfallen gelassen. Dieser Film fällt auf ein unter der schrägen Gleitfläche befindliches laufendes Band und wird auf diesem als Schicht vergossen. Nach einer Erweiterung der Methode lässt man mehrere Giessflüssigkeitsschichten auf der schrägen Gleitfläche einer Mehrfachschicht bilden und lässt diese Mehrfachschicht als mehrschichtigen, frei fallenden Film abfallen, um einen Mehrschichtenguss auf dem laufenden Band zu erzeugen.

Eine solche, nach dem Vorhanggussverfahren arbeitende Beschichtungsapparatur ist beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 276 381 beschrieben. In der Apparatur befinden sich Kantenführungen beiderseits des Films, um dessen gewünschte Breite während des freien Falles aufrechtzuerhalten. Als Kantenführungen gibt die Patentschrift dünne Stäbe oder Drähte an. Derartige Kantenführungen erzwingen einen senkrechten Fall des Films in der Nähe der Führungen. Hingegen, im Mittelbereich des Films, fern von der Wirkung der Führungskanten, erfolgt der Abfall des Films von der Abflusslippe nicht in einer senkrechten Ebene. Dies beruht auf dem Coanda-Effekt (oft als Teekesseleffekt bezeichnet), nachdem eine über eine Fläche fliessende Flüssigkeit Kräften unterliegt, die eine Anhaftung der flüssigkeit an dieser Oberfläche verursachen (vgl. Teapot Effect, J. B.

Keller, Journal of Applied Physics, Band 28, Nr. 8,1957, Seiten 859-864).

Der Abfall der Flüssigkeitsschicht oder -schichten vom Ende der Gleitfläche erfolgt somit mit einer horizontalen Geschwindigkeitskomponente nach innen gegen den Giesskopf. Der grössere Teil des fallenden Films hat einen schwach gekrümmten Verlauf, wobei die Krümmung von der Viskosität und Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit abhängt, während der Film an den Kanten unter dem Zwang der Kantenführungen senkrecht fällt. So ergibt sich eine Verdrehung des Films, so dass die Giesslinie in der Gusszone auf dem Band von einer geraden Linie abweicht. Diese Abweichung bedingt das Auftreten von Gussstreifen auf dem begossenen Band.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine bekannte Gleitflächenbeschichtungsvorrichtung derart zu verbessern, dass die Neigung zur Bildung von Giessstreifen unter dem Einfluss der Kantenführungen auf ein Mindestmass verringert wird.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass zu beiden Seiten des Giesskopfs je eine Führungsplatte angeordnet ist, um den niedersinkenden Vorhang seitlich zu begrenzen und die natürliche, gekrümmte Form des Vorhangs an dessen Rändern nicht zu ändern.

Vorzugsweise besteht der Werkstoff der Führungsplatten aus einem leicht benetzbaren Material, beispielsweise Polymethylmethacrylatfolie.

Die Kantenführungsplatten müssen genügend breit sein, um zu verhindern, dass die Vorhangkante eine der Plattenseiten überlappt. Zum Beispiel beträgt die Breite der Kantenführungsplatten, d. h. ihre der Bandbewegungsrichtung parallel verlaufende Abmessung, einen Flüssigkeitsdurchsatz zwi- schen 0,5 und 3 cm3 pro Sekunde und pro Centimeter Vorhangbreite und Viskositäten zwischen 10 und 100 Centipoise, vorzugsweise mindestens 2,6 cm (1 Inch).

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht und Fig. 2 und 3 je einen Schnitt nach den Linien II bzw. III der Fig. 1.

Der Gleiffiächengiesskopf 1 in Fig. 1 umfasst eine schräge Gleitfläche 2, über deren Breite die Giessflüssigkeit 3 als eine Schicht heruntergleitet. Die Giessflüssigkeit 3 tritt aus einem quer über den Giesskopf verlaufenden Schlitz 4 aus. Je eine Führungsplatte 5 und 6 befindet sich beiderseits der schrägen Gleitfläche 2. Beide Führungsplatten 5 und 6 verlaufen nach unten über das Ende des Giesskopfs 1 hinaus bis zum zu begiessenden Träger in Form eines laufenden Bandes 8, sofern der Flüssigkeitsvorhang 9 breiter als der Träger ist, können sie sich bis unterhalb des laufenden Trägers erstrecken. Die Giessflüssigkeit 3 gleitet die schräge Gleitfläche 2 herunter, bis sie die Abflusslippe 7 des Giesskopfs 1 erreicht. Hierauf fällt sie als frei fallender Vorhang 9 ab, bis sie an der Giesslinie 14 auf das darunter befindliche laufende Band 8 trifft.

Die Giessflüssigkeit 3 fährt dann als Guss 13 auf dem Band 8 ab. Die Gegenwart der Führungsplatten 5 und 6 sorgt dafür, dass der Vorhang von der Lippe 7 des Giesskopfs 1 seine volle Breite beibehält, bis er zum laufenden Band 8 gelangt.

Der Giesskopf 1 der in Fig. 1 gezeigten Apparatur ist 1,016 m (40 Inches) breit und die senkrechte Höhe des fallenden Flüssigkeitsfilms, d. h. von der Lippe 7 zum Band 8, ist 12,7 cm (5 Inches). Die beiden Führungsplatten 5 und 6 sind in der Bewegungsrichtung des Bandes 8 2,54 cm (1 Inch) breit. Die Auswirkung solcher breiter Kantenführungsplatten ist anhand der Fig. 2 und 3 gezeigt.

Fig. 2 stellt einen Schnitt durch Fig. 1 bei II dar. In dieser Figur haben die Bezugsziffern die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. Die Giessflüssigkeit 3 ist dargestellt, wie sie aus dem Schlitz 4 ausfliesst und als Schicht die schräge Gleitfläche 2 des Giesskopfs 1 heruntergleitet. Statt senkrecht abzufallen, fällt die Gleitflüssigkeitsscbicht 3 aufgrund des Coanda-Effektes zunächst in einer gekrümmten Bahn, wenn sie die Lippe 7 des Giesskopfs 1 verlässt.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Apparatur der Fig. 1 längs der Linie III wiedergegeben. Diese Linie liegt an der Verbindungsstelle zwischen der Kante des Giesskopfs und der Kantenffihrungsplatte 5. In dieser Figur ist dargestellt, wie die Giessflüssigkeit 3 aus dem Schlitz 4 ausfliesst und als Schicht die schräge Gleitfläche 2 auf dem Giesskopf 1 her **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.