專利名稱：用于條狀涂層的插入物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一用來(lái)將涂層材料涂敷到一帶材上的裝置，尤其涉及將涂層材料涂敷到與沿帶材寬度上的不涂敷區(qū)域相鄰的某些區(qū)域或條帶內(nèi)。
本發(fā)明的背景涂敷是將一層液體，特別是一涂層液體或涂層溶液，涂敷到一被涂底材上的過(guò)程。被涂底材可以有許多形式，但經(jīng)常是卷曲成卷狀物的長(zhǎng)而連續(xù)的薄片形式，通常將它稱作帶材。典型的帶材材料包括塑料薄膜、編織或非編織織物或紙張。涂敷被涂底材的一種方法包括從支撐輥上展開(kāi)帶材，將一液體涂層材料涂敷到帶材上，使帶材上的液體層凝固，再將已涂層的帶材卷曲成卷狀物。
涂敷涂層材料后，可能殘留一層液體，例如在金屬卷繞過(guò)程中施加于金屬上的潤(rùn)滑油，或者是為了激活或化學(xué)改變一被涂底材表面而施加的化學(xué)反應(yīng)物。另外如果涂層材料包含一揮發(fā)性液體，可以通過(guò)干燥使它凝固，或者通過(guò)加熱、紫外線輻射等方法使它固化，也可以通過(guò)其他方法處理殘留下的這層固體涂層。典型涂層材料的例子包括顏料、油漆、粘合劑、光化學(xué)及磁記錄媒體。在紐約VCH出版社1992年出版的由Cohen，E.D.和Gutoff，E.B.等人所著的現(xiàn)代涂層和干燥技術(shù)，以及紐約Van Vortstrand Reinho1d出版公司1984年出版的由Satas，D.所著的帶材加工和轉(zhuǎn)變技術(shù)和設(shè)備這兩本書(shū)中討論了向帶材涂敷涂層的方法，并包括了刮涂器。
刮涂包括在一固定的固體部件(如一刮刀)與帶材之間通過(guò)涂層材料，并使刮刀與帶材間的間隙小于所涂敷的涂層材料厚度的兩倍。涂層材料在帶材和刮刀之間被剪切，并且所涂敷的涂層材料厚度很大程度上取決于間隙的高度。另外，刮涂器可以直接向一輥涂敷涂層，然后再將這個(gè)涂層傳遞給一帶材。
區(qū)別不同刮涂器的一個(gè)特征是如何向刮刀與帶材間的間隙提供涂層材料。刮涂器的一些不同類型包括模加料式刮涂器和槽給料式刮涂器(例如一錯(cuò)流式刮涂器)。使用這些種類中的每一種涂敷器，可以沿著整個(gè)帶材的橫向?qū)挾韧糠笸繉硬牧?，也可以沿著帶材的寬度在某些條帶或區(qū)域內(nèi)涂敷帶材。
如

圖1中所示的模加料式刮涂器，接受來(lái)自與上游支管連接的窄縫隙內(nèi)的涂層材料，沿帶材平均地分布涂層材料流以供給刮涂通道。模包括在中間夾有一薄墊片的兩塊板，或在一塊板內(nèi)有一凹陷形成一縫隙通道。為了使用一模加料刮涂器在某些條帶或區(qū)域內(nèi)涂敷涂層材料，典型的縫隙通道是將某些區(qū)域阻塞以便在這些區(qū)域涂層材料不會(huì)溢出縫隙通道。涂層材料只能從那些未阻塞的區(qū)域流出縫隙，從而可在帶材上提供了理想的涂層和未涂層區(qū)域的式樣?？梢酝ㄟ^(guò)在縫隙通道內(nèi)插入一薄墊片或覆蓋縫隙通道的特定部分，諸如使用一條帶子或其他覆蓋材料，來(lái)阻塞縫隙通道。
如圖2A和2B中所示的槽給料刮涂器接受來(lái)自寬縫隙或槽的涂層材料，通過(guò)一窄縫隙和支管提供涂層材料以形成沿帶材的均勻流動(dòng)分布。為了使用槽給料刮涂器在條帶或塊內(nèi)涂敷涂層材料，典型地，阻塞槽的一些特定區(qū)域，以便在這些區(qū)域內(nèi)涂層材料不能流出槽。涂層材料僅能從未阻塞的區(qū)域流出槽，從而可在帶材上提供理想的涂層和未涂層區(qū)域圖案。可以通過(guò)覆蓋槽的特定部分來(lái)阻塞槽，例如可以使用一條帶子或其他覆蓋材料。但是，因?yàn)樵谕糠筮^(guò)程中帶材在它移動(dòng)經(jīng)過(guò)槽時(shí)可能會(huì)與這個(gè)帶子接觸，所以可能在帶材上發(fā)生不希望有的擦傷和損害。
另外，可以通過(guò)在槽內(nèi)設(shè)置一插入擋圈來(lái)阻塞槽，其中每一擋圈的寬度與薄板上保留的不涂敷區(qū)域的寬度相等。擋圈的側(cè)面與薄板上涂敷和不涂敷區(qū)域間的邊緣相對(duì)應(yīng)并且平行于機(jī)器方向。當(dāng)使用這種類型的擋圈時(shí)，通常會(huì)在擋圈側(cè)面上形成涂層材料邊緣小珠體，這些小珠體往往會(huì)再流到擋圈的上表面上并與帶材接觸。任何已流到擋圈上表面上的涂層材料可能會(huì)再移動(dòng)到薄板上不需涂層材料的區(qū)域內(nèi)。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，帶材產(chǎn)品通常是不符合必要的制造規(guī)格，并且必須丟棄它。
