DE2238133B2

DE2238133B2 - Kaskadengiesser

Info

Publication number: DE2238133B2
Application number: DE19722238133
Authority: DE
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1972-08-03
Filing date: 1972-08-03
Publication date: 1976-11-11
Also published as: GB1388245A; JPS5535990B2; CH552415A; FR2195171A5; BE802172A; JPS4959838A; US3893410A; DE2238133A1; IT990463B

Description

Die Erfindung betrifft einen Kaskadengießer zur Mehrfachbeschichtung von bahnförmigem Material, bestehend aus einem sich über die gesamte Bahnbreite erstreckenden Gießerblock mit einer schrägliegcnden Fließebene, die von den Zuführungsspalten für die Beschichtungsflüssigkeiten unterbrochen ist, und einer ⁶S in geringem Abstand vom Gießerblock angebrachten Gießerwalze, über die die zu beschichtende Bahn geführt ist.

Es sind Kaskadengießer bekannt, bei denen die Beschichtungsflüssigkeit zunächst durch eine im Inneren des Gießerblocks befindliche Verteilerkammer verteilt wird, dann in einem Schlitz aufsteigt und schließlich aus einer nach unten geneigten Fließebtne abwärts strömt. Auf dieser Fließebene bildet die Beschichtungsflüssigkeit eine dünne Schicht, die die weiter unterhalb in gleicher Art gebildete Schicht überlagert. Durch weitere in gleicher Art gebildete Schichten entsteht schließlich ohne Vermischung ein mehrschichtiges Flüssigkeitsband. Am Ende der Fließebene bildet sich ein sogenannter Beschichtungsmeniskus aus. der die Bahn auf der ganzen Breite benetzt, so daß die Bahn gleichmäßig mit dem Mehrfachflüssigkeitsband überzogen wird.

In der deutschen Offenlegungsschrift 20 42 195 ist ein Kaskadengießer beschrieben, der an Stelle \on engen Schlitzen relativ wehe Schächte besitzt. Dieser Gießer ist für die Beschichtung relativ schmaler Bahnen vorgesehen. Die Schächte sind an ihrem unteren Ende mit Zuiührungsleitungen versehen.

Da die Beschichtungsflüssigkeit von einer relat:\ engen Zufuhrleitung in einen relativ weiten Schach! fließt, ist eine Sedimentation nichi zu \erhiiuicn Wei'erhin läßt sich nicht vermeiden, daß im Schacht ein ungleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil entstein. das sich bis zum Auftrag fortpflanzt, so daß die Schichtdicke am Ort größerer Strömungsgeschwindigkeit auch entsprechend dicker wird. Auch spielt bei diesem Gießer die Ausbildung und die horizontale Lage der Überlautkante eine große Rolle, denn das Schichtdickenprol'il hängt unmittelbar von diesen Faktoren ab.

In der USA.-Patentschrift 27 61 419 ist ein Kaskadengießer beschrieben, bei dem nach einer zentral gespeisten Verteilkammer die Beschichtungsflüssigkeit in einem engen Schlitz, der eine gleichmäßige Zuteilung bewirken soll, nach oben in die Fließebene austritt.

Die Gleichmäßigkeit der Beschichtung quer zur Bahn hängt sehr stark von der Ferligungstoleranz der engen Schlitze ab. Um gute Ergebnisse zu erzielen, müssen diese Schlitze in Präzisionsarbeit gefertigt werden. Bei einer Schlitzweite von 0.3 mm treten schon bei einer Toleranzgrenze von 0,003 mm Schichtdickenschwankungen von 3% auf. Die durch Bearbeitungstoleranz und zusätzlich durch Eigenspannung und Temperatureinfluß hervorgerufene gesamte Ungleichmäßigkeit liegt meist wesentlich höher. In der Praxis lassen sich demnach derartige Genauigkeitsanforderungen an die Gleichmäßigkeit der Schlitzweile über die gesamte Bahnbreite kaum realisieren. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich die engen Schlitze nur sehr schwer von angebackenen Beschichtungsresten reinigen lassen. Der Gießerblock ist deshalb in der Regel so konstruiert, daß er aufgeklappt werden kann. Die Schlitze sind dann zugänglich. Dadurch wird aber das Einhalten der Toleranzgrenzen noch mehr erschwert. Außerdem ist der Reinigungsvorgang und die dann wieder notwendige Neueinjustierung des Gießerblocks mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden.

