DE1652329A1

DE1652329A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung einer Fluessigkeit auf einer Oberflaeche

Info

Publication number: DE1652329A1
Application number: DE19671652329
Authority: DE
Inventors: Emile Plumat
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1966-08-01
Filing date: 1967-07-06
Publication date: 1971-04-08
Also published as: DK121796B; GB1191654A; LU51679A1; SE333530B; BE700324A; NL6708964A; IL28242A; NO123747B; US3526535A; AT298640B; CH477924A

Description

DR. MÜLLER-BORg DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANITZ PATENTANWÄLTE

Braunschweig, 5· Juli 1967 Unser Zeichen: L/Gö - G 1649

Glaverbel
79» Avenue Louise
Brüssel 5 / Belgien

Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung einer Flüssigkeit auf einer Oberfläche

Priorität: Luxemburg vom 1. Aug. 1966, Nr. 51

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbringung einer Flüssigkeit auf einer Oberfläche, bei dem eine in einem Verteiler enthaltene Flüssigkeit kontinuierlich in Form eines dünnen Films nach unten auf die zu beschichtende Oberfläche ausfließt und bei dem gleichzeitig eine relative Verschiebungsbewegung zwischen der Oberfläche und dem Flüssigkeitsverteiler erzeugt wird, wobei die Oberfläche fortschreitend mit einer Flüssigkeitsschicht bedeckt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es sind verschiedene "Erfahren zur Beschichtung von Oberflächen bekannt. Unter ihnen sind die Verfahren zu

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nennen, bei denen die Beschichtung durch Aufspritzen erfolgt, das Beschichtungsverfahren, bei dem die Flüssigkeit direkt auf die zu beschichtende Fläche mit Hilfe einer Vorrichtung, wie eine Bürste oder eine Walze aufgebracht wird, das Beschichtungsverfahren durch Eintauchen sowie die Verfahren, bei denen die Oberfläche unter einem Spalt verschoben wird, aus dem in kontinuierlichem Fluß eine Flüssigkeit austritt·

Das erfindungsgemäße Verfahren gehört zu den Verfahren, bei denen Schulten kontinuierlich aufgebracht werden. Bei bekannten Verfahren dieser Art geschieht die Aufbringung mit Hilfe eines Meniskus oder durch Extrusion· Bei der Aufbringung mit Hilfe eines Meniskus wird dieser zwischen dem Spalt des Flüssigkeitsverteilers und der Oberfläche aus der aufzubringenden Substanz gebildet und durch die Oberflächenspannung gehalten. Bei der Verschiebung der zu behandelnden Oberfläche wird die zum Aufbau der Schicht benötigte Flüssigkeit kontinuierlich aus dem Meniskus entnommen, während sich der Meniskus aus der aus dem Verteiler austretenden Flüssigkeit wieder aufbaut. Die Fig. 1 und la zeigen das Aufbringungsverfahren mit Hilfe eines Meniskus. Fig. i zeigt den Zustand,

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BAO ORIGINAL

in welchem sich ein Meniskus B der Flüssigkeit zwischen einer zu beschichtenden Scheibe S und dem Spalt M des Verteilers gebildet hat. Die Fig. la zeigt den Zustand, bei dem sich die Scheibe S bereits in Richtung des Pfeiles weiterbewegt hat, so daß sich eine Flüssigkeitsschicht C auf der Scheibe gebildet hat. Die Technik der Aufbrin- ^

gu-ng der Flüssigkeitsschicht mit Hilfe eines Meniskus setzt selbstverständlich eine nötige Beziehung voraus, und zwar ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Spannung an der Zwischenfläche der zu beschichtenden Oberfläche und der Flüssigkeit einerseits und der Oberflächenspannung der Flüssigkeit andererseits, und diese Technik kann nicht zur Aufbringung von Flüssigkeiten auf Oberflächen angewandt werden, die nicht durch die Flüssigkeiten benetzt sind. i?in weiterer wichtiger Faktor bei der Auf- " bringung der Flüssigkeitsschicht mit Hilfe eines Meniskus ist die Tatsache, daß die Genauigkeit und die Ausführung der Flächen, die den Spalt des Verteilers abgrenzen, in Bezug auf die Qualität der aufgebrachten Shicht kritisch sind, wenn der Spalt Ungenauigkeiten aufweist, ist es praktisch unmöglich, eine angemessen gleichförmige und fehlerfreie Schicht herzustellen.

