CH621269A5

CH621269A5 - Process and apparatus for coating an object by the curtain-coating method

Info

Publication number: CH621269A5
Application number: CH638577A
Authority: CH
Inventors: Kenneth Arthur Ridley; John Eric Denewtown; Leslie Robert Stokes
Original assignee: Ciba Geigy Ag
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1977-05-24
Publication date: 1981-01-30
Also published as: JPS6015390B2; DE2723444A1; IT1126734B; FR2361164A1; FR2361164B1; GB1559701A; BE855011A; DE2723444C2; JPS534053A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Gegenstandes nach der Vorhanggussmethode gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 5.

Einschichten- und Mehrschichtenvorhanggussverfahren sind Standardbeschichtungsverfahren der photographischen Industrie und zum Beispiel in den GB-PS Nrn. 1 429 260 und ì 276 381 beschrieben.

Eine wesentliche Schwierigkeit bei der Beschichtung von photographischen Trägermaterialien besteht darin, dass der dazu nötige sehr dünne Flüssigkeitsvorhang sehr empfindlich ist gegen Umgebungsluftbewegungen und sehr zu UnStabilitäten neigt.

Zur Gewährleistung eines zusammenhängenden Vorhangs und der für eine gute Benetzung des zu beschichtenden Trägermaterials erforderlichen hohen Auftreffgeschwindigkeit auf das Material ist in der Regel eine Fallhöhe von mehreren Zentimetern erforderlich. Bei den üblichen Bahnbreiten von 1,0-1,5 m ergibt dies dann eine Vorhangfläche von etwa 0,1 m2, die den in der Beschichtungszone allfällig auftretenden Luftbewegungen ausgesetzt ist. Selbst eine sehr kleine Druckdifferenz über eine solche Fläche hin erzeugt eine wesentliche Ablenkung des Vorhangs. Dies kann zu einer ernsthaften Beeinträchtigung der Qualität der hergestellten Beschichtung führen. Der Vorhang kann dadurch so abgelenkt werden, dass er auf dem Band entlang einer Linie auftrifft, wo Instabilitäten der Bandstellung vorhanden sind, oder Lufteinschlüsse zwischen dem Vorhang oder dem Band auftreten.

Alternativ oder zusätzlich können Fluktuationen der Druckdifferenz über den Vorhang hin dazu führen, dass der Vorhang sich in der Richtung, in welcher sich das Band bewegt, hin und her bewegt. Dies führt zu Dickenänderungen in der Beschichtung auf dem Band, selbst wenn die Dicke des Vorhangs selbst an der Auftrefflinie konstant ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Verfahren der eingangs definierten Art hinsichtlich der Stabilität des Vorhangs zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 angeführten Massnahmen gelöst.

Die zur Durchführung der erfindungsgemässen Verfahren geeignete Vorrichtung ist erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 5 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Das erfindungsgemässe Verfahren bzw. die Vorrichtung ist für Vorhanggussmethoden jeglicher Art verwendbar, insbesondere auch für solche, bei denen der niederfallende Vorhang aus mehreren Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung besteht.

Beim erfindungsgemässen Verfahren fällt der Vorhang nicht ganz frei, sondern in gewissem Masse von dem absteigenden laminaren Luftstrom gestützt. Diese Gasabstützung führt dazu, dass der fallende Vorhang in einem Luftstrom stabiler wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Beschich-tungsvorrichtung gemäss der Erfindung, wobei das feste Leitglied vor dem fallenden Vorhang angeordnet ist,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Beschich-tungsvorrichtung gemäss der Erfindung, wobei das feste Leitglied hinter dem fallenden Vorhang angeordnet ist,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 2, wobei die Anbringungsstellen der verschiedenen Teile der Vorrichtung gezeigt sind,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer anderen Be-schichtungsvorrichtung gemäss der Erfindung, welche ähnlich der in Fig. 2 und 3 aufgebaut ist, jedoch ein festes Leitglied mit einer im wesentlichen ebenen Fläche aufweist, und

Fig. 5 eine Einzelheit eines Luftschlitzes, der sich von dem Schlitz aus den Fig. 2-4 unterscheidet, jedoch in der in diesen Figuren gezeigten Vorrichtung verwendet werden kann.