如圖3中所示的錯(cuò)流刮涂器接受來(lái)自一寬縫隙或槽的涂層材料，在槽的一橫向端面提供涂層材料并且穿過(guò)槽的寬度流到槽的另一橫向端面，以提供一沿著帶材的均勻流動(dòng)分布。任何沒(méi)有涂敷到帶材表面上的涂層材料都從與供應(yīng)端相對(duì)的槽的另一橫向端面處流出。為了使用一錯(cuò)流刮涂器在條帶或塊內(nèi)涂敷涂層材料，就需采用與槽給料刮涂器相似的方式，阻塞槽的某些特定區(qū)域，這樣在這些區(qū)域內(nèi)涂層材料就不能流出槽。與使用槽給料刮涂器相同，使用目前的條帶涂敷方法，很難采用錯(cuò)流刮涂器在條帶或塊內(nèi)涂敷涂層材料。
技術(shù)方案本發(fā)明的涂敷插入物是用于涂敷組件內(nèi)部的，當(dāng)把涂層液體涂敷到一正相對(duì)涂敷組件往下游方向移動(dòng)的被涂底材上時(shí)，用它來(lái)限定涂層液體的至少一個(gè)邊緣。涂敷組件包括一具有第一和第二橫向端面、以及一在橫向端面間延伸的槽開(kāi)口的槽，其中槽開(kāi)口被限定于一上游邊緣和一槽的刮刀邊緣之間。涂層液體流出槽開(kāi)口，并且當(dāng)被涂底材移動(dòng)經(jīng)過(guò)槽開(kāi)口時(shí)被涂敷到被涂底材上。至少將一個(gè)涂敷插入物插入槽。
涂敷插入物的一個(gè)頂面具有至少一個(gè)邊緣限定表面，這個(gè)邊緣限定表面具有限定被涂底材上涂層液體一邊緣的第一和第二端部。當(dāng)把涂敷插入物設(shè)置于槽內(nèi)使它的一個(gè)邊緣限定表面朝著槽的第一橫向端面時(shí)，這個(gè)邊緣限定表面的第一端部比邊緣限定表面的第二端部更遠(yuǎn)離槽的刮刀邊緣。另外，邊緣限定表面的第二端部比邊緣限定表面的第一端部更遠(yuǎn)離槽的第一橫向端面。
另外，涂敷插入物的頂面還可以包括一第二邊緣限定表面，它具有用來(lái)限定被涂底材上涂層液體的另一邊緣的第一和第二端部。當(dāng)把涂敷插入物設(shè)置于槽內(nèi)使第二邊緣限定表面朝著槽的第二橫向端面時(shí)，第二邊緣限定表面的第一端部比第二邊緣限定表面的第二端部更遠(yuǎn)離槽的刮刀邊緣。另外，第二邊緣限定表面的第二端部比第二邊緣限定表面的第一端部更遠(yuǎn)離槽的第二橫向端面。
涂敷插入物的邊緣限定表面可以包括直線部分，曲線部分，或曲線和直線部分的結(jié)合。另外涂敷插入物可以具有一橫向開(kāi)口，當(dāng)涂敷插入物插入槽內(nèi)時(shí)，它允許涂層液體沿著橫向方向流動(dòng)。
附圖簡(jiǎn)介圖1是一模加料刮涂器的示意圖；圖2A和圖2B是一槽給料刮涂器的示意圖；圖3是一錯(cuò)流刮涂器的立體圖；圖4是圖3中錯(cuò)流刮涂器示意側(cè)視圖；圖5是包括兩個(gè)插入物在內(nèi)的圖3中錯(cuò)流刮涂器槽部分的立體圖；圖6是圖5所說(shuō)明的錯(cuò)流刮涂器槽部分的平面圖；圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的一涂敷插入物的平面圖，這個(gè)插入物包括一具有直線和曲線部分的頂面；圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例涂敷插入物的立體9是圖8所說(shuō)明的涂敷插入物的仰視圖；圖10是本發(fā)明又一實(shí)施例涂敷插入物的立體圖；圖11是說(shuō)明對(duì)應(yīng)于三種不同涂敷插入物改變帶材速度時(shí)未被涂敷的帶材寬度變化的曲線圖。
詳細(xì)說(shuō)明圖3和圖4示出一個(gè)錯(cuò)流刮涂器10。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，錯(cuò)流刮涂器10包括一個(gè)涂敷段16，一個(gè)接受涂層液體的表面穿過(guò)這個(gè)涂敷段。如圖所示，這個(gè)表面是一帶材12，它繞過(guò)可以變形支撐輥14并緊靠著支撐輥被支撐。在整個(gè)說(shuō)明中，都是根據(jù)把一液體直接涂覆在繞著支撐輥14移動(dòng)的被涂底材(諸如一帶材12)上，來(lái)說(shuō)明包括錯(cuò)流刮涂器10在內(nèi)的刮涂器及涂敷方法的。另一方面，可以使用諸如傳遞輥和其他輥之類的中間元件將涂層傳遞到被涂底材上。也可以涂敷其他液體?？梢钥恐粋€(gè)支撐表面(例如支撐輥14)或在一自由跨距內(nèi)涂敷被涂底材。另外，涂敷器的開(kāi)口不必位于被涂底材的下方。