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Ein anderes Verfahren, das mit einem kontinuierlichen Fluß arbeitet, bedient sich der Extrusion oder des Ausfließens. Nach diesem Verfahren wird die Flüssigkeit in Form eines kontinuierlichen Films auf die Oberfläche aufgebracht, während eine relative Verschiebungsbewegung zwischen der Oberfläche und der Extrusionsvorrichtung bzw. Ausfließvorrichtung erzeugt wird. Der Ausdruck "Extrusion" wird normalerweise im Hinblick auf die Aufbringung von Kunststoffen oder anderen leicht erstarrenden Substanzen verwendet. Bei der Erfindung ist die Beschaffenheit der Flüssigkeit nicht von vorrangiger Bedeutung und das Wort "Ausfließen" ist als Gattungsbezeichnung verwendet, um die Verteilung einer Flüssigkeit zu kennzeichnen, die unabhängig von der Art der verwendeten Flüssigkeit einen kontinuierlichen Film bildet. Das Ausfließverfahren ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Die Flüssigkeit tritt durch den Spalt M des Verteilers in Form eines Filmes F aus, der sich entsprechend der in Richtung des Pfeiles erfolgenden Verschiebungsbewegung der Scheibe S unter dem Verteiler auf die Oberfläche der Scheibe legt. Wenn die aufzubringende Flüssigkeit eine minimale Viskosität aufweist, so hängt die Dicke der auf der Scheibe gebildeten Schicht C von der Breite des Spaltes ab.

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BAD ORfGfNAL

Wenn die Ausfließtechnik in bekannter Weise, angewendet wird, ist es schwierig, sehr dünne Schichten her-ezustellen, die über große Flächen gleichmäßig ausgebildet sind, wie es beispielsweise nötig ist, wenn Glaserzeugnisse in der Massenproduktion mit Schichten überzogen werden, deren Dicke zur Erzeugung bestimmter optischer Effekte kritisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem im kontinuierlichen Betrieb auf einfache Weise gleichmäßige und fehlerfreie Flüssigkeitsschichten beliebiger Dicke auf großen Flächen aufgebracht werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß λ der Abstand zwischen der Ausflußöffnung und der Oberfläche und das Verhältnis der ausfließenden Flüssigkeitsmenge zu der Geschwindigkeit der relativen Verschiebung derart eingestellt wird, daß am unteren Ende der Fallstrecke des Films die Flüssigkeit über der Oberfläche eine in Richtung der BeSchichtungsbewegung gerichtete Ausbauchung bildet.

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Es hat sich gezeigt, daß das Verfahren zur Aufbringung von Flüssigkeit durch Ausfließen sich bei der Aufbringung von dünnen Schichten aus einer gegebenen Flüssigkeit mit Erfolg anwenden läßt, wenn bestimmte Bedingungen beachtet werden, die das Verhältnis zwischen der Verschiebungsgeschwindigkeit der zu beschichtenden Oberfläche und der aus dem Verteiler ausfließenden Flüssigkeit betreffen. Dieses Verhältnis sollte so gewählt sein, daß eine Art von Meniskus, der einen konstanten Flüssigkeitsüberschuß enthält, auf der zu behandelnden Oberfläche am Fuße des Flüssigkeitsstrahls gehalten wird, wie in Fig. 3 und 4 schematisch dargestellt ist. In diesen Fig. sind die gleichen Bezugszeichen wie in den vorangehenden Fig. verwendet. Nach Fig. 3 hat sich eine Flüssigkeitsecke W gebildet, die Vorratsflüssigkeit von der benötigten Menge enthält, um den Teil der Oberfläche zu bedecken, welcher sich zu dem entsprechenden Zeitpunkt unmittelbar unter

