DE4124226A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer impraegnierten warenbahn - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer impraegnierten warenbahnInfo
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Description
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einem Verfahren nach
dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, und von einer Vor
richtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Beim kontinuierlichen Imprägnieren von Warenbahnen mit
Flüssigkeiten, insbesondere mit Harzschmelzen, Harzlösungen
oder Harzdispersionen, entstehen infolge von Luft- oder
anderen Gaseinschlüssen harzfreie Stellen, die insbesondere
beim Verpressen der imprägnierten Warenbahnen zu Laminatma
terial zu Ausschußware führen. Dies gilt insbesondere bei
der Herstellung von Leiterplatten für elektronische Bau
teile, an die besonders hohe Anforderungen bezüglich Quali
tät, vor allem bezüglich Homogenität, gestellt werden.
Es wurden deshalb verschiedene Verfahren zur Befreiung der
Warenbahnen von mitgeführten Gasen durch eine Passage in
einer Vakuumkammer entwickelt. Nach diesen Verfahren wird
die die Vakuumkammer verlassende entgaste Warenbahn sofort
imprägniert, wobei zur Erzielung von schneller, gleichmäßiger
Durchdringung mit der Flüssigkeit der Druckunter
schied zwischen Vakuumkammer und Umgebung ausgenützt wird.
Aus der DE-OS 36 22 055 sind ein Verfahren und eine
Vorrichtung bekannt, bei denen die Warenbahn durch eine
Vakuumkammer geführt wird. Diese Vakuumkammer ist mit einer
Einlaßeinrichtung und einer Auslaßeinrichtung, die die
Vakuumkammer luftdicht abschließen, versehen. Die
Einlaßeinrichtung und die Auslaßeinrichtung sind in der
gleichen Weise ausgebildet. Sie weisen ein Gehäuse, in
welchem zwei Klemmrollen und eine Reihe von komplizierten
Mitteln für den luftdichten Abschluß der Vakuumkammer
angeordnet sind, auf. Trotz dieser aufwendigen Einrichtung
und sogar genauer materialmäßiger Spezifizierung der
Klemmrollen, stellt der dichte Abschluß der Vakuumkammer
ein kaum zu lösendes Problem dar. Außerdem kann durch die
Klemmrollen eine Beschädigung des Materials erfolgen, was
wiederum zu Ausschußware führt. Zur verbesserten
Abdichtung der Vakuumkammer wird nach einer bevorzugten
Ausführungsform eine Imprägniereinrichtung außerhalb der
Vakuumkammer an der Auslaßeinrichtung angeordnet. Letztere
funktioniert neben der komplizierten mechanischen Dichtung
als zusätzliche äußere Flüssigkeitsdichtung. Eine oder
mehrere Imprägnierbäder können sich vollständig in der
Vakuumkammer befinden, was jedoch mit apparativen Problemen
verbunden ist.
Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen 1 und 4
definiert ist, liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, welches die Her
stellung von imprägnierten Warenbahnen gleichbleibend hoher
Qualität gewährleistet, und zugleich eine Vorrichtung an
zugeben, welche die Durchführung dieses Verfahrens in
besonders vorteilhafter Weise ermöglicht.
Die Erfindung macht sich spezifische Eigenschaften der vor
zugsweise eine flüssige Harzzubereitung bildenden Imprä
gnierflüssigkeit zunutze. Die Imprägnierflüssigkeit befin
det sich im austrittsseitigen Endbereich des Vakuumkanals
und stellt eine flüssige Innendichtung für den Vakuumkanal
dar, die ohne mechanische Teile absolut zuverlässig und
wartungsfrei funktioniert. Sie wird als Flüssigkeitspfrop
fen durch den im Vakuumkanal herrschenden Unterdruck in
Position gehalten. Da eine Flüssigkeit sich definitions
gemäß den sie begrenzenden Formen anpaßt, gewährleistet
sie den schonenden, beschädigungsfreien Übergang der Waren
bahn aus dem Unterdruckbereich in den Normaldruckbereich.
