[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial.
Bei der Vorhangbeschichtung, insbesondere bei grosser Breite der Maschinen und grosser
Geschwindigkeit ergeben sich eine grosse Anzahl von Problemen, um den Flüssigkeitsvorhang
zu stabilisieren und möglichst gleichmässig auf die Unterlage zu bringen. Eines dieser
Probleme besteht darin, dass der frei fallende Flüssigkeitsfilm nach vorne, d.h. in
Richtung des bewegten Trägers deformiert wird. Diese Abweichung von der senkrechten
Fallrichtung erfolgt durch die mit dem Träger mitlaufende Luftgrenzschicht.
[0002] Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, um den Flüssigkeitsvorhang
in dieser Beziehung zu stabilisieren. So ist, unter anderem, aus der EP-A-0 489 978
eine Vorrichtung zur Beschichtung bekannt, die ein Luftschild aufweist, das, in Richtung
des bewegten Trägers gesehen, vor dem Flüssigkeitsfilm angebracht ist und eine Oeffnung
aufweist, aus der die im Schild gestaute Luft abgesaugt wird. Durch die Verwendung
eines Schildes wird der Abstand zwischen der Absaugstelle und dem Vorhang recht gross,
wodurch sich die Wirksamkeit der Anordnung verringert. Ausserdem ist aus der EP-A-0
551 237 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung bekannt, in dem
versucht wird, die sich vor dem Vorhang befindliche Luft dadurch zu stabilisieren,
dass der im Raum vor dem Giessvorhang herrschende Luftdruck gemessen wird, um, ausgehend
von einem Sollwert, Luft entweder zu- oder abzuführen. Eine genaue Kontrolle erfordert
jedoch einen hohen apparativen Aufwand, um über die ganze Breite der Maschine einen
gleichmässigen Luftdruck zu erhalten.
[0003] Es ist von diesem Stand der Technik ausgehend Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vorhangbeschichtung anzugeben, mit denen der
Einfluss der vom bewegten Träger mitgeführten Luft stark vermindert werden kann. Diese
Aufgabe wird mit dem in Patentanspruch 1 definierten Verfahren gelöst. In einer Weiterausbildung
des Verfahrens wird der Giessvorhang zusätzlich stabilisiert, indem dem Raum vor dem
Giessvorhang kontrolliert Luft zu- und wieder abgeführt wird.
[0004] Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
- Fig. 1
- zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Vorhangsbeschichtungsanlage und
- Fig. 2
- zeigt eine Ausschnittsvergrösserung von Fig. 1.
[0005] Figur 1 zeigt den erfindungswesentlichen Teil einer Beschichtungsanlage im Schnitt
mit einem schematisch dargestellten Giesser 1, der in eine Giesserlippe 2 mündet,
von welcher der Flüssigkeitsfilm 3, im folgenden Vorhang genannt, frei in Richtung
Giesswalze 4 fällt, auf der schematisch der Träger 5 aufgezeichnet ist, der sich in
Richtung des Pfeiles bewegt, siehe auch Figur 2. Der Vorhang wird beidseitig durch
Seitenführungen 6 begrenzt.
[0006] Vor dem Vorhang, in einem Abstand b, siehe Figur 2, ist ein Rakel 7 angeordnet, dessen
zum Vorhang gerichtete Vorderfront 8 in diesem Beispiel nicht parallel zum Vorhang
angeordnet ist, sondern nach oben hin einen etwas grösseren Abstand aufweist als bei
der Giesswalze. Bei einer Maschinenbreite von ca. 1,5 m stellen sich hohe Anforderungen
an die Biegesteifigkeit der beiden Elemente Giesswalze und Rakel. Das Rakel muss deshalb
als Träger mit einer genügenden Höhe und damit hohem Flächenträgheitsmoment ausgebildet
werden. Aus den Figuren 1 oder 2 geht hervor, dass das Rakel auf der Giesswalzenseite
13 etwa parallel zur Oberfläche der Giesswalze, respektive des Trägers geformt ist
und in einen Unterteil 14 übergeht, der etwa rechtwinklig zur Giesswalzenoberfläche
verläuft. Die hintere Fläche 15 des Rakels verläuft parallel zur Frontseite der Basis
16 bzw. zu den einzelnen Giesserplatten des Giessers 1.
[0007] Die mit dem Träger mitlaufende Luft, dargestellt als Grenzschicht 25, siehe Figur
2, wird beim Auftreffen des Vorhanges im Bereich der dynamischen Benetzungslinie 26
durch den auftreffenden Flüssigkeitsfilm vollständig zurückgehalten. Dieser Vorgang
kann Störungen erzeugen, z.B. Deformationen im Vorhang die zu einer verminderten Begussqualität
führen. Mit dem Rakel wird ein möglichst grosser Anteil der mitgeführten Luft von
der dynamischen Auftrefflinie 26 ferngehalten, wobei diese Störungen durch folgende
Massnahmen weiter reduziert werden können:
a) Abstand a Rakel/Träger klein halten und
b) Abstand b Rakel/dynamische Benetzungslinie des Vorhanges ebenfalls klein halten.
[0008] Dadurch wird die Dicke c der Grenzschicht 25, die auf den Vorhang aufprallt, minimalisiert.
Doch selbst wenn man den Abstand a Rakel/Träger, siehe Figur 2, sehr klein hält, beispielsweise
0,1 - 1,0 mm, vorzugsweise 0,1 - 0,5 mm und den Abstand b Rakel/dynamische Benetzungslinie
auf 5 - 30 mm, vorzugsweise 10 - 20 mm einstellt, kann das Eintragen einer Restluftmenge
und die Neubildung der Grenzschicht nicht ganz vermieden werden.