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dem Spalt des Flüssigkeitsverteilers befindet. Der "Meniskus" zeigt die Form nach Fig. 3, wenn die zu beschichtende Fläche durch die Flüssigkeit benetzt ist. Wenn die Ober·» fläche nicht durch die Feuchtigkeit benetzt ist, nimmt der "Meniskus" die in Fig. k gezeigte Form an, jedoch ist auch in diesem Falle ein leichter Flüssigkeitsüberschuß vorhanden, da der Flüssigkeitsfilm F am Ende seiner % Fallstrecke eine Ausbauchung unterhalb des linken Randes des Verteilerspaltes aufweist, öer Ausdruck "Meniskus" wird hier nicht im gleichen Sinne benutzt, wie bei dem oben erwähnten bekannten Beschichtungsverfahren, das mit Hilfe eines Meniskus durchgeführt wird, denn bei dem erfin.dungsgemäßen Verfahren hält sich die flüssige Verbindung zwischen der zu beschichtenden Oberfläche und dem Spalt des Verteilers nicht von selbst durch die Wirkung der Oberflächenspannung. Wenn der durch den Spalt des Verteilers verlaufende Flüssigkeitsstrom unterbrochen würde, so würde die Flüssigkeitsverbindung sofort getrennt werden. Die Flüssigkeit führt vorzugsweise einen frejai Fall aus, wobei sie durch ihre Schwerkraft aus dem Behälter ausfließt, in welchem das Flüssigkeitsniveau konstant gehalten wird. In Abhängigkeit von der Breite des Spaltes und der Oberflächenspannung kann es nötig sein, über dem Flüssigkeitsniveau einen Druck einzustellen,

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der höher als der atmosphärische Druck ist, um einen Flüssigkeitsstrom durch den Auslaßspalt zu erhalten.

Wenn die Flüssigkeit frei aus dem Verteiler ausfließt, muß die Fallhöhe begrenzt sein, um einen permanenten Zustand (dynamisches Gleichgewicht) zu erzielen; die

daausfließende Flüssigkeit darf bei keine Wirbelbildung

zeigen und nicht spritzen.

Nach einer anderen Methode wird der freie Fall der Flüssigkeit mit Hilfe eines oder mehrerer Elemente, beispielsweise Gewebestreifen, eingestellt, die unter dem Verteiler angeordnet sind.

Verständlicherweise stellen auch die Viskosität und die Dichte Einflußfaktoren dar; dabei können jedoch die Menge der ausfließenden Flüssigkeit und die relative Verschiebungsgeschwindigkeit zwischen der zu beschichtenden Oberfläche und dem Verteiler für jede beliebige Flüssigkeit gesteuert werden, so daß das gewünschte Resultat erzielt wird.

Das Verfahren kann auch angewandt werden, wenn auf eine Oberfläche eine Flüssigkeit aufgebracht werden soll.

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welche die Oberfläche nicht benetzt. Es kann für die Flüssigkeit irgendein beliebiges Verteilungssystem verwendet werden. Wenn ein Verteiler mit einer Auslaßöffnung von der Form eines Spaltes benutzt wird, so ist der Zustand der die Auslaßöffnung des Verteilers bildenden Teile nicht so sehr von Wichtigkeit, als wenn es sich um eine Vorrichtung zum Aufbringen von Schichten mit Hilfe eines Meniskus handelt.

Zu Beginn der Behandlung einer Fläche nach dem erfindungsgeniäßen Verfahren mit Hilfe eines Verteilers mit einer Ausl.aßöffnung in Form eines Spaltes kann der Verteiler zunächst auf einen genügend nahen Abstand zur Arbeitsfläche eingestellt werden, so daß sich zwischen der Auslaßöffnung und der zu beschichtenden Fläche ein Meniskus ausbildet; dann wird der Abstand zwischen der Oberfläche und der Auslaßöffnung soweit vergrößert, daß er etwas über dem Punkt liegt, bei dem sich der Meniskus unter der Wirkung der Oberflächenspannung gerade noch aufrechterhalt, so daß der Flüssigkeitsausfluß an dem Verteiler in Gang gesetzt wird und aufgrund des vergrößer ton Abstandes aufrechterhalten bleibt.

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BAD ORtQiNAL

zu bilden, kann er auch auf einer Hilfsflache gebildet werden, die an die Arbeitsfläche angrenzt und sich in gleicher Höhe mit dieser befindet, und es kann der Beschichtung s vor gang so begonnen werden, als wenn die Hilfefläche ein Teil der Arbeitsfläche wäre.