In der schweizerischen Patentschrift 5 30 032 und der deutschen Offenlegungsschrift 22 24 872 sind die engen Schlitze mit einer zusätzlichen Kammer versehen.

Auch hier besteht die Gefahr, daß ein Teil der Beschichtungsflüssigkeit in der zusätzlichen Kammer sedimentiert und das vorhandene ungleichmäßige Geschwindigkeitsprofil noch verstärkt.

Eine einwandfreie Reinigung der Spalte kann nur durch Auseinanderfahren der einzelnen Teile des Gießerblockes vorgenommen werden, andererseits verichlechtert aber die Demontierharkeit die Maßhaltigkeit der Schlitze, was sich wiederum ungünstig auf die Schichtdicke auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrurde. einen Kaskadengießer zu finden, der auch bei breiten Bahnen |leichmf.3ige Schichtstärken trotz Zuführungsspaitloleranzen bis zu ±5 μπι zuläßt, wobei die Vorrichtung auf andere Betriebsbedingungen ohne Veränderung 4er Führungispalte einstellbar und reinigbar sein muß-

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Kaskadengießer erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuführungsspalten sich jeweils trichterförmig in eine Druckverteilungskammer erweitern, in der ein parallel zur Gießerwalze verlaufendes Rohr angeordnet ist. das mit einer Zuführung für die Beschichtungsflüssigkeit versehen ist und durch eine Vielzahl längs einer Mantellinie angeordneter Bohrungen mit der Druckverteilungskammer verbunden ist.

Die mit der Erfindung erziehen Vorteile bestehen insbesondere darin, daß auch bei breiten B.-ihr.en durch das Rohr eine Verteilung eintritt, die trot/. \cihandener Fertigungsungcnauigkeilen an der Zufuhrspalte Schichtstärketoleranzcn :i 1",, /uliißt. Die gute Anpassung der Kanäle an dem Strömung^ ei *auf sorgt für eine gleichmäßige Temperatur und verhindert das Absetzen von Teilchen. Alle genannten Faktoren führen zu einer einwandfreien Produktqualität, /umal durch Austausch des Rohres günstige Betriebsbedingungen gewählt werden können. Weiler läßt sich der Gießer leicht ohne Veränderung des Zufuhrspaltes reinigen.

Vorzugsweise haben die Bohrungen voneinander einen Abstand von I bis 8 mm und einen Durchmesser von 0.3 bis ! mm.

Durch Anordnung von Bohrungen in den angegebenen Abmessungen ist gewährleistet, daß keine Schlieren, die einen begossenen Film unbrauchbar machen, entstehen.

Entsprechend einer Weiterentwicklung der Erfindung ist dar. Rohr längs der tiefsten Mantellinie mit vertikal nach unten gerichteten Bohrungen versehen.

Durch Bohrungen längs der tiefsten Mantellinie wird Sedimentation im Rohr vermieden. Gleichzeitig erfolgt durch das zentrale Eindüsen in einen symmetrischen Ringraum eine gleichmäßige Verteilung der Emulsion.

Eine weitere Verbesserung besteht darin, daß die Bohrungen gleichen Abstand voneinander haben, daß aber ihr Durchmesser von der Eintrittsstelle der Beschichtungsflüssigkeit zum Rohrende hin entsprechend dem Druckabfall derart zunimmt, daß durch jede Bohrung pro Zeiteinheit die gleiche Menge Beschichtungsflüssigkeit fließt.

Durch die vergrößerten Bohrungen in Richtung des Druckabfalles wird auch bei schlechter fließenden Emulsionen eine gleichmäßige Mengenverteilung im Gießer erreicht.

