DE4328848A1 - Verfahren zum Spleißen von sich bewegenden Materialbahnen und zum kontinuierlichen Beschichten von durch Spleißen verbundenen Materialbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden des Endes eines auslaufenden Materialbahnwickels mit dem Ende eines neuen Materialbahnwickels. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum kontinuierlichen Be­ schichten einer verspleißten Materialbahn mit einer oder mehreren Schichten eines Beschichtungsmaterials.

Bei vielen Herstellungsvorgängen wird eine im wesentli­ chen kontinuierliche Materialbahn auf einer ihrer Flä­ chen mit einem Flüssigmaterial beschichtet, z. B. mit wäßrigen Lösungen oder Dispersionen von hydrophilen Kolloiden, die anschließend getrocknet werden können, um das gewünschte Produkt zu bilden. Derartige Herstel­ lungsvorgängen werden u. a. bei der Herstellung von Kle­ bebändern, magnetischen Aufzeichnungsbändern und von Photofilmen oder -papier verwendet. Um die Effizienz und Produktivität zu erhöhen und somit die Herstellungsko­ sten dieser Erzeugnisse zu senken, wird der Beschich­ tungsvorgang generell im wesentlichen kontinuierlich durchgeführt. Falls die Materialbahn oder die Trägerbahn für die Beschichtung nur in finiten Längen erhältlich sind, muß periodisch ein neuer Materialbahn-Zuführwickel mit dem Ende des vorhergehenden Zuführwickels verspleißt werden, so daß der Beschichtungsvorgang ohne nennens­ werte Unterbrechung fortgeführt werden kann.

Bei einem typischen Verfahren zum Verspleißen eines neuen Materialbahnwickels mit einem auslaufenden Materi­ albahnwickel wird ein Spleißband verwendet, das sich über die Breite der Materialbahn erstreckt und die be­ nachbarten Enden zweier Materialbahnen miteinander ver­ bindet. Üblicherweise sind die benachbarten Enden im wesentlichen auf Stoß angeordnet und bilden eine soge­ nannte "Stumpfspleißung", bei der der Spalt zwischen den benachbarten Enden der Materialbahn ungefähr 0 mm bis 15 mm beträgt. Da die Geschwindigkeiten der Materialbahnen im Durchschnitt ungefähr 95 m (300 Fuß) bis 150 m (500 Fuß) pro Minute oder mehr betragen, ist es fast unmög­ lich, Stumpfspleißungen ohne Unterbrechung durchzufüh­ ren, während sich die Materialbahnen bewegen, d. h. sozu­ sagen "im Fluge". Deshalb wird üblicherweise eine we­ sentliche Länge der auslaufenden Materialbahn in einem Akkumulator gesammelt, wobei das hintere Ende der aus­ laufenden Materialbahn gestoppt oder wesentlich verlang­ samt werden kann, während die Spleißung ohne ein Stoppen oder Verlangsamen des Beschichtungsvorgangs durchgeführt wird.

Bei einem Wulst-Beschichtungsprozeß (bead coating) wer­ den auf die Oberfläche einer sich bewegenden Material­ bahn eine oder mehrere Flüssigkeitsschichten aus einem Beschichtungsbehälter aufgetragen. Dieser Behälter ist mit einer Lippe versehen, die in einem festen Abstand von der Materialbahn angeordnet ist. Die als Schicht auf zutragende Flüssigkeit bildet einen Beschichtungs­ wulst, der den Spalt zwischen der Oberfläche der sich bewegenden Materialbahn und der Lippe des Beschichtungs­ behälters überbrückt, wodurch die Materialbahn, während sie quer zu dem Beschichtungswulst an diesem entlang bewegt wird, die Beschichtungsflüssigkeiten aufnimmt.

Eine Beeinträchtigung des Beschichtungswulstes durch Spleißungen verursacht ernste Schäden an der Beschich­ tung. Diese Probleme treten selbst bei niedrigen oder mäßigen Beschichtungsgeschwindigkeiten auf, werden je­ doch bei hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten besonders massiv. Offensichtlich werden viele dieser Schäden durch den Einschluß von Luft in der auf die Materialbahn auf­ getragenen Beschichtung oder dadurch verursacht, daß eine kleine Luftblase an der Beschichtungslippe anhaftet und dann nachfolgende Bereiche der auf die Materialbahn aufgetragenen Beschichtung beeinträchtigt. Eingeschlos­ sene Luftblasen können sich in dem Beschichtungswulst öder an der Lippe des Beschichtungsbehälters anlagern und beim Beschichten einen längs laufenden Streifen oder Striemen verursachen, der beträchtliche Mengen des be­ schichteten Materials unbrauchbar machen kann. Eine wei­ tere Schwierigkeit besteht in der Tendenz des Beschich­ tungswulstes, eine Länge der Materialbahn zu übersprin­ gen oder in mehrere Teile zu zerfallen, wodurch auf der Materialbahn Bereiche mit übermäßig schwerer Beschich­ tung und Bereiche ohne Beschichtung verursacht werden. Diese Bereiche verhindern ein gleichmäßiges Trocknen der Beschichtungsschicht auf der Materialbahn.