Auf diese Weise können Fehler und Unvollkommenheiten der Schicht, die im Anfangsbereich entstehen, ausgeschaltet werden, und es kann eine Schicht von guter Qualität über der gesamten Länge der Arbeitsoberfläche erzielt werden«

Das Hauptanliegen der Erfindung ist die Bildung von Schichten mit gleichmäßiger Dicke. Bs kann jedoch auch eine Schicht gebildet werden, deren Dicke in gezielter Weise verändert wird, indem einer der die Schichtdicke beeinflussenden Faktoren verändert wird, beispielsweise die

n. Ausflußmenge der Flüssigkeit. Diese darf selbstverstädlich nur soweit verändert werden, daß das Verhältnis zwischen der Ausflußmenge und der relativen VerSchiebungsgeschwindigke L t /,wischen der zu beschichtenden Oberfläche und dem Ver· teiler noch so liegt, daß die überschüssige Fliis— sigku ί t.-j in engt; im tiere ich des auf die Oberfläche auftrei'-f'fiinUüi K i t'iSK i gkei tsi'i Ims erhalten bleibt.

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BAD ORfGiNAL

Das Verfahren kann Anwendung finden bei der Aufbringung •von beliebigen flüssigen Substanzen, beispielsweise einem Emaille oder einer Lösung eines hydrolisierbaren metallischen Salzes. Gegebenenfall s^kann die Flüssigkeit fein verteilte feste Partikel enthalten oder aus einem Gemenge nicht mischbarer Flüssigkeiten gebildet sein, beispielsweise einer Emulsion. Das Verfahren war zunächst dafür M gedacht, Schichten auf Glas aufzubringen, jedoch kann es auch zur Beschichtung anderer Materialien als Glas verwendet werden, beispielswieise eines Metalles, eines Kunststoffes oder eines, Keratnikmaterxals.

Erfindungsgemäß können auch zwei oder mehrere Flüssigkeitsschichten nacheinander auf eine Oberfläche aufgebracht werden. Eine zweite Schicht kann auf die vorangehende Schicht bereits aufgebracht werden, bevor diese getrocknet ist, und die nacheinander aufgebrachten Flüssigkeiten können Komponenten enthalten, aus denen durch Reaktion eine Verbindung entsteht, welche auf der Oberfläche aufgebracht werden soll.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen beschrieben.

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Fig. 1-4 zeigen in schematischer Darstellung, in welcher Weise eine Flüssigkeit aus einem Verteiler auf eine Oberfläche ausfließen kann.

Fig. 5 und 6 zeigen eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgetnäßen Verfahrens, wobei Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V aus Fig. 6 und Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI aus Fig. 5 darstellt.

Fig. 7 und 8 zeigen eine andere Ausführung sform der Vorrichtung, wobei Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII aus Fig. 8 und Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII aus Fig. 7 darstellt.

Fig. 9 zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung.

Fig. IO zeigt einen vertikalen Schnitt durch eine wiederum andere Ausführungsform der Vorrichtung.

Nach Fig. 5 umfaßt die Vorrichtung eine feste, gewölbte Unterlage 1, die als Auflagefläche für eine aus Glas oder

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anderem Material bestehende gewölbte Scheibe S dient« Auf dem Ende der Unterlage 1 ist ein Hilfsstück 2 vorgesehen, gegen das &x& aufgelegte, zu behandelnde Scheibe S anliegt, wobei die obere Scheibenfläche mit der Oberfläche des Hilfsstücks auf einer Höhe liegt.

In einem kurzen Abstand über der Unterlage 1 ist ein Führungsschienenpaar 3» 3^a angeordnet, auf dem ein in Form eines Verteilerbehälters ausgebildeter Verteiler k mit an seinen Enden vorgesehenen Rollen 5» 5& läuft· Die Flüssigkeit wird dem Verteilerbehälter über eine Rohrleitung 7 und eine Auslaßleitung 8, die sich längs de« Verteilerkastens erstreckt und mit einer Reihe von Flüssigkeitsaustritteöffnungen versehen ist, aus einem Speisebehälter 6 zugeführt·

Der Verteilerbehälter und der Speisebehälter, dieinit der Rohrleitung 7 und der Auslaßleitung 8 versehen sind, sind miteinander über ein in der Zeichnung nicht darge stelltes Gerüst fast verbunden und aind mit Hilfe einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung als Einheit läng« der Schienen 3, 3a verschiebbar. Der Speisebehältar 6 weist eine Gaselnströraleitung 6a auf, die in Betrieb