Eine weitere Verbesserung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen alle gleichen Durchmesser haben, daß aber ihr Abstand voneinander sich zum Rohrende hin entsprechend dem Druckabfall derart verringert, daß pro Breiteneinheit die gleiche Menge Beschichtungsflüssigkeit in die zweite Druckkammer pinctrnmt

Der zunehmende Abstand der Bohrungen erleichtert die Verteilung der Flüssigkeit. Andererseits ist die Herstellung von Bohrungen mit größer werdendem Abstand heute durch digitale Meßmethoden kein Problem mehr.

Gemäß einer weiteren alternativen Ausführung sind Abstand und Durchmesser der Bohrungen konstant und ihr Durchmesser wird so klein gewählt, daß der strömungsbedingte Druckabfall zwischen Eintrittsstelle der Beschichtungsflüssigkeit und Rohrende maximal 5% des im Rohr herrschenden Gesamtdruckes beträgt.

Dieses einfach herzustellende Rohr genügt vielen Betriebserfordernissen, wenn der Druckabfall im Rohr höchstens 5°·;', beträgt.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die zweite Druckverteilungskammer einen trichterförmigen Querschnitt hai

Durch die trichterförmige Verengung entstehen keine Turbulenzen, was wiederum dem gleichmäßigen Strömungs\erlauf in der Zufuhrspalte und damit letztlich der Produktqualitat zugute kommt.

I)··; Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. I Schnitt durch einen Kaskadengießer.

Fic. 2 Länasschnitt durch einen Gießerspalt und Rohr.

In Fig. 1 und 2 ist ein Kaskadengießcrblock ! dargestellt. 111 den durch eine Seitenwand 2 für jede Schicht der Beschichtungsflüssigkeit ein Rohr 3 eingeschoben ist. daß jeweils eine Reihe von nach unten in die Druck\erieilungskammer 5 gerichtete Öffnungen 4 enthält, die zur Frzielung einer gleichmäßigen Flüssigkeitsmenge je Längeneinheit folgendermaßen ausgeführt sein können.

1. Der Abstand A der Bohrungen 4 voneinander ist über die gesamte Rohrlänge L konstant. Dagegen nimmt der Durchmesser vom Rohreintritt U bis zum Rohrende 12 stetig zu. Die Abstufung der Durehmesser wird so gewählt, daß durch jede Bohrung 4 in der Zeiteinheit die gleiche Menge Beschichtungsflüssigkeit fließt.

2. Der Durchmesser der Bohrungen 4 ist über die gesamte Rohrlänge L konstant. Dagegen wird ihr Abstand A zum Rohrende 12 hin zunehmend verringert. Die Abstände werden entsprechend so gewählt, daß pro Breiteneinheit die gleiche Menge Beschichtungsflüssigkeit in die zweite Druckverteilungskammer 5 einströmt.

3. Abstand und Durchmesser der Bohrungen 4 sind konstant. Der Durchmesser der Bohrungen 4 wird aber so gewählt, daß der slrömungsbedingte Druckabfall zwischen erster und letzter Bohrung 4 des Rohres 4 maximal 5% des hier herrschenden Gesamtdruckes beträgt.

Die zweite Kammer 4 mündet nach einer trichterförmigen Verengung in einem vertikalen schmalen Zufuhrspalt 5. der auf der schrägliegenden Fließebenc 6 für die abwärts fließende Flüssigkeitsschicht 7 austritt. Zur Überlagerung mit der zweiten Flüssigkeitsschicht T ist ein weiterer paralleler Zuführspalt S' mit schrägliegender Fließebene 6' angeordnet. Am Ende der untersten Fließebene befindet sich in einem geringen Abstand schließlich die Gießerwalze 8 mit Filmband 9.

Beispiel

Mit dem beschriebenen Gießer wurde ein Einschichtenguß auf einer Folienbahn mit einer photographischen Emulsion durchgeführt.