Der Endbereich des Vakuumkanals steht über den Führungska
nal für die Warenbahn in Verbindung mit einem Imprägnier
bad, so daß die Warenbahn aus der Imprägnierflüssigkeit im
Vakuumkanal direkt, berührungslos und ohne Luftpassage in
das Imprägnierbad gelangt. Mithin handelt es sich bei der
erfindungsgemäßen Imprägnierung um ein Zweiphasenverfahren
mit unterschiedlichen Druckverhältnissen in den beiden
Phasen, von denen die eine Phase im Vakuumkanal und die
andere im Imprägnierbad stattfindet. Während des Imprä
gniervorganges wird die Höhe der Imprägnierflüssigkeit im
Endbereich des Vakuumkanals auf einen vorbestimmten Wert ge
halten, insbesondere soll die Flüssigkeitshöhe einen vorbe
stimmten Wert nicht überschreiten, damit die ausreichende
Vakuumpassage und mithin die erforderliche Entgasung vor
dem Eintauchen gewährleistet wird.
Vorteilhaft wird die Imprägnierflüssigkeit innerhalb des
Vakuumkanals im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung der Waren
bahn geführt, wodurch eine laufende Erneuerung der Flüssig
keit herbeigeführt wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
mit einer entgasten Flüssigkeit imprägniert. Da eine Flüs
sigkeit Gase lösen kann, bietet ihre Entgasung eine dop
pelte Sicherheit gegen Gaseinschlüsse im imprägnierten Pro
dukt, denn etwa noch an der Warenbahn haftende geringe Gas
mengen können von der entgasten Flüssigkeit gelöst werden.
Der letztgenannte Vorgang kann noch durch ein unter Druck
stehendes Imprägnierbad verbessert werden, wobei die unter
Druck stehende Imprägnierflüssigkeit vermehrte Gasreste und
Einschlüsse zu lösen vermag.
Wenn die Imprägnierflüssigkeit im Kreis geführt wird, kann
eine Entgasungsanlage innerhalb des Kreises angeordnet
sein. Weiterhin kann im Kreis eine Einrichtung zum Messen
und Einstellen der Konzentration der Flüssigkeit, z. B.
durch Viskositätsmessung, angeordnet sein.
Durch die Anordnung einer Vakuumdichtstrecke unmittelbar
vor dem Vakuumkanal, in dem die eigentliche Entgasung der
Warenbahn stattfindet, wird erfindungsgemäß der Verzicht
auf eine komplizierte mechanische Dichtung auch am ein
trittsseitigen Ende des Vakuumkanals ermöglicht. Die Vaku
umdichtstrecke sorgt für die druckdichte Trennung von Umge
bung und Vakuumkanal, indem in ihr die mit der eintretenden
Warenbahn mitgeführte Luft abgesaugt wird. Dieses Absaugen
kann ein- oder mehrstufig geschehen, d. h. es können ein
oder mehrere Anschlüsse an einer Vakuumpumpe vorhanden
sein. Um mit möglichst kleinem Aufwand zu evakuieren, wird
die Vakuumdichtstrecke als verhältnismäßig enger Kanal in
der Art einer Labyrinthdichtung ausgebildet. Durch diese
besondere Ausgestaltung der Vakuumdichtstrecke kann mit
verhältnismäßig niedriger Saugleistung eine gute
Dichtungswirkung erzielt werden. Dieser Kanal geht direkt
ohne irgendwelche Dichtungselemente in den Vakuumkanal
über, der gegenüber der Vakuumdichtstrecke verbreitert
ausgebildet sein kann.
Durch die beschriebene Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens und der Vorrichtung ist sowohl am eintrittssei
tigen als auch am austrittsseitigen Ende des Vakuumkanals
keine statische apparative, sondern eine sich stetig erneu
ernde, dynamische fluide Dichtung gegen den Außendruck
vorhanden, wobei am eintrittsseitigen Ende durch Absaugen
des Fluids und am austrittsseitigen Ende durch Zuführen des
Fluids die Dichtwirkung erzielt wird.
Außer auf dem Verzicht des komplizierten mechanischen
Dichtsystems weist das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die
Vorrichtung weitere Vorteile auf.
Indem keine dichtenden Klemmrollen verwendet werden, wird
eine Verzerrung oder sonstwie Beschädigung der Warenbahn
vor der Imprägnierung vermieden.