刮涂器10包括一至少橫向延伸穿過(guò)所要求涂層寬度的槽18。槽18由一彎曲壁20、在兩橫向端面上的端部擋圈22，24及一槽開(kāi)口26所構(gòu)成。帶材12穿過(guò)位于槽開(kāi)口26上方的涂敷段16，在那里擋圈22和24的形狀最好與輥14的表面形狀一致?？梢岳斫猓谕糠蟛僮髦?，帶材12通常沿著涂敷段16的上游邊緣46側(cè)向一刮刀28或涂敷段16的下游邊緣側(cè)移動(dòng)。當(dāng)輥14旋轉(zhuǎn)時(shí)，槽18、擋圈22和24與支撐輥14間的間隙足夠允許帶材12穿過(guò)槽18。但是這個(gè)間隙在擋圈22、24處應(yīng)該是狹小的以防止涂層液體30溢出擋圈22、24。在帶材12和槽18下薄板側(cè)間的間隙區(qū)域是一刮涂通道，涂層液體30流經(jīng)這個(gè)通道形成涂層。刮刀28調(diào)整涂敷在帶材12上的涂層液體30的厚度。在帶材12與槽18上游邊緣46間的間隙提供一動(dòng)態(tài)密封設(shè)計(jì)以防止液體在這個(gè)區(qū)域流出槽?？梢愿淖儾?8內(nèi)擋圈22、24的橫向位置以控制涂層的寬度和橫向位置。
這個(gè)錯(cuò)流刮涂器10可以沿著整個(gè)帶材12寬度涂敷涂層材料30。另一方面，錯(cuò)流刮涂器10可以用來(lái)沿著帶材12的橫向?qū)挾韧糠笕舾商囟▽挾鹊耐繉硬牧?0的區(qū)域或條帶，而在這些涂層材料30的條帶之間留下未涂敷的區(qū)域?？梢酝ㄟ^(guò)在槽1 8內(nèi)設(shè)置至少一個(gè)涂敷插入物60來(lái)涂敷這些條帶。
參閱圖5和圖6，通常涂敷插入物60設(shè)計(jì)用來(lái)在某些區(qū)域阻塞槽開(kāi)口26，以便在這些區(qū)域中涂層材料30不能流出槽開(kāi)口26而傳送到帶材12上。距離D表示把這些涂敷插入物60設(shè)置在槽18內(nèi)時(shí)相鄰?fù)糠蟛迦胛?0間的距離，距離d表示在刮刀28處的插入物60的寬度。但是在操作中，涂敷到帶材12上的涂層液體30的寬度可能大于距離D，在圖6中將這個(gè)寬度表示為D’?？梢詫⒕嚯xD和D’間的差值看作是帶材12未涂敷寬度的損失，或看作帶材12涂層寬度的增加。因此，為了能使用錯(cuò)流刮涂器10在帶材12上取得一定寬度的涂層材料30，就必須調(diào)節(jié)位于槽18內(nèi)的涂敷插入物60的位置以計(jì)入距離D和D’間的差值，將在下面詳細(xì)說(shuō)明出現(xiàn)這個(gè)差值的原因。
涂敷插入物60可以是空心的，并包括一個(gè)外表面62、一內(nèi)表面64、一位于外表面62和內(nèi)表面64間的薄壁63、一開(kāi)口66以及一頂面68。頂面68的形狀與相對(duì)的待涂敷表面形狀相匹配，并且具有至少一個(gè)邊緣限定表面70，一上游邊緣75和一下游邊緣76。涂敷插入物60的外表面最好能與槽18彎曲壁20的內(nèi)表面相一致。槽18的形狀通常總是橫向的，這樣在槽18內(nèi)任何涂敷插入物60都可滑動(dòng)到一理想的位置上。
把一個(gè)涂敷插入物60設(shè)置于槽18內(nèi)時(shí)，邊緣限定表面70面對(duì)槽18橫向端面中的一個(gè)，并且具有一個(gè)與槽18的上游邊緣46接觸的上游端部72以及一與刮刀28接觸的下游端部74。如所示，由于邊緣限定表面70面對(duì)槽18橫向端面中的一個(gè)端面，下游端部74與橫向端面間的距離大于上游端部72與橫向端面間的距離，并且連接下游端部74與上游端部72的部分呈直線狀。在這個(gè)實(shí)施例中，頂面68的橫向?qū)挾葟倪吘壪薅ū砻?0的上游端部72到它下游端部74線性減小。但是上游邊緣75不必是涂敷插入物60最寬的部分，下游邊緣76也不必是涂敷插入物60最窄的部分。
涂敷插入物60可以僅有一個(gè)邊緣限定表面70，而涂敷插入物60的其他側(cè)面具有一些其他的結(jié)構(gòu)。例如可以使用一涂敷插入物來(lái)代替一個(gè)或兩個(gè)擋圈22、24以限定涂層液體30的一個(gè)邊緣，在這種情況下，僅需要一個(gè)邊緣限定表面70。另一方面，當(dāng)使用一涂敷插入物60來(lái)限定涂層液體30的兩個(gè)邊緣時(shí)，涂敷插入物60具有兩個(gè)邊緣限定表面70。
