1
Изобретение относится к области фотохимической промышленности.
Известны устройства для нанесения покрытий на движущуюся подложку, содержащие бункер с регулируемой щелью, из которой вытекает плоская струя в виде завесы, ограниченной по краям стойками, при этом бункер снабжен трубопроводами.
Предложенное устройство аналогичного назначения обеспечивает более равномерное нанесение покрытия, регулировку толщины наносимого слоя. Достигается это тем, что раздаточная пг.ель расположена в верхней части бункера, рабочая поверхность которого выполнена наклонной и оканчивается носиком, обеспечивающим стенание поступающей из щели эмульсии в форме устойчивой или свободно падающей завесы. Направляющие стойки, регулируемые по высоте относительно движущейся подложки, связаны с приводом. Под бункером укреплен экран и слив с дефлектором, изменяющим направление падающей завесы. Направляющие стойки прикреплены одним концом к носику бункера и проходят вниз за траекторию движения подложки. Верхние концы направляющих стоек расположены непосредственно у носика бункера, а нижние концы заканчиваются над траекторией движения пленки, причем нижний конец каждой стойки нмеет упругий выступ, охватывающий поверхность подложки.
На фиг. 1 показан бункер для нанесения фотографических покрытий на подложку, вертикальное сечение; на фнг. 2 - верхняя часть модифицированного бункера, вертикальное сечение; на фиг. 3 - бункер в аксонометрической проекции, вариант; на фиг. 4, 5 и 6 - устройство для нанесения покрытия на подложку, варианты; на фиг. 7 и 8 - аксонометрические проекции боковых направляющих для свободно падающей вертикальной завесы; на фиг. 9 - боковая направляющая с воздушным экраном, связанным с вакуумным вытяжным вентилятором; на фиг. 10 - схема расположения свободно падающей завесы относительно ролика, несущего подложку; на фиг. 11 - боковая направляющая, вариант; на фиг. 12 - технологическая линия с устройством для нанесения покрытий.
Пред.1гоженное устройство обеспечивает нанесение жидких фотографических покрытий на движущуюся подложку путем создания свободно падающей на эту подложку завесы из эмульсии. Изменением сил, действующих на завесу, можно изменить ее толщину; например, под действием силы тяжести скорость
падаю1цей жидкости увеличивается, а толщина завесы пропорционально уменьшается.
Если свободно падающая завеса вначале генерируется так, что в ней отсутствует турбулентность, т. е. скорость потока равна во всех точках по линии завесы, то эти характеристики сохраняются и при падении даже в точках, где завеса становится крайне тонкой. Слой эмульсионного покрытия, нанесенный па движущуюся подложку при помощи свободно падающей завесы, везде равен по толщине. Чтобы получить равную скорость потока по всей ширине завесы, средства, применяемые для создания завесы, должны обеспечить низкую кинетическую энергию жидкости в начале ее свободного падения, т. е. возможно меньшую скорость при образовании свободно падающей завесы (менее 20-10 см/сек).
Скорость падающей жидкости у нижнего конца свободно падающей завесы, т. е. скорость соударения, равняется сумме начальной скорости истечения, приданной жидкости, и CKfpOcTH, приобретенной при свободном падении ,действием силы тяжести. Скорость соударе ия может быть весьма высокой в результате увеличения высоты свободного падения, и все же в завесе скорость потока равна по всей ее ширине. Завеса заплищена от разрушающих воздействий, подобных воздушному потоку, при свободном падении.
Поскольку свободно падающая завеса может быть шире подложки, подлежащей покрытию, равная скорость лотока.необходима только в месгах взаимодействия подложки и завесы. Кроме того, поскольку часть покрытой подложки, расположенная вдоль продольной кромки, может быть зачищена или отбракована (из-за неравномерности покрытия по краям), то завеса должна иметь одинаковую скорость потока в основном в той части, где она взаимодействует с подложкой.
Стабильность свободно падающей вертикальной завесы, т. е. непрерывного потока в какой-либо ее части, достигается при скорости потока жидкой фотографической эмульсии, равной по крайней мере 0,5 см в секунду на сантиметр ширины завесы. Для достижения очень .малой толщины и очень высокой равномерности эмульсионного слоя фотографического покрытия необходи.мо, чтобы/ отноЩение скорости потока, измеренной в кубических сантиметрах в секунду на сантиметр ширины завесы, к скорости движения подложки, подлежащей покрытию, измеренной в сантиметрах в секунду, было меньшим чем 0,015. ,
Устройство для нанесения жидких фотографических эмульсий на поверхность подложки (см. фиг. 1) включает бункер / с загруженным в него через отверстие 2 жидким фотографическим покрытием. В нижней части бункера выполнена удлиненная раздаточная щель 3, ширина которой регулируется эксцентриком 4. Бункер и раздаточная щель 3 расположены поперек движения подложки (см. стрелку Л), т. е. ленты или листов, подлежащих покрытию.