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BAD ORtGtNAt'

der Vorrichtung nit der Atmosphere oder einer Druckgasquelle verbunden ist. Mit einem in der Rohrleitung 7 vorgesehenen Steuerventil 9 läßt eich die zu dem Verteiler laufende Flüssigkeitsmenge einstellen, so daß während der Beschichtung der Scheibe S das Flüssigkeitsniveau in dem Verteilerkasten konstant gehalten werden kann·

Bevor der Beschichtungsvorgang. beginnt, wird der Verteiler über dem linken Ende der Schienen 3ι 3» eingestellt. An dieser Stelle ist der Abstand zwischen den Schienen und dem Anschlagstück 2 so groß, daß der im Boden des Verteilerbehälters vorgesehene Auslaßschlitz 10 gegen das Anschlagstück 2 anliegt. Dann wird der Verteilerbehälter in Richtung des Pfeiles A bewegt. Während sich der Verteiler von seinem Ausgangspunkt entfernt, wird er durch die ansteigende Neigung der Schienen 3, 3a leicht angehoben, so daß die Flüssigkeit durch den Auslaßspalt auf die zu behandelnde Oberfläche zu fließen beginnt. Zu dem Zeitpunkt, in welchen sich der Auslaßspalt 10 über der an das Anschlagstück 2 anliegenden Scheibe 3 befindet, hat der Spalt 10 die genau· für den Beechioh- . tungsvorgang nötige Höh·· Di··· Höh· wird während d·· g«saat«n Verschiebungsweges des Flüssigkeitsverteiler·

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über der Scheibe S beibehalten. Die Geschwindigkeit des Verteilers ist über dem gesamten Verschiebungsweg konstant. Fig. 5 zeigt den Verteiler nach etwa der Hälfte _m des Verschiebungsweges. Zu jedem Zeitpunkt ist an der Stelle, in der der Flüssigkeitsstrom auf die Oberfläche auftrifft, ein Flüssigkeitsüberschuß vorhanden, so daß die Flüssigkeit über der Oberfläche der Scheibe in der Λ

Richtung, in der die Beschichtung erfolgt, eine Ausbauchung aufweist, wie in Fig. 3 angezeigt. Auf diese Weise wird auf der Scheibe S eine Beschichtung von gleichmäßiger Dicke erzielt.

Die Vorrichtung nach Fig. 7 und 8 ist zur Beschichtung von Scheiben S vorgesehen, die relativ zu der Vorrichtung verschoben werden. Zum Transport der Scheiben ist λ ein Förderer vorgesehen, der feste seitliche Stützen aufweist, zwischen welchen eine Reihe von Transportrollen 12 angeordnet ist. Der Verteiler für die aufzubringende Flüssigkeit umfaßt einen Verteilerbehälter 13, der mit einem Auslaßspalt versehen ist und im Inneren einer Konditionierkammer Ik angeordnet ist, die mit Rohrleitungen 15ι 15a zur Zuführung von Gasen versehen ist. Die Flüssigkeit wird dem Verteilerbehälter aus einem

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Speisebehälter l6 über eine mit einem Regelventil 18
versehene Leitung 17 zugeführt_o

Wie in Fig. 8 dargestellt, wird der Verteilerbehälter im Inneren der Konditionierkammer l4 durch Stangen 19, 19a getragen, die sich durch in den Wänden der Kammer vorgesehene Öffnungen 20, 20a erstrecken, dann senkrecht nach oben abgebogen sind und am Dach der Kammer befestigt
sind. Die oberen Enden der Stangen sind mit Gewinde versehen und weisen Muttern 21, 21a auf, die eine genaue
Höheneinstellung des Verteilerbehälters ermöglichen.

In Behandlungsrichtung hinter der Konditionierungskammer Ik befindet sich eine Trocknungskammer 22, die mit Rohrleitungen 23, 23a zur Zuführung von Gas zum Trocknen der Flüssigkeitsschicht versehen ist, welche auf der Glasscheibe beim ihrer relativ zu dem Verteiler in Richtung
des Pfeiles A erfolgenden Verschiebung aufgebracht wird.

Während des Beschichtungsvorganges kann die Kammer 14 mit einem Inertgas gefüllt sein.