In Fig. 1 ist ein Gleitflächengiesskopf 1 oberhalb einer eine Bahn abstützenden Rolle 2 angeordnet, von welcher eine Bahn 3 aus Filmmaterial unter der Lippe 4 des Kopfs 1 vorbeigeführt wird. Der Giesskopf hat eine geneigte Gleitfläche 5.

Der Giesskopf 1 weist zwei Schlitze 6 und 7 auf, die quer über die Gleitfläche verlaufen. Aus dem Schlitz 6 fliesst eine Beschichtungsmasse 8 heraus. Diese bildet eine fliessende Schicht auf der geneigten Fläche 5. Aus dem Schlitz 7 fliesst eine zweite Beschichtungsmasse 9 heraus, welche eine fliessende Schicht auf der geneigten Fläche 5 bildet und dann über die Schicht aus der Beschichtungsmasse 8 fliesst, so dass eine

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Mehrfach- oder zusammengesetzte Schicht gebildet wird.

Diese Mehrfachschicht fliesst die geneigte Gleitfläche 5 hinunter, bis sie die Lippe 4 des Giesskopfs erreicht, wonach sie als Mehrschichtvorhang 10 herabfällt.

Nahe dem Ende der Lippe 4 ist ein gekrümmtes feststehendes Leitglied 12 angeordnet, welches sich quer über die Bahn 3 hin erstreckt. Nahe dem oberen Ende des festen Leitgliedes 12 ist eine Leitplatte 13 angeordnet. Der Abstand Dj zwischen der Lippe 4 und dem festen Leitglied 12 liegt bei

1-10 mm, vorzugsweise bei 3-7 mm, insbesondere bei 5 mm. Luft wird zwischen das feste Leitglied 12 und die Leitplatte 13 mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung gepresst, die symbolisch durch die Pfeile A angedeutet ist, und bildet einen absteigenden laminaren Luftstrom (Pfeile F) zwischen dem Leitglied 12 und dem Vorhang 10. Durch den Luftstrom wird verursacht, dass der Vorhang 10 zu dem festen Leitglied 12 hin angezogen wird, wobei er jedoch im Abstand von dem Leitglied 12 bleibt und einer gekrümmten Bahn folgt, bis er auf das laufende Band 3 auffällt und darauf als Mehrfachschicht 15 mitgeführt wird.

Der Krümmungsradius des festen Leitgliedes 12 beträgt 100-300 mm, vorzugsweise 150-250 mm, insbesondere 200 mm. Der Vorhang 10 ist stabil und relativ unempfindlich gegen Umgebungsluftströme.

In einer alternativen Ausführungsform wird die Leitplatte 13 nicht verwendet, wobei ein absteigender laminarer Luftstrom zwischen dem Leitglied 12 und der Lippe des Giesskopfs 1 herabgeführt wird.

In Fig. 2 ist ein Gleitflächengiesskopf 21 oberhalb einer Beschichtungsrolle 22 angeordnet, die bei ihrer Drehung eine Bahn 23 aus Filmmaterial unter der Lippe 25 des Giesskopfs 21 vorbeiführt. Der Giesskopf hat eine geneigte Gleitfläche 26.

Quer über die Gleitfläche 26 hin sind zwei Schlitze 27 und 28 angeordnet. Aus dem Schlitz 27 fliesst eine Beschichtungsmasse 29, welche eine fliessende Schicht auf der geneigten Fläche 26 bildet. Aus dem Schlitz 28 fliesst eine Beschichtungsmasse 30, welche eine fliessende Schicht auf der geneigten Fläche 26 bildet und dann über die Schicht aus der Beschichtungsmasse 29 unter Ausbildung einer Mehrfachschicht fliesst. Diese Mehrfachschicht fliesst an der geneigten Fläche 26 herunter, bis sie die Lippe 25 des Giesskopfs 21 erreicht. Sodann fällt sie als mehrschichtiger Vorhang 31 herab.