Стойки 5 предусмотрены для регулируемой установки бункера, кроме того, они являются направляющими для свободно падающей завесы 6 покрывающей жидкости. Под бункером ниже подложки помещен сборник 7 для захвата переливающейся жидкости, которая может быть возвращена в бункер. В сборнике 7 закреплена полоса 8, способствующая начальной установке свободно падающей вертикальной завесы и уменьшающая образование воздушных пузырьков в покрывающей, эмульсии, так как эта полоса предотвращает завихрение покрывающей эмульсии при ее входе в сборник.
При работе устройства жидкое фотографическое покрытие, например желатиновая эмульсия галоидного серебра, подается в бункер со скоростью порядка 0,5 см в секунду на сантиметр ширины завесы. Для создания свободно падающей завесы 6 покрывающая жидкость не выдавливается под давлением (верх бункера открыт), а под действием силы тяжести вытекает через раздаточную щель 3. В некоторых случаях раздаточную щель выполняют конусообразной в направлении к входному отверстию 2, чтобы обеспечить равпомерную скорость потока, поскольку бункер заполняется только с одной стороны. Использованием бункера гравитационного типа (подача под действием силы тяжести) добиваются того, чтобы слой жидкости, вытекающий через раздаточную щель, входил в завесу с низкой скоростью, например меньшей 10 см/сек. В результате образуется очень устойчивая завеса раствора, имеющего низкую вязкость и низкую скорость потока, что и требуется для изготовления фотографических покрытий.
Для регулирования высоты свободно падающей вертикальной завесы бункер установлен на боковых стойках 5. Механизм регулировки составлен из рейки 9, укрепленной с одного конца бункера, и находящейся с ней в зацеплении шестерни 10.
Бункер, показанный на фиг. 2, формирует свободно падающую завесу более простым способом.
Жидкая фотографическая эмульсия при помощи насоса подается с постоянной скоростью, соразмерной с заданной толщиной покрытия, которое требуется нанести на подложку, движущуюся с заданной скоростью, через зону нанесения покрытия в полость 11 и далее через вертикальную узкую удлиненную прорезь 12 на наклоненную книзу скользкую поверхность 13. Слой жидкости, вытекающей из раздаточной щели, равномерен по толщине и стекает вниз по скользкой поверхности 13 под Действием силы тяжести. Достигая нижней кромки, или носика 14, скользкой поверхности, он образует свободно падающую завесу 6, равномерную по толщине. В бункере этого типа скорость слоя перед входом в завесу в вертикальном направлении близка к нулю и, следовательно, количество жидкости в месте истечения завесы является минимальным. В
результате получают свободно падающую завесу фотографической жидкой эмульсии оптимальной толщины, причем слой является весьма равномерным, и, кроме того, сохраняется устойчивость завесы, несмотря на низкую вязкость покрывающей эмульсии и низкую скорость потока. Это особенно важно в том случае, когда в фотографическую эмульсию добавляется поверхностно активное вещество, так как за время прохождения текупхего слоя по скользкой поверхности возможна диффузия поверхностно активного вещества в поверхность раздела текущих слоев жидкости перед образованием ими завесы. Благодаря этому снижается поверхностное натяжение свободно падающей вертикальной завесы, что еще больще увеличивает ее стабильность.
На фиг. 3 показано устройство для нанесения покрытия в аксонометрической проекции. Продольные края свободно падающей завесы охвачены вертикальными боковыми стойками 5, которые ограничивают также подложку (ленту) 15, подлел ащую покрытию. Стойки облегчают формирование вертикальной завесы, предотвращают «заворачивание ее краев и обеспечивают таким образом равномерность завесы по всей ее щирине. Завеса стремится расщириться в местах, близких к краевым направляющим, поэтому если направляющие помещены в пределах подложки, то покрытие, нанесенное у краев подложки, оказывается более толстым, чем покрытие, нанесенное на основную часть подложки, и при сущке возникают затруднения. Во избежание этого или обрезают края покрытой подложки, или завесу выполняют более щирокой, нежели подложка. Получают равномерное по толщине покрытие подложки, а переливщееся через края подложки жидкое покрытие собирают в сборник (не показан) и возвращают в бункер для повторного использования.