Wenn die Geschwindigkeit des Beschichtens und die Breite der Materialbahnen zunimmt, führen die Mengen an Materi­ albahn, die aufgrund von spleißbedingten Beschädigungen stromabwärts von der Spleißung ausgeschieden werden müssen, zu beträchtlichen wirtschaftlichen Verlusten. Dies gilt in noch stärkerem Maße für kostenintensive Erzeugnisse, bei denen ein teures Beschichtungsmaterial verwendet wird, das nicht problemlos aus den ausgeschie­ denen Abschnitten der Materialbahn rückgewonnen werden kann. Somit ist es zunehmend wichtig geworden, die durch die Spleißung verursachten Beschädigungen beschichteter Materialbahnen zu minimieren und möglichst ganz zu be­ seitigen.

Es sind bereits mehrere Verfahren vorgeschlagen worden, um die von derartigen Spleißungsunregelmäßigkeiten ver­ ursachten Beschichtungsdefekte bei bahnförmigen Erzeug­ nissen zu verhindern. Ein Verfahren besteht darin, den gespleißten Bereich nicht zu beschichten. Um dies zu erreichen, wird die Materialbahn dem Beschichtungsvor­ gang kurzfristig entzogen (dieser Vorgang wird als "skip-out" bezeichnet); d. h. wenn der Spleißbereich sich dem Beschichtungsbehälter nähert, wird die Materialbahn von der Lippe des Beschichtungsbehälters abgerückt, so daß der Beschichtungswulst zerreißt. Nachdem die Splei­ ßung den Behälter passiert hat, wird die Materialbahn wieder zu dem Behälter zurückbewegt, um den Wulst wie­ derherzustellen und die Beschichtung der Materialbahn fortzusetzen. Dieses Verfahren ist nachteilig, da das Zerreißen des Beschichtungswulstes eine Zeitspanne zur Reststabilisierung des Beschichtungsvorgangs erforderlich macht, Beschichtungsstörungen verursacht und die Produk­ tionseffizienz verringert.

Spleißbedingte Defekte der Beschichtung treten generell am stärksten in einer "Senke" ("step down") in dem ge­ spleißten Bereich auf. Der Ausdruck "Senke" bedeutet, daß die stromabwärts gelegene Oberfläche in einem ge­ spleißten Bereich weiter von der Beschichtungslippe entfernt ist als die unmittelbar vorausgehende strom­ aufwärtige Oberfläche. In ähnlicher Weise bedeutet der Ausdruck "Anhebung" ("step-up"), daß die stromabwärts gelegene Oberfläche in einem Spleißbereich sich näher an der Beschichtungslippe befindet, sozusagen eine Stufe höher liegt, als die unmittelbar vorausgehende strom­ aufwärtige Oberfläche. Diese Ausdrücke werden benutzt, um die Beziehung zwischen einer Materialbahn und dem Spleißband in dem Spleißbereich zu definieren.

Die meisten Veröffentlichungen des Standes der Technik befassen sich mit der Reduzierung oder Beseitigung der Senken in dem Spleißbereich. Beispielsweise offenbart US-4 172 001 das Beschichten einer gespleißten Material­ bahn, bei dem ein dünnes Band verwendet wird, um den hinteren Rand des Spleißbandes zu bedecken. Das dünne Band wirkt als Rampe zwischen dem Spleißband und der Oberfläche der neuen Materialbahn, um Beschichtungsstö­ rungen zu minimieren. US-3 972 762 offenbart das Be­ schichten einer gespleißten Materialbahn, bei der die auf die Spleißung folgende zu beschichtende Oberfläche koplanar oder höher angeordnet wird als der höchste Bereich der Spleißung, indem eine Andrückvorrichtung oder ein Paar von Andrückwalzen in der Spleißvorrichtung für die Materialbahn vorgesehen sind. US-4 235 655 lehrt eine Technik zum Spleißen von Materialbahnen, bei der nur Unregelmäßigkeiten in Form von Anhebungen an der den Beschichtungskopf passierenden Spleißung gebildet wer­ den. US-4 024 302 offenbart das kontinuierliche Be­ schichten einer gespleißten Materialbahn, bei der die unmittelbar auf den Spleißbereich folgende Oberfläche der Materialbahn zunächst aufgerauht wird, bevor der Bereich beschichtet wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum kontinu­ ierlichen Beschichten von sich bewegenden, durch Splei­ ßen verbundenen Materialbahnen sowie ein Verfahren zum Verspleißen sich kontinuierlich bewegender Materialbah­ nen zu schaffen, bei denen durch Spleißbereiche verur­ sachte Beschädigungen der aufgetragenen Beschichtung minimiert oder ganz beseitigt werden.