根據(jù)圖6所示的邊緣限定表面70與涂層方向間不同的夾角α，涂敷插入物60對(duì)涂層過(guò)程產(chǎn)生不同的影響。可以選擇夾角α以實(shí)現(xiàn)沿著帶材12橫向?qū)挾忍囟l帶的涂層特性。例如，對(duì)于條帶涂層的一種情況是，在某些涂層條件下涂敷到帶材12上的涂層材料30的寬度D’實(shí)際可能大于兩涂敷插入物60間的寬度D。正如下面所說(shuō)明的，對(duì)于一給定的寬度D，通過(guò)改變涂敷插入物60的夾角α可以控制被涂層條的實(shí)際寬度。
圖11中的曲線圖較好地說(shuō)明了夾角α對(duì)于涂層寬度的影響。在這幅圖中，說(shuō)明了在一錯(cuò)流刮涂器相似的工作條件下，使用三個(gè)夾角α各不相同的涂敷插入物60時(shí)，被涂層的條寬度表現(xiàn)出的變化。為了這個(gè)比較，在相似的工作條件下(諸如涂層縫隙、涂層厚度等)使用各個(gè)涂敷插入物60，并且使用相同的涂層材料30。具體地說(shuō)，在圖11中用線“A”代表夾角α為30°的涂敷插入物60的特性，用線“B”代表夾角α為15°的涂敷插入物60的特性，以及用線“C”表示夾角為0°的涂敷插入物60的特性。
如圖11中所示，當(dāng)一帶材以70米/秒的速度移動(dòng)，并且使用一夾角α為15°的涂敷插入物60時(shí)，未涂層寬度的損失、或涂層寬度的增加大約是0.9毫米。當(dāng)帶材的速度一到100米/秒時(shí)，未涂層寬度的損失達(dá)到1毫米。帶材速度在100米/秒到大約170米/秒的范圍內(nèi)時(shí)，未涂層寬度的損失趨向于停留在1毫米左右，超過(guò)這個(gè)速度范圍未涂層寬度的損失增加到1.5毫米。這個(gè)對(duì)應(yīng)于薄板速度增加而增加的未涂層寬度損失是由于較大的帶材速度要求涂層材料30更快的流動(dòng)而引起的。這個(gè)涂層材料流動(dòng)的增加引起槽18內(nèi)更高的槽壓力，這易于將液體推入帶材12和涂敷插入物60的頂面68間的空間。
在許多情況下，增加寬度的條帶使生產(chǎn)商不能達(dá)到它們產(chǎn)品所說(shuō)明的涂層寬度公差。但是如圖11所示，可以通過(guò)改變涂敷插入物60的夾角α以及改變帶材的速度來(lái)控制未涂層帶材寬度的變化。雖然夾角α在0°到30°間的涂敷插入物隨著帶材速度的變化是以相似的方式變化的(即當(dāng)帶材速度增加時(shí)，未涂層寬度的損失也增加)但是在每一特定線速度上，隨著夾角α從0°增加到30°，未涂層寬度的損失顯著減小。例如在100米/秒時(shí)，0°涂敷插入物的未涂層寬度損失是2毫米，15°涂敷插入物所示出的未涂層寬度損失是1毫米，而30°涂敷插入物的未涂層寬度損失大約是0.5毫米。當(dāng)帶材12以70米/秒的速度移動(dòng)時(shí)，30°的涂敷插入物沒(méi)有未涂層寬度損失，而15°的插入物具有0.9毫米的未涂層寬度損失。
邊緣限定表面70可以具有多個(gè)直線和曲線部分，圖7示出了它們中的一個(gè)例子。在這個(gè)實(shí)施例中一涂敷插入物60’的邊緣限定表面70’具有一第一部分82，當(dāng)涂敷插入物60’設(shè)置在槽18內(nèi)時(shí)它最靠近上游邊緣46。第一部分82通常是垂直于刮刀28的直線。邊緣限定表面70’還具有一第二部分84，它可以是直線也可以是彎曲的。第二部分84與第一部分82成一角度，這樣涂敷插入物60’在上游邊緣46處要比在刮刀28處寬。與涂敷插入物60相似，當(dāng)如上所述以涂敷插入物60夾角α影響未涂層寬度損失的方式來(lái)涂敷涂層材料30的條帶時(shí)，改變涂敷插入物60’的夾角α’也會(huì)類似的影響未涂層寬度的損失。