Устройство для нанесения покрытий, показанное на фиг. 4 к 5, содержит бункер скользящего типа, как на фиг. 2. Жидкая фотографическая эмульсия подается насосом с постоянной скоростью в полость //и затем через вертикальную удлиненную раздаточную щель 12 на наклоненную книзу скользкую поверхность 13. Слой жидкости, вытекающий из щели 12, равномерен по толщине и более щирокий. чем подложка, подлежащая покрытию. Скользкая поверхность 13 расположена под углом, приблизительно равным 15°, к горизонтали и заканчивается носиком 14, имеющим радиус около 3,5 см. Нижняя поверхность носика скошена под углом 30° к горизонтальной поверхности. Вертикальная свободно падаюптая завеса 6 взаимодействует с непрерывной лентой 15, огибающей опорный валик 16, который обеспечивает подачу ленты с постоянной скоростью в зону нанесения покрытия.
Свободно падающая завеса 6 несколько щире ленты 15, а лента щире валика для предотврап ения попадания жидкости на валик. Высота свободно падающей завесы 6 может
регулироваться с помощью опорных стоек, аналогичных стойкам 5. Две щтокообразные направляющие 17 небольшого диаметра, установленные вертикально у краев носика 14, ограничивают свободно падающую завесу 6. Нижние концы направляющих, расположенные ниже края ленты 15, проходят в сборники 7, которые направляют стекающую с краев ленты ЭМУЛЬСИЮ в сборник 18, размещенный
перед валиком 16. Р1з сборника 18 жидкость может быть Б0зврап1ена в бункер для повторного использования.
Направляющие 17 могут быть расположены в пределах ширины слоя, текуп1его по ско.пьзкой поверхности, или на равном расстоянии от его продольных краев.
Под бункером (см. фиг. 4) укреплен изогнутый воздущных экран 19, который подходит близко к плоскости ленты 15, подлел ащей покрытию. Высота бункера /, как и длина или положение возДущных экранов 19 относительно поверхности ленты может регулироваться. Воздушные экраны 19 защищают свободно падающую завесу от воздущных потоков и способствуют удалению воздушной пыли с поверхности ленты 15 перед зоной нанесения покрытия. Экраны у,геньшают толщину или устойчивость воздущного барьера на поверхности подложки, через который должна проникнуть свободно падающая завеса.
Дефлектор завесы (отклоняющее устройство) 20 (см. фиг. 4) установлен между боковыми направляющими 17 у их нижнего конца. Он может поворачиваться и, перехватывая
свободно падающую завесу 6, направлять ее в сборник 18.
Устройство работает следующим образом. Покрываюшая жидкость -нагнетается щестеренчатым насосом в полость //со скоростью, соответствующей толщине слоя л идкости, которым покрывают поверхность ленты 15. Жидкость проводит через удлиненную узкую раздаточную щель 12 и попадает на скользкую поверхность 13. По действием силы тяжести жидкость стекает равномерным слоем, огибает с небольшой скоростью носик 14 и образует свободно падающую завесу 6, равномерную по толщине с низкой и равномерной скоростью во всех точках поперечного
сечения. Свободно падающая завеса 6 стекает в сборник 18 при помощи дефлектора 20 до тех пор, пока не будет установлена устойчивая завеса и лента 15, подлежащая покрытию, не будет перемещаться с требуемой скоростью.
Затем дефлектор 20, поворачиваясь, выходит из траектории падающей завесы, которая попадает на ленту 15 и образует на ней тонкий равномерный слой жидкости. Если жидкость, стекающую с краев подложки, не используют вторично, применяют бокоBbie направляющие, показанные на фиг. 7 и 8. Нижний конец ножки 21 каждой боковой направляющей /7 прикреплен к щетке 22, причем ножка 21 располагается приблизительно
на расстоянии 0,3--6,б с.и над поверхностью 7 ленты 15, подлежащей покрытию, а ворс щетки на 1,25 см ниже ножки, так что ворсинки могут скользить по поверхности ленты. Благодаря этому завеса 6 может иметь ту же щирину, что и подложка, подлежащая покрытию,5 покрывающая жидкость не переливается за края подложки, а валик 16 можно выполнить равным или более длинным, чем подложка, и использовать один длинный валик для покрытия нескольких лент.10 Лента может иметь непокрщтые поперечные полосы при использовании добавочных боковых направляющих для завес, каждая из которых уже ленты. Боковая направляющая 17 в виде стержня15 небольщого диаметра, например, из нержавеющей стали может иметь осевой паз 23 в ножке 21, в котором установлена полоска 24 из гибкого упругого материала, например из фотографической пленки или нержавеющей ста-20 ли, упругой и гибкой. Полоски 24 скользят по поверхности, подлежащей покрытию, и наклоиены к краям ленты 15, благодаря чему скопления покрывающей