Durch den kontinuierlichen Ersatz der durch die eintau
chende Warenbahn verbrauchten Imprägnierflüssigkeit wird
ein Gegenstromzustand geschaffen, was für eine gute Durch
mischung und gleichbleibende Qualität der Imprägnierung
sorgt.
Indem die Warenbahn beim Verlassen des Vakuumbereiches und
vor dem Eintauchen in die Imprägnierflüssigkeit keiner
Stauchwirkung durch Klemmrollen ausgesetzt wird, wird eine
in die kleinsten im Vakuumbereich freigesetzten Räume ein
dringende Imprägnierung erzielt.
Durch Druckbeaufschlagen des Imprägnierbades kann diese Im
prägnierung noch beschleunigt und verbessert werden.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Hierbei zeigt die einzige Figur eine Ausführungsform einer
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfin
dung.
Die in der Figur dargestellte Vorrichtung weist einen eine
durchgehende Warenbahn 36 führenden Kanal 4 auf, dessen
eintrittsseitiger Bereich als Vakuumdichtstrecke 6
ausgebildet ist. Die Vakuumdichtstrecke 6 enthält zwei
Bereiche 8, 10 mit erweitertem Querschnitt, die jeweils
beidseitig mit einer Leitung 42, 44 verbunden sind. Die
Leitungen führen über eine Leitung 46 zu einer Vakuumpumpe
48. Die beiden Bereiche 8, 10 wirken als Stufenabdichtung
oder Labyrinthdichtung eines an die Vakuumdichtstrecke 6
anschließenden Vakuumkanals 20. Im Vakuumkanal 20 ist der
in der Vakuumdichtstrecke 6 sehr enge flache Kanal 4 etwas
erweitert. Der Vakuumkanal 20 ist mittels einer Wand 21,
durch welche die Warenbahn 36 annähernd gasdicht geführt
ist, in zwei Abschnitte 22 und 23 aufgeteilt. Der Abschnitt
22 des Vakuumkanals 20 ist durch die Leitung 46 ebenfalls
an die Vakuumpumpe 48 angeschlossen. Der Abschnitt 23 ist
über eine Leitung 47 an eine Vakuumpumpe 49 angeschlossen.
Die Leitungen 46 und 47 können bei Bedarf über ein Ventil
41 miteinander verbunden werden. Bei Ausfall einer der
beiden Vakuumpumpen 48 oder 49 kann dann die noch intakte
Pumpe vorübergehend die Funktion der defekten Pumpe über
nehmen und sowohl die Vakuumdichtstrecke 6 und den
Abschnitt 22 des Vakuumkanals 20 als auch den Abschnitt 23
des Vakuumkanals evakuieren. Jede der Leitungen 42, 44, 46,
47 ist mit eigenen Sperr- und gegebenenfalls Meßorganen
ausgestattet. Der der Vakuumdichtstrecke 6 abgewandte
Endbereich 24 des Vakuumkanals 20 ist zur Aufnahme von
Imprägnierflüssigkeit, vorzugsweise Harzzubereitung,
bestimmt. Dieser Endbereich 24 steht über ein enges
Verbindungsteil 26 des Kanals 4 mit einem Imprägnierbad 28
in Verbindung. Gleichzeitig ist der Endbereich 24 mit einem
Überlaufstutzen 30 versehen, der zum Abführen und dadurch
zur Niveauregulierung der im Vakuumkanal 20 befindlichen
Imprägnierflüssigkeit dient. Mithin besteht der Kanal 4 aus
vier Teilen: Vakuumdichtstrecke 6, Abschnitt 22 und
Abschnitt 23 des Vakuumkanals 20 und enges Verbindungsteil
26. Vor und nach dem Kanal 4 sind Führungsrollen 32, 33 und
Kalibrierrollen 34, 35 für die Warenbahn 36 angeordnet.