Unter der Lippe 25 ist ein Luftkanal 32 angeordnet, welcher eine nach unten gerichtete Düse 33 aufweist, die in einem horizontalen Abstand D2 und einem vertikalen Abstand D3 von der Lippe 25 angeordnet ist. Dies ist deutlich in Fig. 3 gezeigt, in welcher die Bezugszeichen dieselbe Bedeutung wie in Fig. 2 haben. An der Seite des Luftkanals 32 ist ein gekrümmtes festes Leitglied 34 angebracht, dessen Krümmungsradius von 74-175 mm, vorzugsweise vor 100-150 mm und insbesondere 125 mm beträgt. Die Abstände D2 und D3 betragen

2-6 mm, vorzugsweise etwa 4 mm.

Ausserdem ist eine eines Paars von Randführungen 35 gezeigt. An jeden Rand des Giesskopfs 21 ist eine Randführung angepasst, und wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, bestimmen die Randführungen die Breite des fallenden Vorhangs.

Ferner ist eine Fangplatte 36 (Fig. 4) gezeigt, welche verwendet wird, den vertikal herabfallenden Vorhang beim Starten und Beenden eines Beschichtungsvorganges aufzufangen.

Im Betrieb wird ein herabfallender Mehrschichtvorhang 31 gebildet. Anfänglich fällt er als frei fallender Vorhang von der Lippe 25 des Giesskopfs 21 herab. Dann wird Luft aus dem Kanal 32 und aus der Düse 33 ausgeblasen. Hierdurch wird ein laminarer Luftstrom (Pfeile F) zwischen dem festen Leitglied 34 und dem fallenden Vorhang 31 erzeugt.

Durch den Luftstrom wird der fallende Vorhang zu der Fläche des festen Leitgliedes 34 hin so angesaugt, dass der fallende Vorhang 31 in einer gekrümmten Bahn herabfällt, welche der Gestalt des festen Leitgliedes 34 folgt. Dies ist in Fig. 2 gezeigt. Der fallende Vorhang 31 wird auf der laufenden Bahn 23 abgelegt und als Mehrfachbeschichtung 38 abgeführt.

Es wurde gefunden, dass der fallende Vorhang 31, wenn er einen gekrümmten Verlauf hat, der der Gestalt des festen Leitgliedes 34 folgt, extrem stabil ist und gegen Luftströmungen relativ unempfindlich ist.

In einem Versuch mit Gelatine einer Viskosität von 15 cP und einer Durchflussrate von 2 ml/s pro cm Breite wurde eine Horizontalablenkung gemessen, welche von einem bestimmten Luftzug oder einer bestimmten Luftströmung kurzer Dauer hervorgerufen wurde. Dies wurde gemessen sowohl für einen frei fallenden Vorhang wie auch einen Vorhang, der von einem absteigenden laminaren Luftstrom gestützt war, wie oben beschrieben.

Für den frei fallenden Vorhang hatte die von dem Luftzug hervorgerufene mittlere Horizontalabweichung in einer Höhe von 80 mm unter der Lippe 25 einen Wert von 7 mm, während die mittlere Horizontalabweichung 80 mm unter der Lippe bei Verwendung eines Luftdüsenspaltes von 0,6 mm und einer Luftgeschwindigkeit an der Düse von 6 m/s einen Wert von 3 mm hatte.

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Vorrichtung, in welcher die Bezugszeichen dieselbe Bedeutung wie in den Fig. 2 und 3 haben. Jedoch bietet in der Vorrichtung nach Fig. 4 das feste Leitglied 34a dem fallenden Vorhang 31 eine im wesentlichen ebene Fläche dar. Diese ebene Fläche des Leitgliedes 34a, die dem fallenden Vorhang zugewandt ist, ist aus der Vertikalen um etwa 10° geneigt. Die Düse 33 ist in einem horizontalen Abstand D4 und einem vertikalen Abstand Ds von der Lippe 25 angeordnet. Die Abstände D4 und D5 liegen beide bei 2-6 mm, insbesondere bei etwa 4 mm. Es ist gezeigt, dass der fallende Vorhang der Gestalt des festen Leitgliedes hinunter bis zum Ende der ebenen Fläche folgt. In diesem Fall wurde ebenfalls ein extrem stabiler Vorhang gebildet, der von Luftströmungen relativ unbeeinflusst war.