當(dāng)每個(gè)涂敷插入物60可以有兩個(gè)邊緣限定表面70時(shí)，每個(gè)表面面對(duì)槽18的一個(gè)相對(duì)的橫向端面，每一個(gè)涂敷插入物60的一個(gè)邊緣限定表面70的類型可以是圖6或圖7中所說(shuō)明的類型，也可以是其他類型，而另一個(gè)邊緣限定表面70可以是不同的類型。另一方面在一單個(gè)插入物60上的兩邊緣限定表面70的形狀可以是相同的，雖然它們角度方向相對(duì)于槽18的橫向?qū)挾仁窍喾吹摹?br> 另外，如上述關(guān)于涂敷插入物60的說(shuō)明，面對(duì)槽18橫向中心的邊緣擋圈22和24側(cè)可能包括一成角度的邊緣限定表面(未示)。一個(gè)在邊緣擋圈22，24上的邊緣限定表面將特別用來(lái)限定在帶材12上的最遠(yuǎn)的涂層材料30的橫向邊緣。在這種情況下，最靠近槽刮刀側(cè)的邊緣擋圈22和24的邊緣限定表面端部將用來(lái)限定涂敷到帶材12上的涂層材料30的邊緣。這些邊緣擋圈22和24可以與槽18內(nèi)的附加涂敷插入物60一起使用或者通過(guò)他們自己來(lái)限定涂層材料30的條帶或區(qū)域。在任一種情況下，可以理解僅邊緣擋圈22、24中的一個(gè)具有成角度的邊緣限定表面，或是邊緣擋圈22和24都可以具有一成角度的邊緣限定表面，或者沒(méi)有一個(gè)邊緣擋圈22和24具有一成角度的邊緣限定表面。
再參閱圖3，在涂層操作過(guò)程中，通過(guò)在一個(gè)擋圈22內(nèi)的孔32從一個(gè)源頭36將涂層液體30輸送進(jìn)入槽18。涂層液體30沿著槽18的長(zhǎng)度橫向移動(dòng)，如果在槽18內(nèi)有涂敷插入物60，那么就移動(dòng)至一涂敷插入物60為止。然后沒(méi)有被涂敷于帶材12的涂層材料30可以穿過(guò)涂敷插入物60內(nèi)的開(kāi)口66。如果還有其他的涂敷插入物，當(dāng)涂層材料30遇到其他涂敷插入物60時(shí)，沿著槽18的長(zhǎng)度重復(fù)上述過(guò)程。任何到達(dá)與擋圈22相對(duì)的槽18端面的過(guò)剩涂層液體30將通過(guò)相對(duì)擋圈24的孔34流出，如圖3中所示，通過(guò)一過(guò)濾器或一清潔器37，這些過(guò)剩液體可以返回到源頭36中。這個(gè)孔34還提供了一個(gè)清除進(jìn)入槽18內(nèi)的不良碎片和氣泡的孔口。一個(gè)泵(未示出)以足夠填滿整個(gè)槽18的速率向槽提供涂層液體30。這個(gè)速率等于由刮涂通道的間隙所控制的材料離開(kāi)槽開(kāi)口26進(jìn)行涂敷的速率再加上由一個(gè)閥控制的通過(guò)孔34流出過(guò)剩涂層液體的速率。
涂敷插入物60內(nèi)的開(kāi)口66的尺寸和形狀可以根據(jù)涂層的要求而有所不同；或者選擇它的尺寸和形狀僅為了易于制造、減少材料和生產(chǎn)成本。在這些情況下，當(dāng)僅有一個(gè)薄壁材料63位于內(nèi)表面64與外表面62之間時(shí)，涂敷插入物60的開(kāi)口66應(yīng)當(dāng)如圖5中所示的那么大，從而使開(kāi)口66的面積最大。
另一方面，當(dāng)涂敷操作中，涂層液體30所遇到的阻力不重要時(shí)，如圖10所示，在涂敷插入物100內(nèi)的開(kāi)口102可以比涂敷插入物60內(nèi)的開(kāi)口66小。在這個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)口102通常是一橫向穿過(guò)涂敷插入物100的圓形孔。但是開(kāi)口102不必是圓形的。
圖8說(shuō)明另一個(gè)涂敷插入物90，它具有一個(gè)橫向穿過(guò)涂敷插入物90的通常是圓形的或其他形狀的開(kāi)口92。在這個(gè)實(shí)施例中，在垂直于橫向方向的大多數(shù)點(diǎn)上的涂敷插入物90的寬度從開(kāi)口92的下方到開(kāi)口92的上方各不相同。圖9說(shuō)明一個(gè)圖8中涂敷插入物90的仰視圖，并進(jìn)一步說(shuō)明在大多數(shù)垂直于橫向方向的點(diǎn)上，涂敷插入物90的底部寬度是小于涂層涂敷插入物90的頂部寬度的。
刮刀28可以是一附著于槽彎曲壁20上的可分開(kāi)的元件，也可以是一彎曲壁的表面。另外，刮刀28可以是平面的、彎曲的、凹的或凸的。刮刀28或支撐輥14可以是柔軟的，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)壓力支持槽18與帶材12間的間隙。