Zur Lösung der Aufgabe werden nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein Beschichtungsverfahren gemäß Anspruch 1 und nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Spleißverfahren nach Anspruch 9 vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Abwic­ kelvorrichtung mit einer zugehörigen Stoßrol­ leneinheit für eine aus laufende Materialbahn;

Fig. 2a-2d schematische Darstellungen der aufeinanderfol­ genden Schritte bei dem Vorgang des Versplei­ ßens des vorderen Randes einer neuen Material­ bahn mit einer auslaufenden Materialbahn nach der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht ei­ ner neuen Materialbahn, die mit einem Spleiß­ band versehen ist, wobei insbesondere der ge­ zackte Rand des Bandes gezeigt ist;

Fig. 4 und 5 schematische Seitenansichten einer Spleißver­ bindung nach der Erfindung, wobei insbesondere die Konfiguration des Spleißbandes relativ zu der Beschichtungslippe einer Wulst-Beschich­ tungsvorrichtung gezeigt ist; und

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Wulst-Beschichtungs­ vorrichtung, wobei insbesondere die nach der Erfindung vorgesehene Bewegung der Material­ bahn relativ zu der Beschichtungslippe gezeigt ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden die fol­ genden Definitionen vorausgeschickt:

Die Ausdrücke "vorne" und "hinten" beziehen sich auf die Bewegungsrichtung der Materialbahnen. Die Ausdrücke "Vorderfläche" und "Rückfläche" bezeichnen diejenige Fläche der Materialbahn, die beschichtet werden soll (d. h. die am nächsten zur Lippe des Beschichtungsbehäl­ ters befindliche Fläche) bzw. die dieser Fläche gegen­ überliegende Fläche.

Die Ausdrücke "Anhebung" und "Senke" haben die bereits oben angeführten Bedeutungen.

Diese Definitionen sind selbstverständlich insofern relativ, als eine Materialbahn auf beiden Flächen oder Seiten beschichtet wenden kann. Somit kann jede Fläche der Materialbahn in Abhängigkeit davon, welche Fläche beschichtet werden soll, sowohl eine "Vorderfläche" als auch eine "Rückfläche" sein. Die vordere und die hintere Rand nehmen bei einer Änderung der Bewegungsrichtung der Materialbahn die gegenteilige Bedeutung an.

Fig. 1 zeigt eine typische Abwickelvorrichtung 10 für den hier beschriebenen Vorgang, die eine Turmvorrichtung 12 und eine Stoßrolleneinheit 14 aufweist. Die Turmvor­ richtung 12 weist einen drehbaren Turm-Arm 16 mit zwei Spindeln auf, von denen jede einen Kern 15 für eine Materialbahn halten kann, wobei die Spindeln um 180° versetzt sind. Die Kerne 15 sind auf den Spindeln um ihre Längsachsen drehbar. Tendenzrollen 18 sind an den Enden eines zweiten, der Turmvorrichtung 12 zugehörigen drehbaren Arms 20 angeordnet, um während des Schneidens einer Materialbahn 25 diese Bahn elastisch zu stützen. Die Drehung der Arme 16 und 20 kann mittels herkömmli­ cher (in den Figuren nicht gezeigter) Vorrichtungen erfolgen.

Die Stoßrolleneinheit 14 weist eine Stoßrolle 22 und zugehörige Führungsrollen 24 zur korrekten Positionie­ rung des Bewegungsweges der Bahn 25 auf. Die Stoßrol­ leneinheit 14 ist um eine Rolle 26 zwischen einer (in durchgezogenen Linien gezeigten) normalen Position, einer (in gestrichelten Linien gezeigten) Vor-Spleiß- Position und einer (in Fig. 2c gezeigten) Spleißposition bewegbar. Es kann eine Saugrolle 28 verwendet werden, um das Abnehmen der Bahn 25 von einer Wickelrolle zu unter­ stützen. Ferner wird eine Messervorrichtung 30 verwen­ det, um die Bahn beim Verspleißen der Bahnen zu schnei­ den. Gemäß Fig. 1 wird die Bahn 25 von dem auslaufenden Bahnwickel 32 abgenommen, der auf einem Kern der Turm­ vorrichtung 12 angeordnet ist. Die Bahngeschwindigkeit des auslaufenden Wickels 32 wird durch herkömmliche An­ triebssteuerungen und mit der Saugrolle 28 verbundene Einrichtungen bestimmt. Ein neuer Bahnwickel 34, der an den auslaufenden Wickel angespleißt werden soll, ist auf dem anderen Kern 15 der Turmvorrichtung 12 angeordnet und befindet sich in Bereitschaftsposition zum Versplei­ ßen mit der auslaufenden Bahn. An der Turmvorrichtung 12 sind Sensoren 40 angeordnet, um die Außenfläche der Wickel 32, 34 abzutasten und den Durchmesser der Wickel zu überwachen. Der Durchmesser des auslaufenden Wickels 32 wird derart überwacht, daß die Verspleißung mit einem neuen Wickel 34 durchgeführt werden kann, bevor die auslaufende Bahn 25 endgültig abgewickelt ist. Der Durchmesser des Wickels 34 wird zusammen mit der Drehge­ schwindigkeit des Wickels 34 zur Bestimmung der Ober­ flächengeschwindigkeit der Bahn benutzt. Bei den meisten Herstellungsoperationen sind die Sensoren 40 mit Compu­ tern gekoppelt, die diese Funktionen überwachen und steuern. Die zum Überwachen des Wickeldurchmessers ver­ wendeten Sensoren 40 können nach jedem geeigneten Prin­ zip arbeiten, beispielsweise optischen, photoelektri­ schen und akustischen Prinzipien. Ein bevorzugter Sen­ sor, der mittels Schallwellen funktioniert, wird von Hyde Park Electronics, Dayton, Ohio, USA, unter der Typennummer SP106 hergestellt.