жидкости у краев завесы 6 отбрасываются. Боковые направляю-25 П1ие 17 могут быть расположены так, чтобы покрытие наносилось по краям ленты или в любых местах в пределах ленты. Направляющие способствуют более равномерному распределению покрытия ц таким образом облег-ЗО чают сущку ленты. Для регулирования направляющих 17 по высоте бункер сцабжен крыщкой 25, в которой имеется зажимной щтифт 26. Штифт фиксирует боковые направляющие 17 в заданном35 положении относительно валика 16. С помощью головки 27 можно поворачивать направляющую с целью изменения угла скольжения полоски 24 относительно ленты 15. Воздущный экран 19 (см. фиг. 9) может40 быть прямолинейным, снабженным вытяжным коллектором 28, расположенным рядом с лентой, подлежащей покрытию, и соединенным с вакуумным насосом (не показан). Благодаря этому свободно падающая завеса защищена45 от воздущных потоков, нарущающих ее устойчивость, и, кроме того, какое-то количество воздущной пыли, захваченное лентой 15, втягивается с ее поверхности до того, кад он.а достигнет свободно падающей зацесы 6. Боковьте.50 направляющие 17 снабжены скользящей полоской 24. В некоторых случаях (см. фиг. 11) прим еняют пустотелые направляющие 17, снабженные осевым пазом вдоль стороны, ближней55 к завесе. Внутри пустотелой боковой направляющей по оси ее проходит пористая трубка 29, в которую сверху на гнетается нейтрадьная жидкость, например чистый раствор жедатина, вытесняемая из осевь1Х пазов в боковыеgo направляющие. 17. Хотя предпочтительно ленту покрывать в положении, когда она опирается, Hanpiij/iep, на валик 16, но нанесение покрытий производить при помощи устройства, показанного65 8 на фиг. 12. Это устройство имеет скользящий бункер /, образующий между боковыми направляющими 17 свободно падающую завесу 6 более щирокую, чем лента 15, подлежащая покрытию, и сборник 18 стекающей с лепты покрывающей жидкости. Часть ленты 15, проходящая через свободно падающую завесу 6, подается с натяжением (с целью предотвращения вибрации) в зону нанесения покрытия, Боковые направляющие, как и воздущный экран используют любые. Приспособления для подачи ленты предпочтительно выбирать регулируемьши с тем, чтобы скорость движения ленты при прохождении через свободно падающую завесу могла меняться в соответствии с требованиями, предъявляемыми к покрытию, Для удовлетворительного нанесения покрытия на ленту (см. фиг. 10) свободно падающая завеса может быть направлена к оси валика или сдвинута от оси вправо или влево, Чтобы увеличить скорость движения подложки и при этом получить хорощие результаты при нанесении покрытия, целесообразно применять средства, уменьщающие толщину пограничного слоя воздуха у поверхности подложки непосредственно перед прохождением подложки через свободно падающую вертикальную завесу. Воздущный барьер меняется в зависимости от поверхностных характеристик подложки, но он имеет ббльщую величину при грубых поверхностях, чем при гладких. например, на фотографической пленочной основе воздущный барьер меньще чем на фотографической бумаге. Воздущный барьер увеличивается при высоких скоростях движения подложки, Предмет изобретения 1. Устройство для нанесения покрытий на подложку, содержащее бункер с раздаточной щелью для стекания эмульсии свободной завесой, которая ограничена по щирине боковыми рейками, на движущуюся по транспортирующему узлу подложку, отличающееся тем, что, с целью более равномерного покрытия и возможности регулировки толщины наносимого слоя, раздаточная щель выведена в верхнюю часть бункера, рабочая поверхность которого выполнена наклонной и оканчивается носиком, обеспечивающим стекание поступающей со щели эмульсии в форме устойчивой падающей завесы, при этом направляющие стойки, регулируемые по высоте относительно движущ.ейся подложки, связаны с приводом, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что направляющие стойки прикреплены одним концом к носику бункера и проходят вниз за траекторию движения подложки, 3. Устройство по п. I, отличающееся тем, что верхние концы направляющих стоек расположены непосредственно у носика бункера, а нижние концы заканчиваются над траекторией движения пленки, причем нижний конец каждой стойки имеет упругий выступ, охватьгвающий поверхность подложки. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что под бункером укреплен, по крайней мере. один регулируемый по высоте экран и слив с дефлектором, изменяющим направление падающей завесы.
75
72
/J
/J
77
r
-Л
Ш 171;
--
-78
Pas 6
7S
Фиев
Фиг. 9
29
iT Мл
7ff
о
f
-75
Фиг. Ю
Фиг. 7/
J 1
/7
ФиаЛ2