錯(cuò)流刮涂器10也包括一調(diào)節(jié)刮刀28與帶材12間距離的系統(tǒng)。這個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以包括安裝在槽18每個(gè)端面支撐物上的啟動(dòng)器38。如圖3所示，可用相同的啟動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)刮刀間隙以及移動(dòng)槽18。因?yàn)榭拷?8入口端或孔32的液體壓力稍稍大于靠近出口端或孔34的液體壓力，在入口端或孔32處的刮刀間隙必須稍稍小于出口端或孔34處的刮刀間隙，以實(shí)現(xiàn)一橫向一致的涂層。在任一端面，調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以提供單獨(dú)的刮刀間隙調(diào)節(jié)，而啟動(dòng)器38可以相互獨(dú)立的工作。
調(diào)節(jié)系統(tǒng)還抵銷(xiāo)(counter)易于引起槽18、刮刀28和支撐輥14變形的重力的、水力的、熱力的或其他應(yīng)力并因此造成穿過(guò)帶材12不均勻的涂層沉淀。例如可以通過(guò)一在槽18下方并穿過(guò)帶材延伸的一被嵌入的液體填充軟外殼(未示出)，或通過(guò)沿著帶材12設(shè)置的不連續(xù)的微彎曲固定件或調(diào)諧螺栓，或通過(guò)位于槽端面間的附加的啟動(dòng)器38來(lái)提供這些抵消力。另外，刮刀28和槽18的組合可以形成足夠的剛性以防止偏斜。不管怎么樣，槽18和刮刀28應(yīng)可從支撐輥14縮回以供接合通道、涂層外部和切換之用。
槽可以是任何形狀，雖然如所示，它最好具有光滑的連續(xù)的壁，用來(lái)防止可能在拐角處發(fā)生的涂層液體的停滯。從槽18頂端的開(kāi)口處掏切槽18以支撐位于槽18內(nèi)的邊緣擋圈22、24以及任何涂敷插入物60，從而僅允許直線橫向運(yùn)動(dòng)。可將槽18直接設(shè)置于支撐輥14的下方以避免槽18從輥14縮回時(shí)溢出任何涂層液體30。
如圖8所示，涂敷插入物還可包括一用于在相對(duì)于刮刀28以及上游邊緣46的垂直方向定位涂敷插入物60的定位裝置86。定位裝置86可用來(lái)在槽18內(nèi)朝著支撐輥14向上推涂敷插入物60。定位裝置86保證在涂敷插入物60和槽18間能有一緊密的密封，以便涂層材料30不會(huì)在插入物60的外表面62與槽18的彎曲壁20之間流動(dòng)和在涂敷插入物60的頂面68上流動(dòng)。定位裝置86的例子包括一安裝在涂敷插入物60底部的片簧和一垂直插入涂敷插入物60的螺釘。
槽18的形狀總是橫向的，這樣與槽18的內(nèi)側(cè)要一致的邊緣擋圈22和24和涂敷插入物60的外側(cè)形狀能滑動(dòng)到任何位置，并可以容易地取出以實(shí)現(xiàn)清洗。當(dāng)槽從帶材12移開(kāi)時(shí)，槽18頂端上的開(kāi)口26可以足夠?qū)捯栽试S手指或適當(dāng)?shù)墓ぞ咄ㄟ^(guò)來(lái)清潔槽18的壁。槽18的開(kāi)口26比縫隙涂層中的縫隙寬得多。(在已知的商業(yè)操作中，縫隙的典型寬度是在0.00254到0.254厘米(0.001到0.100英寸)之間的)。
槽18的橫截面積足夠大以保證在槽18內(nèi)有一低的運(yùn)行壓力，但是又須足夠小以避免在轉(zhuǎn)換時(shí)過(guò)剩材料的浪費(fèi)。低的槽壓力降低了在槽18與支撐輥14間的分離力，并有助于防止動(dòng)態(tài)密封的破裂。
涂層液體30通過(guò)在擋圈22內(nèi)的一個(gè)孔32，從一橫向端面進(jìn)入槽18，并且沿著槽并相對(duì)于薄板移動(dòng)方向橫向移動(dòng)。當(dāng)涂層液體30涂敷到帶材12上時(shí)，帶材向下游方向的移動(dòng)與涂層液體穿過(guò)槽18的橫向流動(dòng)產(chǎn)生一螺旋的涂層液體流。已經(jīng)觀察到與涂層液體30一起進(jìn)入槽18的氣泡、膠體或碎片顆粒是保持螺旋流動(dòng)而不是進(jìn)入刮涂通道。這個(gè)通過(guò)出口孔34的輕微的排出流清除了這些和其他不良的雜質(zhì)。這個(gè)流動(dòng)大大地降低了由于進(jìn)入刮涂通道的氣泡、膠體或碎片顆粒產(chǎn)生下薄片板條紋的可能性。