In einem Versuch betrug die Höhe des fallenden Vorhangs 31 80 mm. Der Luftdüsenspalt war 0,6 mm und aus der Düse 33 herausströmende Luft hatte eine Geschwindigkeit von 5 m/s. Dies war ausreichend, den fallenden Vorhang, welcher einen Durchsatz von 1,5 ml/cm/s hatte, zu dem festen Leitglied 34 hin so anzusaugen, dass er von dem festen Leitglied über seine ganze Länge hin um etwa 3 mm im Abstand angeordnet verlief.

Bei diesem Verfahren kann ein zusätzlicher Vorteil dadurch erreicht werden, dass der Spalt zwischen der unteren Kante des festen Leitgliedes und der Bahn, die in diesem Fall von links nach rechts bewegt wird, wie in Fig. 4 gezeigt, derart verkleinert wird, dass er den Austritt des Luftstroms beschränkt.

Ein positiver Gasdruck wird dadurch im Bereich der Auftreffzone des Vorhangs auf der Bahn auf der Seite des Vorhangs benachbart dem festen Leitglied erzeugt.

Dies führt dazu, dass den Kräften, die an der Auftreffzone durch von der sich bewegenden Bahn mitgerissene Luft hervorgerufen werden, entgegengewirkt wird, so dass eine hohe Beschichtungsqualität bei höheren Bahngeschwindigkeiten beibehalten werden kann, als sie bei einem frei fallenden Vorhang möglich ist.

Aus Fig. 5 ist ein Luftkanal 32 ersichtlich, welcher unmittelbar unter der Lippe 25 des Giesskopfs 21 angeordnet ist. In diesem Fall bildet das Ende der Lippe des Giesskopfs einen Teil der Düse 33.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Beschichten eines Gegenstandes nach der Vorhanggussmethode, wobei der Gegenstand entlang eines Weges durch eine Beschichtungszone bewegt wird, in der aus der Beschichtungsmasse ein fallender Vorhang gebildet und auf dem Gegenstand abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe der Beschichtungszone ein sich quer über den Weg des Gegenstands erstreckendes, feststehendes Leitglied angeordnet und zwischen diesem und dem Vorhang ein absteigender laminarer Gasstrom gebildet wird, so dass der Vorhang in einer der Form des Leitglieds folgenden Bahn fällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitglied hinter dem Vorhang angeordnet wird (Fig. 2).

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitglied vor dem Vorhang angeordnet wird (Fig. 1).

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Vorhangs ein Gleitflächen-giesskopf verwendet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung (2) zum Bewegen des zu beschichtenden Gegenstands (3) entlang eines Weges durch eine Beschichtungszone und mit einer Einrichtung (1), die vertikal oberhalb des Weges angeordnet ist und aus der Beschichtungsmasse einen fallenden Vorhang (10) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nähe der Beschichtungszone ein sich quer über den Weg erstreckendes, feststehendes Leitglied (12; 34) angeordnet ist, und dass Mittel (A) vorgesehen sind, um zwischen dem Leitglied (12; 34) und dem fallenden Vorhang (10) einen absteigenden laminaren Gasstrom (F) zu erzeugen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitglied vor dem Vorhang angeordnet ist (Fig. 1).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitglied hinter dem Vorhang angeordnet ist (Fig. 2).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5—7, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitglied (12) auf seiner dem Vorhang zugewandten Seite eine zumindest teilweise konvex gekrümmte und zumindest teilweise überhängende Fläche aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitglied (34) auf seiner dem Vorhang zugewandten Seite eine zumindest teilweise ebene und zur Vertikalen geneigte Fläche aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitglied eine Profilleiste ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5—10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (21) ein in einer Giess-lippe (25) auslaufender Gleitflächengiesskopf ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitglied (34) unterhalb der Giesslippe (25) angeordnet ist.