Ferner sind Detektoren 56 als Teil der Turmvorrichtung 12 vorgesehen, um den vorderen Rand der neuen Bahn zu lokalisieren, wie im weiteren noch genauer erläutert wird.

Zum Verspleißen des hinteren Endes 36 der Bahn 25 mit dem vorderen Ende 38 der neuen Bahn wird ein Differenti­ al-Haftband 44 verwendet. Das Differential-Haftband 44 hat eine stark haftende Adhäsivfläche und an der gegen­ überliegenden Seite eine schwach haftende Adhäsivfläche. Die schwach haftende Adhäsivfläche muß imstande sein, an der Bahn anzuhaften und sich schnell und leicht von der Bahn zu lösen, wenn die Adhäsivfläche von der Bahn abge­ zogen wird. Das Band 44 (und das stark haftende Adhäsiv­ material) müssen hinreichende Stärke aufweisen, um den in der Bahn auftretenden normalen Betriebsbedingungen standzuhalten, die im Bereich von 0,5362 Kg pro 1 cm (3 pound pro Linear-Inch) liegen können, aber typischerwei­ se geringer sind. Ferner muß das Band 44 (und das stark haftende Adhäsivmaterial) reißfest sein. Ferner ist wünschenswert, daß das Band 44 so dünn wie möglich ist. Eine bevorzugte Banddicke beträgt ungefähr 0,0635 mm (2,5 mil). Die Breite des Bandes kann 15,24 cm bis 45,72 cm (6 bis 18 Inch) und vorzugsweise 30,48 cm bis 45,72 cm (12 bis 18 Inch) betragen. Die Länge des Bandes ist bestimmt durch die Breite der zusammengespleißten Bah­ nen. Ein bevorzugtes Differential-Haftband wird unter der Typenbezeichnung 9415 von 3M vertrieben.

Das Spleißband 44 ist vorzugsweise entlang einer seiner Ränder gezackt, wie in Fig. 3 gestrichelt gezeigt ist. Die Ausbildung der Zacken 50 in dem Band kann vor oder gleichzeitig mit dem Anbringen des Bandes auf dem neuen Bahnwickel erfolgen. Vorzugsweise ist das Band bereits gezackt, wenn es in Form eines Wickels vorliegt, um die Anbringung des Bandes an der neuen Bahn zu erleichtern. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der vordere Rand des Bandes 50 bei 100 abgeschrägt, um während der Spleißoperation das Anhaften an dem hinteren Rand der auslaufenden Bahn zu erleichtern.

Die bevorzugte Tiefe und Breite der Zacken beträgt unge­ fähr 0,9525 mm (3/8 Inch) bzw. ungefähr 2,54 cm (1 Inch). Die Tiefe und die Breite der Zacken sind jedoch nicht kritisch, und auch größere Abmessungen der Zacken bieten zufriedenstellende Eigenschaften. Auch die Geome­ trie der Zacken ist nicht besonders kritisch; diese können beispielsweise gekerbt, gezahnt oder dreieckig sein.

Gemäß Fig. 2a und 3 wird das Differential-Haftband 44 derart an dem neuen Bandwickel 34 angebracht, daß die schwach haftende Fläche des Bandes 44 eine Außenfläche 46 des neuen Wickels 34 kontaktiert. Die stark haftende Fläche des Bandes liegt teilweise frei und ist teilweise durch die Innenfläche des vorderen Endes 38 des neuen Wickels 34 bedeckt. Die Überlappung c des die stark haf­ tende Fläche des Bandes 44 kontaktierenden vorderen Endes 38 ist ungefähr 5,08 cm bis 10,16 cm (2 bis 4 Inch) und vorzugsweise 7,62 cm bis 10,16 cm (3 bis 4 Inch) dick. Es können einige Versuche erforderlich sein, um in Abhängigkeit von der Haftfestigkeit des Bandes und den Zugbeanspruchungen der Bahn eine geeignete Kontakt­ überlappung c des vorderen Endes 38 an dem Band 44 zu erzielen.