參閱圖4，刮刀28具有一下游尾部邊緣42和一上游引導(dǎo)邊緣44，后者與邊緣擋圈22、24及任何涂敷插入物60朝著帶材12的表面與在下游側(cè)上的槽18的壁面交線在一條直線上。槽18還有一相對(duì)的上游邊緣46。刮刀尾部邊緣42位于涂層液體30，刮刀28和周?chē)諝獾南嘟惶?，涂層的頂?cè)從這兒開(kāi)始延伸。不必要求刮刀表面和槽壁必須是不連續(xù)的。上游槽邊緣46位于涂層液體30、槽18、和周?chē)諝獾慕稽c(diǎn)處，一液體-空氣交界面從這里開(kāi)始延伸至涂層液體30、帶材12和周?chē)諝獾慕稽c(diǎn)處，涂層底側(cè)從這里開(kāi)始延伸。如圖所示，擋圈22、24的頂端表面與槽18的上邊緣齊平，正如位于槽18內(nèi)的任何涂敷插入物60的頂面68一樣。另一方面，可以提升頂端表面使它高于上邊緣，以使刮涂通道內(nèi)有一較大的間隙(例如為了厚的涂層)，同時(shí)不允許液體橫向滲透通過(guò)擋圈22、24以及任何涂敷插入物60。
較可取地是，從帶材12到尾部刮刀邊緣42的垂直距離48小于涂層液體厚度的兩倍，并且是在帶材12和刮刀28間最窄的縫隙。為了實(shí)現(xiàn)一均勻的涂層，從槽18的入口端到槽18的出口端稍有不同。從帶材12到刮刀引導(dǎo)邊緣44的距離應(yīng)該稍稍大于距離48以保證從刮涂通道到尾端邊緣42間隙減小(即提供一薄的逐漸縮小的通道)。位于刮刀表面邊緣42、44間的刮刀表面形狀可以是平面的、稍微內(nèi)凹或稍微凸出的。這個(gè)表面的長(zhǎng)度應(yīng)該至少大于距離48的10倍。從薄板12到邊緣46的垂直距離52大約與距離50相等。沿著槽18的頂端，介于下游槽邊緣(它與刮刀引導(dǎo)邊緣44同線)與上游槽邊緣46間的距離足夠大，以便當(dāng)槽18從帶材12和支撐輥14處縮回時(shí)能進(jìn)入槽18進(jìn)行清潔。
可以在不脫離本發(fā)明范圍或精神的前提下進(jìn)行不同的變化和修改。例如本發(fā)明可輕易地采用這樣一種構(gòu)造通過(guò)棒、桿等將多個(gè)涂敷插入物相互間隔地固定。這對(duì)于制造中在一槽內(nèi)減少涂敷插入物相對(duì)于其他插入物正確定位所需時(shí)間是很有用的；在裝配過(guò)程中，一操作者就可簡(jiǎn)單地將整個(gè)涂敷插入物結(jié)構(gòu)放入一槽內(nèi)而不必相對(duì)于另一個(gè)涂敷插入物進(jìn)行調(diào)節(jié)。
同時(shí)，本發(fā)明的涂敷插入物可用于不是錯(cuò)流刮涂器的其他涂敷器中。例如可以將本發(fā)明的涂敷插入物插入一圖2A和圖2B所說(shuō)明的一槽給料刮涂器的槽內(nèi)。這些涂敷插入物可以是具有與涂敷插入物60、90和100相似特性的插入物。但是因?yàn)閷?duì)于這些槽給料刮涂器并不要求涂層材料的流動(dòng)通過(guò)槽的橫向?qū)挾?，所以在這些應(yīng)用于槽給料刮涂器中的涂敷插入物中不必具有橫向開(kāi)口(在圖5、圖8和圖10中分別是66、92、102)。
權(quán)利要求
1.一用于涂敷組件內(nèi)的涂敷插入物，當(dāng)一被涂底材相對(duì)于涂敷組件沿一下游方向移動(dòng)時(shí)，這個(gè)涂敷組件將一涂層液體涂敷到一被涂底材上，其特征在于涂敷組件包括一槽，這個(gè)槽具有一上游邊緣；一刮刀邊緣；及位于上游邊緣和刮刀邊緣間槽開(kāi)口，它對(duì)著被涂底材開(kāi)口以便被涂底材穿過(guò)槽開(kāi)口時(shí)將涂層液體涂敷到被涂底材上；一第一橫向端面以及一第二橫向端面，其中，涂敷插入物可插入槽內(nèi)，并包括一具有至少一個(gè)面對(duì)第一橫向端面并用來(lái)限定涂敷到被涂底材上的一涂層邊緣的邊緣限定表面的頂面，其中邊緣限定表面具有一第一端面和一第二端面，其中當(dāng)涂敷插入物設(shè)置在一涂敷組件的槽內(nèi)時(shí)，第一端面比第二端面更遠(yuǎn)離槽的刮刀邊緣，而第二端面比第一端面更遠(yuǎn)離第一橫向端面。
2.如權(quán)利要求1所述的涂敷插入物，還包括一外表面，一內(nèi)表面以及一與內(nèi)外表面連接的壁面，其特征在于，當(dāng)把涂敷插入物設(shè)置在一涂敷組件的槽內(nèi)時(shí)，內(nèi)表面限定了一橫向開(kāi)口以允許涂層液體流過(guò)涂敷插入物。
3.如權(quán)利要求1所述的涂敷插入物，其特征在于，位于第一和第二端面間的邊緣限定表面呈直線狀。
4.如權(quán)利要求1所述的涂敷插入物，其特征在于，位于第一和第二端面間的邊緣限定表面是彎曲的。
5.如權(quán)利要求1所述的涂敷插入物，其特征在于，位于第一和第二端面間的邊緣限定表面包括至少一個(gè)直線部分和至少一個(gè)彎曲部分。