Dieses stellt eine wichtige Etappe dar, wenn beispielsweise

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die aufgebrachte Flüssigkeit eine Lösung eines hydrolisierbaren Metallsalzes ist, v^Lchem sich das Metall auf der Oberfläche der Scheibe S durch eine anschließende Behandlung aus der aufgebrachten Flüssigkeitsschicht abgeschieden werden soll·

Die in Fig. 9 dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Verteiler in Form eines Verteilerbehälters 2k, dem eine Flüssigkeit über eine mit einem Ventil 27 versehene Rohrleitung 26 aus einem Speisebehälter 25 zugeführt wird.

Der Verteilerbehälter ist mit horizontalen Lamellen 28, 28a versehen, die den Spalt begrenzen, durch den die Flüssigkeit auf die Scheibe S fließt. Von den Lamellen aus erstrecken sich Gewindestifte 29 nach außerhalb des Verteilerbehälters, wo sie mit Muttern 30 versehen sind,

mit denen der Abstand zwischen den Lamellen eingestellt ™

werden kann·

Vährend der Beschichtung wird die Scheibe S unter dem Verteiler längs des Pfeiles A mit Hilfe von Transportrollen 31 entlanggeführt· Wenn eine flüssige Substanz aufgebracht werden soll, die zwischen der Scheibe und den Spalt des Verteilerbehälters, wenn dieser sich genügend nahe der Soheibenoberfläche befindet, einen

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BAD ORIGJNAl.

Meniskus bildet, so ist es interessant, einen solchen Meniskus unmittelbar vor Beginn des BeSchichtungsvorgangs zu erzeugen, und den Verteiler dann anzuheben, so daß derAbstand zwischen der Scheibe S und dem Verteiler gerade so groß ist, um zwischen ihnen durch die Oberflächenspannung einen Meniskus zu erzeugen. Um den Beschichtungsvorgang durchführen zu können, ist der Verteilerbehälter 2k. an jedem Ende mit einem Nocken 32 versehen, der auf einem an der" entsprechenden Wand des Verteilerbehälters befestigen Zapfen drehbar gelagert ist. Die auf beiden Seiten des Verteilerbehälters angeordneten Nocken 32 ruhen auf horizontalen Rollbahnen 33t die an dem Gestell des Förderers 31 befestigt sind» Unmittelbar vor Beginn des Beschichtungsvorgangs nimmt der Verteilerbehälter eine Stellung auf den Rollbahnen 33 ein, die etwas rechts von der in Fig. 9 gezeigten Stellung liegt. Dabei befindeq&ich die flachen Teile der Nocken 32 in Kontakt mit den Rollbahnen, daß der Auslaßspalt des Verteilerbehälters näher an der Scheibenoberfläche liegt. Dem Verteilerbehälter wird Flüssigkeit zugeführt, so daß sich zwischen Auelaßspalt und Scheibe •in Meniskus bildet. Dann wird der Verteiler behält er von Hend längs der Rollbahnen 331 bezogen auf fig. 9t »ach links verschoben, so daA die hSheren Teile der Voeken 38 auf den Rollbahnen aufliegen und den Verteilerbehälter

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auf die erforderliche Höhe anheben, damit die Beschichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden kann. Wenn der Verteilerbehälter die für den Beschichtungsvorgang nötige Höhe erreicht hat, treffen die Nocken auf an den Rollbahnen 33 befestigte Anschläge jk_} und der Verteilerbehälter wird auf diese Weise in der angehobenen Lage^f estgehalten.

Anstatt den Meniskus gegen die zu beschichtende Fläche auszubilden, kann dieser auch gegen eine an die Scheibe S anliegende Hilfsfläche gebildet werden, so daß der richtig eingestellte Ausfluß der Flüssigkeit bereits erreicht ist, bevor die Scheibe S unter den Auslaßspalt des Behälters kommt.

Die Vorrichtung nach Fig. 10 dient dazu, verschiedene flüssige Substanzen in Form übereinander angeordneter Schichten auf eine Scheibe S aufzubringen, während diese mit Hilfe eines Förderers, der eine Reihe von Rollen 35 umfaßt, in Richtung des Pfeiles A transportiert wird,, Die Flüssigkeit, die zur Bildung d?r ersten Schicht vorgesehen ist, wird mit Hilfe eines Verteilers 36 aufgebracht, in welchen die Flüssigkeit aus einem Speisebehälter 37 über eine mit einem Ventil 39 versehene Rohrleitung

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zugeführt wird. Im oberen Teil des Verteilers 36 ist eine mit einem Ventil versehene Leitung 40 angeordnet.