1. Dimensionierung des Gießers

Breite des Zuführungsspaltes 6

(Begußbreite) 1100 mm

Neigung der Fließebene 7 23°

Spaltweite 5 des Zuführungsspaltes 6 1.5 mm Höhe // des Zuführungsspaltes 6 ... 17,0 mm Radius des kreisförmigen Teiles der

zweiten Druckverteilkammer 5 ... 16,0 mm

Außenradius des Rohres 3 12.5 mm

Innenradius des Rohres 3 10,0 mm

Abstand der Bohrungen 4

(konstanter Abstand A) 2,0 mm

Durchmesser der Bohrungen 4

(konstanter Durchmesser) 0.4 mm

2. Strömungstechnische Daten

Silberhalogenid-Gelatinelösung,
Zähigkeit 10 cp

Dosierung 1.1 l/min

Geschwindigkeit der Unterlage 10 . .20 m/min Schichtdicke im nassen Zustand .... 50 μηι Druck der Gelatinelösung beim Ein-

tritt 11 in das Rohr 3 155 mmWS

Druck der Gelatinelösung am Ende

12 des Rohres 3 151 mmWS

Druckabfall der Gelatinelösung von der Eiintrittstelle 11 in das Rohr 3

ίο bis zum Rohrende 12 2.61 "„

Druck der Gelatinelösung in der zweiten Druckverteilkammer 5

unterhalb der Bohrungen 4 76 mmWS

Druckdifferenz zwischen erster und zweiter Druckverleilkammer etwa 77 mmWS

3. Ergebnis

Gleichmäßigkeit des Profils auf

Fließebene 4 .·· 1,0",,

Die angeführten Beispiele beziehen sich auf den Zweischichtenguß. Selbstverständlich können solche Gießer auch für Ein- oder Mehrschichtenguß eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kaskadengießer zur Mehrfachbeschichtung von bahnförmigem Material, bestehend aus einem sich über die gesamte Bahnbreite erstreckenden Gießerblock mit einer schrägliegenden Fließebene, die von den Zuführungsspalten für die Beschichtungsflüssigkeiten unterbrochen ist, und einer in geringem Abstand vom Gießerblock angebrachten Gießerwalze, über die die zu beschichtende Bahn geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsspalten (6) sich jeweils trichterförmig in eine Druckverteilungskammer (5) erweitern, in der ein parallel zur Gießerwalze (9) verlaufendes Rohr (3) angeordnet ist, das mit einer Zuführung (11) für die Beschichtungsflüssigkeit versehen ist und durch eine Viefzahi längs einer Mantellinie angeordneter Bohrungen (4) mit der Druckverteilungskammer (5) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (4) voneinander einen Abstand von 1 bis 8 mm und einen Durchmesser von 0,3 bis 1 mm haben.

3. Vorrichtung nach Anspruch I bis 2, dadurch »5 gekennzeichnet, daß das Rohr (3) längs der tiefsten Mantellinie mit vertikal nach unten gerichteten Bohrungen (4) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch ! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (4) gleichen Abstand voneinander haben, daß aber ihr Duichmesser von der Eintrittsstelle (II) der Beschichtungsflüssigkeit zum Rohrende (12) hin entsprechend dem Druckabfall derart zunimmt, daß durch jede Bohrung pro Zeiteinheit die gleiche Menge Be-Schichtungsflüssigkeit fließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (4) alle gleichen Durchmesser haben, daß aber ihr Abstand voneinander sich zum Rohrende hin entsprechend dem Druckabfall derart verringert, daß pro Breiteneinheit die gleiche Menge Beschichtunpflüssigkeit in die zweite Druckkammer (5) einströmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abstand und Dirchmesser der Bohrungen (4) konstant sind und ihr Durchmesser so klein gewählt wird, daß der strömungsbedingte Druckabfall zwischen Eintrittsstelle (11) der Beschichtungsflüssigkeit und Rohrende (12) maximal 5% des im Rohr herrschenden Gesamtdruckes so beträgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckverteilungskammer (5) einen trichterförmigen Querschnitt hat.

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