6.如權(quán)利要求1所述的涂敷插入物，其特征在于，涂敷插入物的頂面還包括一面對(duì)槽的第二橫向端面并限定一涂敷到一被涂底材上的涂層邊緣的第二邊緣限定表面，其中，第二邊緣限定表面具有一第一端和一第二端，其中當(dāng)把涂敷插入物設(shè)置于一涂敷組件的槽內(nèi)時(shí)，第二邊緣限定表面的第一端比第二邊緣表面的第二端更遠(yuǎn)離涂敷組件槽的刮刀邊緣，而第二邊緣限定表面的第二端比第二限定表面的第一端更遠(yuǎn)離第二橫向端面。
7.如權(quán)利要求1所述的涂敷插入物，其特征在于，還包括一用來(lái)將涂敷插入物相對(duì)于刮刀邊緣和上游邊緣定位于槽內(nèi)的裝置。
8.當(dāng)一被涂底材相對(duì)于涂敷組件沿一下游裝置方向移動(dòng)時(shí)，將一涂層液體涂敷到一被涂底材上的一涂敷組件，其特征在于，涂敷組件包括用來(lái)向涂敷組件提供涂層液體的裝置；一槽包括一上游邊緣；一刮刀邊緣；及位于上游邊緣和刮刀邊緣間槽開(kāi)口，它對(duì)著被涂底材開(kāi)口以便被涂底材穿過(guò)槽開(kāi)口時(shí)將涂層液體涂敷到被涂底材上；一第一橫向端面以及一第二橫向端面，并具有一定寬度；當(dāng)涂層液體流出槽開(kāi)口時(shí)用來(lái)使涂層液體流過(guò)槽寬度的裝置；至少在槽內(nèi)插入一個(gè)涂敷插入物，涂敷插入物包括至少一個(gè)面對(duì)槽第一橫向端面，用來(lái)限定被涂層被涂底材一邊緣的邊緣限定表面，邊緣限定表面具有一第一和第二端，其中第一端比第二端更遠(yuǎn)離槽的刮刀邊緣，而第二端比第一端更遠(yuǎn)離第一橫向端面。
9.如權(quán)利要求8所述的涂敷組件，其特征在于，流動(dòng)裝置包括使涂層液體從槽的第一或第二橫向端面橫向穿過(guò)槽的寬度流到另一橫向端面。
10.如權(quán)利要求9所述的涂敷組件，其特征在于，涂敷插入物還包括一個(gè)面對(duì)槽的第二橫向端面的第二邊緣限定表面，第二邊緣限定表面具有一第一和第二端，其中第二邊緣限定表面的第一端比第二邊緣限定表面的第二端更遠(yuǎn)離槽的刮刀邊緣，而第二邊緣限定表面的第二端比第二限定表面第一端更遠(yuǎn)離第二橫向端面。
11.如權(quán)利要求9所述的涂敷組件，其特征在于，涂敷插入物還包括一外表面，一內(nèi)表面以及一與內(nèi)外表面連接的壁面，其特征在于，內(nèi)表面限定了一橫向開(kāi)口以允許涂層液體流過(guò)涂敷插入物。
12.如權(quán)利要求8所述的涂敷組件，其特征在于，還包括多個(gè)涂敷插入物。
13.如權(quán)利要求12所述的涂敷組件，其特征在于，多個(gè)涂敷插入物相互間隔開(kāi)來(lái)，以形成至少一被涂敷的被涂底材條帶。
14.如權(quán)利要求13所述的涂敷組件，其特征在于，還包括用來(lái)固定多個(gè)相互間隔開(kāi)來(lái)的涂敷插入物的裝置。
15.如權(quán)利要求8所述的涂敷組件，其特征在于，至少一個(gè)涂敷插入物包括一單個(gè)邊緣限定表面。
16.如權(quán)利要求8所述的涂敷組件，其特征在于，還包括一用來(lái)將至少一個(gè)涂敷插入物相對(duì)于刮刀邊緣和上游邊緣定位于槽內(nèi)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用在涂敷組件內(nèi),當(dāng)被涂底材經(jīng)過(guò)涂敷組件時(shí),用來(lái)限定涂敷在被涂底材上的涂層液體至少一個(gè)邊緣的涂敷插入物。涂敷組件包括具有第一和第二橫向端面的槽。至少將一個(gè)涂敷插入物(60)插入槽內(nèi)以限定被涂底材上被涂敷液體的一個(gè)邊緣。將具有一個(gè)或兩個(gè)邊緣限定表面的涂敷插入物設(shè)置在槽內(nèi)。邊緣限定表面的第一端比邊緣限定表面的第二端更靠近槽的橫向端面。涂敷插入物的頂面可以包括一具有第一和第二端的第二邊緣限定表面,它可用來(lái)限定被涂底材上被涂層液體的另一邊緣。
文檔編號(hào)B05C3/18GK1185124SQ96194099
公開(kāi)日1998年6月17日 申請(qǐng)日期1996年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月24日
發(fā)明者K·格里梅爾, M·R·施特倫格 申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司