Ein kleines Stück eines Indikatorbandes 54, dessen Ab­ messungen ungefähr 2,54 cm (1 Inch) mal 30,48 cm (1 Fuß) betragen, wird an der Außenfläche 46 des neuen Wickels 34 ungefähr 1,27 cm (½ Inch) von dem vorderen Ende des freiliegenden Teils des Spleißbandes 44 entfernt ange­ bracht. Das Indikatorband 54 wird in Zusammenwirkung mit einem Detektor 56 (siehe Fig. 1 und 2a) verwendet, um das vordere Ende 38 des neuen Wickels 34 zu lokalisie­ ren, während der Wickel rotiert. Der Detektor 56 kann auf reflektierende, nichtreflektierende, metallische oder phosphoreszierende Oberflächen ansprechen, und es kann ein entsprechendes Indikatorband 54 gewählt werden. Die Wahl des Detektors 56 und des Bandes 54 hängt ab von dem Typ der Bahn, davon, ob die Bahn bereits beschichtet worden ist, und von dem Typ der Beschichtung. Im Falle einer Beschichtung der Bahn mit lichtempfindlichen Schichten verwendet der bevorzugte Detektor eine Infra­ rot-Wellenlänge, die oberhalb der Empfindlichkeit der lichtempfindlichen Materialien liegt, so daß der Detek­ tor keine Störungen auf dem lichtempfindlichen Material erzeugt. Ein bevorzugter Detektor wird als Photoswitch 6000 von Allen-Bradley, Milwaukee, Wisconsin, USA, ver­ trieben, und ein bevorzugtes Band ist unter der Bezeich­ nung 3M Retroreflective Tape von 3M erhältlich.

Das Verspleißen zweier Bahnen erfolgt "im Fluge", d. h. das Spleißen erfolgt, während sich das auslaufende Band exakt oder nahezu bei voller Produktionsgeschwindigkeit bewegt. Um bei sich bewegender Bahn eine Spleißung zu erzielen, so daß die Notwendigkeit eines Akkumulators entfällt, wird die neue Bahn 34 mit einer Oberflächenge­ schwindigkeit von mindestens ungefähr 90%, vorzugsweise 95%, der Lineargeschwindigkeit der Bahn 25 gedreht. Insbesondere ist die Oberflächengeschwindigkeit der neuen Bahn ungefähr um 1,524 in (5 Fuß) pro Minute lang­ samer als die Geschwindigkeit der auslaufenden Bahn. Das Verspleißen der Bahnen kann bei Lineargeschwindigkeiten der Bahnen zwischen ungefähr 15,24 in (50 Fuß) und bis zu ungefähr 213,36 m (700 Fuß) pro Minute durchgeführt werden.

Im folgenden wird insbesondere im Zusammenhang mit den Fig. 2a bis 2d der Vorgang des Verspleißens der beiden Bahnen erläutert. Die an der Turmvorrichtung 12 angeord­ neten Sensoren 40 überwachen den Durchmesser des aus­ laufenden Bahnwickels 32. Wenn die Länge des auslaufen­ den Wickels sich dem Ende nähert, wird die Stoßrollen­ einheit 14 aus ihrer (in Fig. 1 in durchgezogenen Linien gezeigten) normalen Position in ihre (in Fig. 1 gestri­ chelt gezeigte) Vor-Spleiß-Position bewegt. An diesem Punkt sind das Spleißband 44 und das Indikatorband 54 in der bereits beschriebenen Weise an der neuen Bahn 34 angebracht worden; die neue Bahn 34 rotiert mit der korrekten Geschwindigkeit, und die Stoßrolle 22 ist gemäß Fig. 2a sehr nahe an der neuen Bahn angeordnet. Sobald der Detektor 56 das vordere Ende 38 der neuen Bahn lokalisiert hat, beginnt die Spleißabfolge mit der Bewegung der Stoßrolle 22, so daß die auslaufende Bahn sich gemäß Fig. 2b in Kontakt mit der neuen Bahn befin­ det. In Fig. 2c ist die Messervorrichtung 30 zum Schnei­ den der auslaufenden Bahn 25 und Bilden des hinteren Endes 36 der auslaufenden Bahn betätigt worden, welches dann mittels der Stoßrolle 22 in Kontakt mit der frei­ liegenden stark haftenden Fläche des Bandes 44 ausge­ richtet wird, wodurch gemäß Fig. 2d das hintere Ende 36 an dem Band 44 anhaftet und die neue Bahn mit der aus­ laufenden Bahn verbunden wird.

Die durch dieses Verfahren gebildete Spleißung wird als "Spalt-Spleißung" bezeichnet, was bedeutet, daß sich die Enden der Bahnen derart im Abstand voneinander befinden, daß zwischen ihnen ein Spalt existiert. Die Abmessung Spalt d zwischen dem hinteren Ende 36 und dem vorderen Ende 38 kann von ungefähr 1,27 cm (0,5 Inch) bis unge­ fähr 30,48 cm (12 Inch) betragen, wobei die bevorzugte Abmessung 5,08 cm (2 Inch) bis 10,16 cm (4 Inch) be­ trägt.