Das Imprägnierbad 28 steht in seinem oberen Bereich über
eine Leitung 50 und in seinem unteren Bereich über eine
Leitung 52 und eine Förderpumpe 54 mit einer
Entgasungseinrichtung 56 in Verbindung. Vom Überlaufstutzen
30 an der Vakuumkammer 20 führt ebenfalls eine Leitung 58
zur Entgasungseinrichtung 56. Letztere ist über eine
Leitung 60 mit der Vakuumpumpe 49 verbunden. Die
Fließrichtung in den einzelnen Leitungen ist durch Pfeile
angegeben. Das Imprägnierbad 28 ist vorzugsweise ein
geschlossener Behälter, in dem mittels Luft oder eines
Inertgases Überdruck erzeugt wird.
Im Betrieb wird durch Einschalten der Vakuumpumpen 48 und
49 in der Vakuumdichtstrecke 6 und im Vakuumkanal 20 Unter
druck erzeugt. Dadurch wird die Imprägnierflüssigkeit durch
das Verbindungsteil 26 in den Vakuumkanal 20 hineingesaugt,
so daß sie den bis zum Stutzen 30 reichenden Endbereich 24
füllt. Von hier und vom oberen Bereich des Bades 28 wird
die Imprägnierflüssigkeit durch die Leitungen 50, 58 der
Entgasungseinrichtung 56 zugeführt. Die entgaste Flüssig
keit wird durch die Leitung 52 in den unteren Teil des Im
prägnierbades 28 eingeführt.
Die Warenbahn 36 wird von oben nach unten in den Kanal 4
eingeführt, wo sie zuerst die sehr enge Vakuumdichtstrecke
6 passiert. Dabei wird durch die Leitungen 42, 44 mitge
führte Luft abgesaugt. Die Menge der abgesaugten Luft nimmt
vom ersten zum zweiten Vakuumanschluß ab. Die Vakuumdicht
strecke kann auch nur mit einem Vakuumanschluß bei genü
gender Länge der Strecke 6 ausgestattet sein. Die Warenbahn
gelangt, ohne mit irgendwelchen Führungs- oder Transport
mitteln in Berührung zu kommen, von der Vakuumdichtstrecke
6 in den Vakuumkanal 20. Innerhalb des Vakuumkanals 20 wird
die Warenbahn gründlich entgast, so daß keine eine
gleichmäßige Imprägnierung hindernden Gaseinschlüsse mehr
vorhanden sind. Der Druck im Vakuumkanal wird über Diffe
renzdruckschalter oder über separate Druckschalter derart
gesteuert, daß der Druck in dem an den Imprägnierflüs
sigkeit aufnehmenden Endbereich 24 anschließenden Ab
schnitt 23 stets kleiner ist als der Druck in dem an die
Vakuumdichtstrecke 6 anschließenden Abschnitt 22, jedoch
immer größer als der Dampfdruck der Imprägnierflüssigkeit.
Hierdurch wird eine besonders gute Entgasung der Warenbahn
36 erreicht. Von besonderem Vorteil ist hierbei jedoch vor
allem, daß aus dem Vakuumkanal 20 lediglich eine ver
gleichsweise geringe Menge eines Luft-Lösungsmitteldampf-
Gemisches entfernt werden muß. Ein solches Gemisch bildet
sich im Vakuumkanal 20 durch Mischung von aus dem Imprä
gnierbad 28 in Dampfform zuströmenden, in der Imprägnier
flüssigkeit enthaltenden Lösungsmittel und im Vakuumkanal
20 noch vorhandener Luft. Durch Vorschaltung des Abschnitts
22 wird der Luftanteil im Abschnitt 23 gegenüber einer An
ordnung, in der der Vakuumkanal keine Unterteilung in Ab
schnitte aufweist, erheblich herabgesetzt und dadurch die
Menge des abzupumpenden Luft-Lösungsmitteldampf-Gemisches
entscheidend reduziert
Vor Verlassen des Vakuumkanals 20 taucht die Warenbahn 36
im Endbereich 24 in die Imprägnierflüssigkeit ein und ge
langt in bereits imprägniertem Zustand in das eigentliche
Imprägnierbad 28. Durch die nach oben nachströmende Imprä
gnierflüssigkeit wird ein Gegenstromzustand ausgebildet,
der einerseits für gute Durchdringung der Warenbahn 36 und
andererseits für gute Durchmischung der Imprägnierflüssigkeit
am Anfang des Imprägniervorganges sorgt. Durch Wegfüh
ren der Imprägnierflüssigkeit aus dem Endbereich 24 des
Vakuumkanals 20 wird einerseits für eine ausreichende freie
Vakuumstrecke und mithin Entgasung der Warenbahn und für
die Erneuerung der Imprägnierflüssigkeit an dieser Stelle
gesorgt. Das Wegführen der Imprägnierflüssigkeit erfolgt
durch entsprechende Neigung und/oder Verbindung der Weg
führleitung mit einer Unterdruckquelle. Die Höhe der Imprä
gnierflüssigkeit kann z. B. über ein im Vakuumkanal 20 ange
ordnetes Schauglas kontrolliert werden.