[0009] Um das Eintragen der Restluftmenge praktisch vollständig zu verhindern, ist auf der
vollen Länge des Rakels ein Schlitz 17 angeordnet, dessen Mündung sich unmittelbar
hinter der Vorderkante des Rakels befindet. Der Schlitz 17 ist über einen Kanal 18
mit einem Ventilator 19 verbunden, um die Restluftmenge bei der Rakelvorderkante abzusaugen.
Durch diese Massnahme kann eine wesentliche Beruhigung des Vorhanges beim Auftreffen
auf den bewegten Träger erzielt werden, wodurch eine Beseitigung oder starke Verminderung
der dort vorherrschenden Vorhangdeformation erzielt wird.
[0010] Das Gebiet vor dem Vorhang wird oben durch die Unterseite 9 der Giesserlippe 2, unten
durch den Träger 5, gegenüber dem Vorhang durch die Frontseite 8 des Rakels, und beidseitig
durch die Seitenführungen 6 begrenzt und stellt sich daher als praktisch geschlossener
Raum 10 dar. Ohne besondere Massnahmen würden durch die Luftgrenzschicht 11 entlang
des fallenden Vorhanges, siehe Figur 2, rotierende Luftwirbel 12 entstehen, die sich
in einzelne instabile Zellen aufteilen können. Dadurch wird der Fluss des Vorhanges
gestört und unruhig, was zu einer verminderten Begussqualität führt.
[0011] Um die Entstehung von Luftwirbeln 12 zu verhindern, ist zwischen der hinteren Oberkante
20 des Rakels und der vordersten Giesserplatte 21 eine über die ganze Breite der Maschine
verlaufende Oeffnung 22 vorgesehen, die mit einem zweiten Kanal 23 und mit einem zweiten
Ventilator 24 verbunden ist. Die Luftzufuhr-Oeffnung 22 mündet bei der Unterseite
9 der Giesserlippe 2, so dass die dort mit geringer Geschwindigkeit ankommende Luft
nach unten abgelenkt und schliesslich vom Saugrakel, bzw. dessen Schlitz 17 abgesaugt
wird.
[0012] Durch verschiedene Massnahmen kann eine sehr gleichmässige Strömung erzeugt werden,
wobei die zugeführte Luft vorzugsweise vorgewärmt wird. Mit den entsprechenden Einstellungen
der zugeführten und der abgesaugten Luftmenge kann die Auftrefflinie des Vorhanges
auf dem Träger, die dynamische Benetzungslinie 26, am gewünschten Ort eingestellt
werden. Da das Saugrakel, wie weiter oben erläutert, für eine Stabilisierung der dynamischen
Benetzungslinie sorgt, wird durch eine Kombination der beschriebenen Massnahmen eine
gleichmässige Beschichtung erzielt. Dabei können die Luftabsaug- und Zufuhreinrichtungen
zu einer Einheit zusammengefasst und gesteuert werden.
1. Verfahren zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial,
insbesondere photographische Emulsionen, dadurch gekennzeichnet, dass, in Laufrichtung
des Trägers gesehen, die vom bewegten Träger mitgeführte Luft vor dem Vorhang, bei
der dynamischen Benetzungslinie des Vorhanges und in der Nähe des Trägers auf der
Giesswalze direkt mittels einer Absaugvorrichtung abgesaugt wird, wobei die Mündung
der Absaugöffnung bei der Vorderkante der Absaugvorrichtung angeordnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft auf der ganzen Breite
des Trägers abgesaugt wird.
3. Verfahren zur Vorhangbeschichtung eines bewegten Trägers mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial,
dadurch gekennzeichnet, dass, in Laufrichtung des Trägers gesehen, dem Raum vor dem
Giessvorhang kontrolliert Luft stetig zu- und abgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführte Luft vorgewärmt
ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zu- und abgeführte
Luftmenge gesteuert wird, um den Ort der dynamischen Benetzungslinie des Vorhanges
auf dem Träger einzustellen.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeführte Luft
durch die Absaugvorrichtung abgeführt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Giesser (1)
mit Giesserlippe (2) und einer Giesswalze (4) zur Führung eines Trägers (5), dadurch
gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine vor dem Vorhang (3) angeordnete Absaugvorrichtung
aufweist, die einen Saugrakel (7) enthält, dessen zum Vorhang (3) gerichtete Vorderkante
(8) einen Schlitz (17) aufweist, der mit einer Unterdruckanlage verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung des Schlitzes
(17) nahe der Oberfläche des Trägers (5) und der dynamischen Benetzungslinie (26)
des Vorhanges (3) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand a der Mündung
des Schlitzes (17) zur Oberfläche des Trägers auf der Giesswalze 0,1 - 1,0 mm, vorzugsweise
0,1 - 0,5 mm und der Abstand b der Mündung des Schlitzes (17) zur dynamischen Benetzungslinie
(26) 5 - 30 mm, vorzugsweise 10 - 20 mm beträgt.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, mit einem aus der Giesserplatte
(21) gebildeten Giesser (1) mit Giesserlippe (2) und einer Giesswalze (4) zur Führung
eines Trägers (5), dadurch gekennzeichnet, dass bei der vordersten Giesserplatte (21),
unterhalb der Giesserlippe (2) eine parallel zum Vorhang (3) angeordnete Oeffnung
(22) vorhanden ist, die mit einer Luftzufuhreinrichtung verbunden ist,
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung
(22) durch einen Spalt zwischen der dem Vorhang abgewandten hinteren Fläche (15) des
Saugrakels (7) und der Vorderseite der vordersten Giesserplatte (21) gebildet wird.