Vor Beginn des Beschichtungsvorgangs kann über die Leitung 40 Gas in den Verteiler eingeleitet werden, so daß ein gewünschter Druck erzeugt wird, um eine Flüssigkeitsmenge aus dem Verteiler austreten zu lassen, mit der die erfindungsgemäße Aufbringung der Schicht erzielt werden kann. Während des Be Schichtungsvorgang es wird die dem Verteiler

-smenge/

zufließende Flüssigkeit/derart gesteuert, daß das Flüssigkeitsniveau in dem Verteiler konstant bleibt.

Die mit der Flüssigkeitsschicht C bedeckte Scheibe S läuft unter einer Kondition!erkammer 42 hindurch, die mit Öffnungen 43 für den Eintritt von Gasen versehen ist. Wenn die Kammer mit einem oder mehreren entsprechenden Gasen gefüllt gehalten wird, können verschiedene physikalische und/oder chemische Behandlungen der Schicht C durchgeführt werden, beispielsweise eine Trocknung und eine Oxydation.

Unmittelbar hinter der Konditionierkammer 42 wird auf die mit der Schicht C bedeckte Scheibe S eine zweite Flüssigkeitsschicht C¹ mit Hilfe eines aweiten Verteilers 44

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aufgebracht. Dieser Verteiler ist ähnlc£Lh dem ersten Verteiler 36 ausgebildet,und er wird ebenfalls über eine mit einem Regelventil versehene Rohrleitung aus einem Speisebehälter mit Flüssigkeit versorgt.

Die Flüssigkeit tritt aus dem Verteiler 44 durch zwei Ausflußspalte aus, welche durch die unteren Ränder der ^

Wände des Verteilers und ein dreieckförmiges Zwischenstück 45 begrenzt wii? sind· Dieses Zwischenstück wird von Gewindestiften 46 getragen, die sich durch den Deckel des Verteilers erstrecken und mit Muttern 47 gehalten werden, mit welchen die Höhe des Zwischenstücks 45.und damit die Breite der Spalte eingestellt werden kann· Der Ausfluß aus dem zweiten Verteiler wird so eingestellt, daß die Flüssigkeit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebracht und eine zweite Schicht C gebildet wird.

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Claims

G 16*9

Ansprüche

1. Verfahren zur Aufbringung einer Flüssigkeit auf einer Oberfläche, bei den eine in einem Verteiler enthaltene Flüssigkeit kontinuierlich in Form eines dünnen Films nach unten auf die zu beschichtende Oberfläche ausfließt und bei dem gleichzeitig eine relative Verschiebungsbewegung zwischen der Oberfläche und dem Flüssigkeitsverteiler erzeugt wird, wobei die Oberfläche fortschreitend mit einer Flüssigkeitsschicht bedeckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Ausflußöffnung und der Oberfläche und das Verhältnis der ausfließenden Flüssigkeitsmenge zu der Geschwindigkeit der relativen Verschiebung derart eingestellt wird, daß am unteren Ende der Fallstrecke des Films die Flüssigkeit über der Oberfläche eine in Sichtung der Beschichtungsbewegung gerichtete Ausbauchung bildet·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verteiler und der zu beschichtenden Oberfläche ein Meniskus gebildet wird, bevor die Flüssigkeit aus dem Verteiler zu fließen beginnt, wobei der Abstand zwischen dem Verteiler und der Oberfläche genügend klein ^halten wird, daß eich der Flüsigkeit säen! ekua unter der Wirkung der Oberflächenspannung Üllt u*A daß der Abstand »wischen des Verteiler und der Oberflächt 109815/0318

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darm so weit vergrößert wird, bis er etwas über dem Punkt liegt, bei dem sich der Meniskus unter der Wirkung der Oberflächenspannung gerade noch aufrechterhält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Verteiler austretende Flüssigkeit auf eine Hilfsflache geleitet wird, die an die Arbeitsoberfläche angrenzt und sich in gleicher Höhe mit dieser befindet, und daß bei der relativen Ver- ^