Obwohl das Spleißverfahren anhand der Fig. 2a bis 2d beschrieben wurde, in denen die Rollen nach oben hin abgewickelt werden, kann das Spleißverfahren im wesent­ lichen in der gleichen Weise durchgeführt werden, wenn der auslaufende und der neue Wickel auf der Turmvorrich­ tung 12 von unten her abgewickelt werden. Diese Änderung der Position der Rollen ist z. B. wünschenswert, wenn beide Seiten der Bahn beschichtet werden sollen.

Im Falle einer doppelseitigen Beschichtung nimmt das Spleißband in Abhängigkeit davon, welche Seite der Bahn beschichtet werden soll, eine der beiden Beziehungen zu dem in Fig. 4 und 5 gezeigten Beschichtungsbehälter 70 an. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, daß in jeder der beiden Orientierungen der Spleißbereich 60 eine Unregel­ mäßigkeit 72 in Form einer Anhebung und eine Unregelmä­ ßigkeit 74 in Form einer Senke zwischen der Oberfläche des Bandes 44 und den Oberflächen der angrenzenden Bah­ nen aufweist. Der Unterschied liegt lediglich in der Abfolge, in der derartige Unregelmäßigkeiten an dem Beschichtungsbehälter 70 vorbeigeführt werden; in Fig. 4 passiert zuerst die Anhebung 72, und in Fig. 5 pas­ siert zuerst die Senke 74 den Beschichtungsbehälter 70. Es hat sich herausgestellt, daß durch eine über dem Adhäsivmaterial aufgebrachte Beschichtung, wie sie bei diesem Verfahren erforderlich ist, das Anhaften der Beschichtungslösung an der Bahn beträchtlich verbessert wird. Aufgrund dieser verbesserten Befestigung wird das "Abblättern" der Beschichtung nach deren Trocknung prak­ tisch verhindert.

Die in Form von Senken vorhandenen Unregelmäßigkeiten 74 verursachen erfahrungsgemäß die meisten Beschädigungen der Beschichtung, die hauptsächlich aufgrund von Luft­ blasen und Lufteinschluß entstehen. Dadurch, daß eine Senke mit gezackter Vorderfläche in Kombination mit einer zeitweiligen Vergrößerung des Spalts zwischen der Lippe des Beschichtungsbehälters und der Bahn vorgesehen ist, werden derartige Beschädigungen im wesentlichen vermieden, ohne daß der Beschichtungswulst zerreißt, während die Spleißung an dem Beschichtungsbehälter vor­ überbewegt wird.

Wie erwähnt, ist der Begriff "Vorderfläche" ein relativ zu verstehender Ausdruck, der von der Ausrichtung der Bahn abhängt, während diese den Beschichtungsbehälter passiert. Somit hängt die Position der Zacken 50 davon ab, welche Seite der Bahn beschichtet werden soll und ob beide Seiten beschichtet werden sollen. Wenn z. B. der Spleißbereich in der in Fig. 4 gezeigten Weise be­ schichtet werden soll, wird die Vorderfläche 76 durch das Spleißband 44 gebildet, welches somit an der Senke 74 mit Zacken 50 versehen ist. Wenn jedoch der Spleiß­ bereich in der in Fig. 5 gezeigten Weise beschichtet werden soll, wird die mit den Zacken 50 versehene Vor­ derfläche 76 durch den hinteren Rand 36 der Bahn 25 gebildet. Zur Erleichterung einer Vielzahl verschiedener Beschichtungsoperationen sind aus diesem Grunde vorzugs­ weise sowohl das Spleißband 44 als auch der hintere Rand der auslaufenden Bahn gezackt. Dies kann durch eine geeignete Schneidklinge in der Messervorrichtung 30 erzielt werden, mit der die gezackten Bereiche erzeugt werden. Eine derartige Vorrichtung wird beispielsweise von Egan Machine Company, Sommerville, New Jersey, USA vertrieben.

Insbesondere anhand von Fig. 6 wird im folgenden die kurzzeitige Vergrößerung des Spaltes zwischen der Lippe des Beschichtungsbehälters und der Bahn gemäß dem hier beschriebenen Verfahren detailliert erläutert. In vieler Hinsicht gleicht dieser Schritt dem bereits beschriebe­ nen Abrücken der Bahn aus der Beschichtungsposition (skip-out), jedoch mit dem wesentlichen Unterschied, daß bei dem vorliegenden Verfahren der Beschichtungswulst aufrechterhalten wird, während die Bahn dem Beschich­ tungsvorgang entzogen ist. Der Einfachheit halber wird dieser Schritt im weiteren als "Micro-skip-out" bezeich­ net.