Claims (11)
1. Verfahren zum Herstellen einer imprägnierten Warenbahn
(36), bei dem die im Vakuum entgaste Warenbahn (36)
mit einer Flüssigkeit imprägniert wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Warenbahn (36) innerhalb eines
Vakuumkanals (20) im Anschluß an das Entgasen in die
Imprägnierflüssigkeit eingeführt wird, daß die Imprä
gnierflüssigkeit mittels des im Vakuumkanal (20) herr
schenden Unterdrucks aus einem mit dem Vakuumkanal
(20) kommunizierenden Imprägnierbad (28) in den Vaku
umkanal (20) hineingesaugt und dort auf einer vorbe
stimmten Höhe gehalten wird, und daß die Warenbahn
(36) außerhalb des Vakuumkanals (20) aus dem Imprä
gnierbad (28) herausgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Imprägnierflüssigkeit innerhalb des Vakuumka
nals (20) im Gegenstrom zur Bewegungsrichtung der
Warenbahn (36) geführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Höhe der Imprägnierflüssig
keit im Vakuumkanal (20) durch kontinuierliches Weg
führen von Imprägnierflüssigkeit konstant gehalten
wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumkanal
(20) an eine die Warenbahn (36) von außen in seinen
Innenraum führende Vakuumdichtstrecke (6) angeschlos
sen ist und einen die Warenbahn (36) in das
Imprägnierbad (28) führenden Endbereich (24) aufweist,
welcher mittels eines zur Durchführung der Warenbahn
(36) vorgesehenen Kanals (26) mit dem Imprägnierbad
kommuniziert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vakuumdichtstrecke (6) mehrstufig, vorzugs
weise in der Art einer Labyrinthdichtung, ausgebildet
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vakuumdichtstrecke (6) einen engen Kanal mit
mindestens einem Vakuumanschluß aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch
gekennzeichnet, daß der mit dem Imprägnierbad (28)
kommunizierende Endbereich (24) des Vakuumkanals (20)
über einen Abführstutzen (30) mit einer Entgasungsein
richtung (56) für die Imprägnierflüssigkeit in Verbin
dung steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Endbereich (24) und der obere Teil des Imprä
gnierbades (28) eintrittsseitig mit der Entgasungsein
richtung (56) verbunden sind, und daß der untere Teil
des Imprägnierbades (28) austrittsseitig mit der Ent
gasungseinrichtung (56) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vakuumkanal (20) mindestens
zwei an Vakuum angeschlossene und zumindest annähernd
gasdicht gegeneinander abgeschottete Abschnitte (22,
23) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck im Vakuumkanal (20) derart gesteuert
ist, daß er in einem an den Endbereich (24) an
schließenden ersten Abschnitt (23) kleiner als in
einem an die Vakuumdichtstrecke (6) anschließenden
zweiten Abschnitt (22) aber größer als der Dampfdruck
der Imprägnierflüssigkeit ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Abschnitt (23) mit einer auf die Ent
gasungseinrichtung (56) wirkenden ersten Vakuumpumpe
(49) und der zweite Abschnitt (22) mit einer auf die
Vakuumdichtstrecke (6) wirkenden zweiten Vakuumpumpe
(48) verbunden ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH192291 | 1991-06-28 |
Publications (1)
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DE4124226A1 true DE4124226A1 (de) | 1993-01-07 |
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ID=4221729
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