Schiebungsbewegung zwischen dem Verteiler einerseits und der Hilfs- und Arbeitsfläche andererseits die Flüssigkeitsschicht auf der Arbeitsoberfläche aufgebracht wird, als wenn diese eine Verlängerung der Hilfsfläche darstellt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Verteiler ein Behälter verwendet wird, der an seinem unteren Teil mindestens eine Auslaßöffnung in Form eines quer zur Beschichtungsrichtung liegenden Spaltes aufweist, und daß der Verteilerbehälter während des BeschichtüngsVorgangs mit der aufzubringenden Flüssigkeit bei einem konstanten Niveau gefüllt gehalten wird.

5· Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausfließen der in dem Verteilerbehälter enthaltenen Flüssigkeitjizunindest zu Beginn des Ausfließens

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unterstützt wird, indem unter Druck stehende Gase in den über dem Flüssigkeitsspiegel liegenden freien Raum des Verteilerbehälters eingelassen werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Verschiebung dadurch erzeugt wird, daß der Verteilerbehälter verschoben wird, während die zu beschichtende Oberfläche feststeht .

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß bei der Beschichtung einer ebenen Oberfläche die relative Verschiebung dadurch erzeugt wird, daß die zu beschichtende Oberfläche verschoben wird, während der Verteilerbehälter feststeht.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeit verwendet wird, welche die zu beschichtende Oberfläche benetzt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die zu beschichtende Oberfläche glasartiges Material verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für die zu beschichtende Oberfläche Metall, Kunststoff oder Keramik verwendet wird.

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11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zu beschichtende Oberfläche die Fläche einer Scheibe benutzt wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ■dadurch gekennzeichnet, daß auf eine auf die Oberfläche aufgebrachte Flüssigkeitsschicht eine weitere Flüssigkeitsschicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebracht wird. %

13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeiten, die nacheinander aufgebracht werden, solche verwendet werden, deren Bestandteile derart miteinander reagieren, daß sie einen sich auf der Oberfläche absetzenden Niederschlag bilden.

L14-.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Flüssig- λ

keitsverteiler, aus dem die FlüssigMt in Form eines dünnen Films auf die zu beschichtende Oberfläche ausfließt und mit einer Transporteinrichtung, mit der eine relative Verschiebung zwischen dem Verteiler und der Oberfläche durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssig- de keitsverteiler (4jl3;24}36) mindestens eine quer zur Verschiebungsrichtung liegende, die gesamte Breite der zu beschichtenden Oberfläche (S) überdeckende, apalt- förmige AuslaBÖffnung (10) aufweist, daß der Abstand der

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Auslaßöffnung relativ zu der Oberfläche einstellbar ist, daß die Menge der ausfließenden Flüssigkeit steuerbar ist und daß mit den Transp orteinri chtungen die Geschwindigkeit der relativen Verschiebungsbewegung zwischen dem Verteiler und der zu beschichtenden Oberfläche steuerbar ist.

15· Vorrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß eine an die Arbeitsfläche (S) angrenzende Hilfsflache (2) vorgesehen ist, die in gleicher Höhe mit der Arbeitsfläche angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14· oder 15 ·, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit denen die Flüssigkeit in dem Verteilerbehälter während des Beschichtungsvorganges auf ein konstantes Niveau einstellbar ist.

17* Vorrichtung nach eijinem der Ansprüche 14- bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Erzeugung eines erhöhten Druckes in dem freien Baum über der in dem Verteilerbehälter enthaltenen Flüssigkeit vorgesehen sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17« dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerbehälter parallel zu der zu beschichtenden Oberfläche verschiebbar ist»

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19· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtende Oberfläche parallel zu dem Auslaßspalt (10) verschiebbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19» dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßspalt (10) des Verteilerbehälters durch zwei horizontal verschiebbare Lamellen (28, 28a) gebildet ist, mit denen die Spaltbreite einstellbar ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19 > dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerbehälter zwei parallel verlaufende Spalts aufweist, welche durch die unteren Ränder trichterförmig geneigter Seitenwände des Verteilerbehälters und ein zwischen den Wänden angeordnetes dreieckförmiges, vertikal verschiebbares Zwischenstück (45) gebildet sind, mit dem die Spaltbreiten einstellbar sind.

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