Bei normalen Beschichtungsoperationen wird die Bahn 25 von einer Beschichtungsrolle 87 getragen und läuft in geringem Abstand an der Lippe 86 des Beschichtungsbehäl­ ters 70 vorbei, wobei ein Spalt 78 zwischen der Bahn 25 und der Lippe 86 verbleibt. Ein (nicht gezeigter) Wulst aus Beschichtungsflüssigkeit überbrückt den Spalt 78 und wird auf die sich bewegende Bahn 25 aufgetragen, während sich diese an der Beschichtungslippe entlangbewegt. Die Bemessung 85 des Spaltes 78 hängt von den Eigenschaften des Beschichtungsmaterials ab, beispielsweise von der Viskosität und der Oberflächenspannung, der gewünschten Dicke der fertigen Beschichtung und davon, ob die Be­ schichtung in einem oder mehreren Arbeitsgängen auf ge­ tragen werden soll. Typischerweise haben die Spalte Abmessungen im Bereich von 0,127 mm (5 mil) bis 0,381 mm (15 mil).

Während des Schrittes des Micro-skip-out wird, während der Spleißbereich die Beschichtungslippe 86 passiert, die normalerweise durch den Spalt 78 erzeugte Spaltbrei­ te 85 auf einen erweiterte Spaltbreite vergrößert, die in Fig. 6 mit 96 bezeichnet ist. Diese Vergrößerung der Spaltbreite kann erfolgen, indem die Beschichtungsrollen 87 oder der Beschichtungsbehälter 70 oder die Rollen 87 sowie die Behälter 70 bewegt werden. Vorzugsweise wird das Micro-skip-out ungefähr 3,048 in (10 Fuß) vor der Stelle begonnen, an der der Spleißbereich die Beschich­ tungslippe erreicht, und ungefähr 3,048 in (10 Fuß) nach dieser Stelle beendet. Die Spaltbreite liegt vorzugs­ weise im Bereich von 0,762 mm (30 mil) bis 1,651 mm (65 mil), wobei Abstände im Bereich von 1,143 mm (45 mil) bevorzugt werden.

Die Dicke der Bahn ist nicht besonders kritisch, obwohl bei Bahnen mit einer Dicke von 0,1016 mm (4 mil) oder weniger die Einstellung der Betriebsparameter am ein­ fachsten ist. Bahndicken von ungefähr 0,0381 mm (1,5 mil) bis ungefähr 0,2159 mm (8,5 mil) sind für das Ver­ fahren generell geeignet. Das beschriebene Verfahren kann zum Auftragen von Mehrfachbeschichtungen verwendet werden, wobei Mehrfachbeschichtungen in manchen Fällen leichter auf zutragen sind als Einfachbeschichtungen und deshalb bevorzugt werden.

Es kann erforderlich sein, den auf den Wulst der Be­ schichtungsflüssigkeit aufgebrachten Unterdruck zu re­ geln, um zu gewährleisten, daß der Überbrückungskontakt zwischen dem Wulst und der Bahn aufrechterhalten bleibt. Generell verhält sich die erforderliche Änderung des Unterdrucks proportional zu der Änderung der Spaltbrei­ te. Es können Versuche erforderlich sein, um die geeig­ nete Spaltbreite 96 und den geeigneten Unterdruck zu bestimmen, die von der Dicke der Bahn, der Anzahl und dem Typ der Beschichtungsschichten, den Eigenschaften der Beschichtungslösung etc. abhängen.

Die Erfindung ist für eine Vielzahl verschiedener Be­ schichtungs- und Bahnmaterialien verwendbar. Die Erfin­ dung ist besonders nützlich bei der Herstellung von mehrschichtigen lichtempfindlichen oder strahlungsemp­ findlichen Elementen, die zur Abbildung und Wiedergabe auf dem Gebiet graphischer, drucktechnischer, medizini­ scher und informationstechnischer Systeme bekannt sind. Silberhalogen enthaltende lichtempfindliche Schichten und andere mit Silberhalogen-Elementen versehene Schich­ ten (z. B. Stützschichten, Schichten aus Gel- und Harz- Ersatzmaterialien, Lichthofschutzschichten etc.) sind besonders geeignet als Beschichtungsmaterialien. Die verwendete Bahn kann jede geeignete Kunststoff- oder Papierbahn sein, die üblicherweise als Stütze benutzt wird. Ein bevorzugtes Bahnmaterial ist Polyethylenter­ ephthalät.

Claims (16)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Beschichten einer sich bewegenden Materialbahn, bei dem der Be­ wegungsweg der Materialbahn (25) an einem Beschich­ tungsbehälter (70) entlangführt und ein Spalt (78) zwischen der Materialbahn (25) und der Lippe (86) des Beschichtungsbehälters (70) existiert, mit den folgenden Verfahrensschritten:

• a) Anspleißen des vorderen Endes (38) einer er­ sten Materialbahn (25) an das hintere Ende (36) einer zweiten Materialbahn (25) mittels eines Spleißbandes (44), derart, daß eine Sen­ ke (74) mit gezackter Vorderfläche (50) gebil­ det wird; und
• b) Vergrößern des Spaltes (78) zwischen der Mate­ rialbahn (25) und der Lippe (86), während die Spleißung (60) den Beschichtungsbehälter (70) passiert, während das Auftragen der Beschich­ tungsschicht auf die Materialbahn (25) fort­ geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vergrößern des Spaltes dieser auf eine Spaltbreite auf nicht mehr als 1,651 mm (65 mil) vergrößert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach dem Spleißen das hintere Ende (36) und das vordere Ende (38) einen gegenseitigen Abstand von ungefähr 1,27 cm (0,5 Inch) bis unge­ fähr 30,48 cm (12 Inch) aufweisen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gezackte Vorderfläche (50) an dem hinteren Ende (36) der zweiten Materialbahn (25) vorgesehen ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gezackte Vorderfläche (50) an dem Spleißband (44) vorgesehen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Spleißen die folgenden Verfahrenschritte durchgeführt werden:

• a) Anlegen des Spleißbandes (44) an das vordere Ende (38) einer ersten Materialbahn (25), wo­ bei das Spleißband (44) eine stark haftende Fläche und eine schwach haftende Fläche auf­ weist und die stark haftende Fläche teilweise von dem vorderen Ende (38) bedeckt ist und teilweise freiliegt;
• b) Drehen der ersten Materialbahn (25) mit einer Oberflächengeschwindigkeit, die mindestens ungefähr 90% der Oberflächengeschwindigkeit der zweiten Materialbahn (25) beträgt;
• c) Abschneiden der zweiten Materialbahn (25) zur Bildung ihres hinteren Endes (36); und
• d) Ankleben des hinteren Endes (36) der zweiten Materialbahn (25) an dem freiliegenden Teil der stark haftenden Fläche des Spleißbandes (44).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ankleben des hinteren Endes (36) der zwei­ ten Materialbahn (25) an dem freiliegenden Teil der stark haftenden Fläche des Spleißbandes (44) eine Stoßrolle (22) betätigt wird, um das hintere Ende (36) in Kontakt mit der stark haftenden Fläche des Spleißbandes (44) zu bringen.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei rotierender erster Materialbahn (25) vor der Betätigung der Stoßrolle (22) das vordere Ende (38) der ersten Materialbahn (25) detektiert und lokalisiert wird.

9. Verfahren zum Verspleißen zweier sich kontinuier­ lich bewegender Materialbahnen, mit den folgenden Verfahrensschritten:

• a) Anlegen eines Bandes (44) an das vordere Ende (38) einer ersten Materialbahn (25), wobei das Band (44) eine stark haftende Fläche und eine schwach haftende Fläche aufweist und die stark haftende Fläche teilweise von dem vorderen Ende (38) bedeckt ist und teilweise freiliegt;
• b) Drehen der ersten Materialbahn (25) mit einer Oberflächengeschwindigkeit, die mindestens ungefähr 90% der Oberflächengeschwindigkeit der zweiten Materialbahn (25) beträgt;
• c) Abschneiden der zweiten Materialbahn (25) zur Bildung ihres hinteren Endes (36); und
• d) Ankleben des hinteren Endes (36) der zweiten Materialbahn (25) an dem freiliegenden Teil der stark haftenden Fläche des Bandes (44).

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stoßrolle (22) betätigt wird, um das hin­ tere Ende (36) in Kontakt mit der stark haftenden Fläche des Bandes (44) zu bringen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei rotierender erster Materialbahn (25) vor der Betätigung der Stoßrolle (22) das vordere Ende (38) der ersten Materialbahn (25) detektiert und lokalisiert wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß beim Drehen der ersten Materialbahn (25) die erste Materialbahn mit einer Oberflächengeschwindigkeit gedreht wird, die unge­ fähr 1,524 m (5 Fuß) pro Minute langsamer als die Oberflächengeschwindigkeit der zweiten Materialbahn (25) ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß beim Abschneiden der zweiten Materialbahn (25) diese mit einem gezackten hinteren Ende (36) versehen wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß der von dem vorderen Ende (38) bedeckte Teil des Bandes (44) gezackt ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß nach dem Ankleben des hinteren Endes (36) der zweiten Materialbahn (25) an dem freiliegenden Teil der stark haftenden Flä­ che des Bandes (44) das vordere Ende (38) und das hintere Ende (36) um einen Abstand von ungefähr 1,27 cm (0,5 Inch) bis ungefähr 30,48 cm (12 Inch) voneinander getrennt sind.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die gespleißte Material­ bahn (25) in einem Wulst-Beschichtungsvorgang mit einem Beschichtungsmaterial beschichtet wird, wobei die Materialbahn (25) an einem Beschichtungsbehäl­ ter (70) entlangführt wird und ein Spalt (78) zwi­ schen der Materialbahn (25) und der Lippe (86) des Beschichtungsbehälters (70) existiert.