DE3842545A1 - Beschichtungsvorrichtung zum beschichten magnetischen beschichtungsmaterials - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschichtungs- oder Über­ zugsvorrichtung zum Beschichten oder Überziehen eines magne­ tischen Beschichtungs- oder Überzugsmaterials auf ein Sub­ strat, um so ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, wie bei­ spielsweise ein Magnetband, zu bilden, und zwar bezieht sich die Erfindung insbesondere auf eine Gravurbeschichtungsvor­ richtung, die in der Lage ist, alle Ungleichmäßigkeiten des Überzugs der magnetischen Farbe bezüglich des Substrats zu eliminieren.

Bei einer konventionellen Beschichtungsvorrichtung zum Be­ schichten eines magnetischen Beschichtungsmaterials auf ein Substrat zum Zwecke der Beschichtung als Magnetbandes der Be­ schichtungsbauart wird eine vorbestimmte Menge von magneti­ schem Beschichtungsmaterial auf das Substrat durch eine Düse oder eine Speisestange aufgespult. Alternativ war eine weitere Überzugsvorrichtung vorgesehen unter Verwendung einer Gravur­ rolle und einer Stützrolle. Beim letztgenannten Verfahren wird das in einem Farb- oder Tintenbehälter angesammelte Beschich­ tungsmaterial auf den gravierten Oberflächenteilen der Gravur­ rolle eingefangen und die Übertragung erfolgt auf das Bandsub­ strat, welches durch einen zwischen der Gravurrolle und der Stützrolle gebildeten Raum läuft.

Bei dieser konventionellen Überzugs- oder Beschichtungsvor­ richtung bleibt jedoch Luft an den gravierten Teilen der Gra­ vurrolle zurück, wenn ein Hochgeschwindigkeitsbeschichtungs­ vorgang ausgeführt wird, so daß eine hinreichende Menge des Überzugsmaterials nicht innerhalb der gravierten Teile zurück­ gehalten werden kann, oder aber Luft wird in das Überzugsmate­ rial eingemischt. Infolgedessen ist ein gleichförmiger Überzug über das Substrat hinweg nicht erhältlich.

Selbst wenn ein gewöhnlicher Überzug mit einer konstanten Ge­ schwindigkeit ausgeführt wird, kann eine ungleichmäßige Adhe­ sion des magnetischen Überzugsmaterials an der Gravurrolle auftreten, und zwar infolge der Viskositätsvariation des Über­ zugsmaterials, was in nachteiliger Weise eine ungleichmäßige Beschichtung oder einen ungleichmäßigen Überzug auf dem Sub­ strat zur Folge hat. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat der Erfinder bereits eine Beschichtungsvorrichtung vorgeschlagen, bei der eine magnetische Kraft an die Umfangsoberflächen der Gravurrolle und der Stützrolle aufgebracht wird, was im ein­ zelnen in der japanischen Patentanmeldung Nr. 59-2 47 370 be­ schrieben ist. Gemäß diesem Vorschlag werden Magnete sowohl in einer Napfrolle (Gravurrolle) und der Stützrolle unterge­ bracht, so daß auf die entsprechenden Umfangsoberflächen die­ ser Rollen eine magnetische Kraft ausgeübt wird. Ferner sind bezüglich der Napfrolle erste und zweite Magnete an einer Stelle benachbart zu einem Kontaktteil bezüglich des Substrats und einer Stelle innerhalb des Kontaktteils relativ zu einer magnetischen Aufzeichnungsflüssigkeit (magnetisches Beschich­ tungsmaterial) angeordnet, und zwar angesammelt in einem Be­ hälter. Bei dieser Anordnung wurde die nicht-gleichförmige Ad­ häsion des magnetischen Überzugsmaterials an der Napfrolle in einem gewissen Ausmaß überwunden.

Bei dieser Beschichtungsvorrichtung bestand jedoch der inne­ wohnende Nachteil, daß eine Form eines Flüssigkeitsansamm­ lungsteils, definiert an einem Kontaktteil zwischen der Napf­ rolle und dem Substrat noch immer unstabil ist, und zwar in­ folge des Ungleichgewichts zwischen der ansteigenden Drehzahl der Napfrolle und der Viskosität des Überzugsmaterials. Infol­ ge dieser unstabilen Form der Flüssigkeitsmasse an dem Kon­ taktteil wird die Überzugsgleichförmigkeit über dem Substrat verschlechtert.

Zusammenfassung der Erfindung. Es ist ein Ziel der vorliegen­ den Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden und eine verbesserte Beschichtungsvorrichtung vorzusehen, die in der Lage ist, Ungleichmäßigkeiten der Adhäsion eines magne­ tischen Beschichtungsmaterials an einer Gravur- oder Gravier­ rolle zu eliminieren. Weiterhin bezweckt die Erfindung eine derartige Beschichtungsvorrichtung vorzusehen, die leicht eine stabilisierte Flüssigkeitsansammlungsmenge an einem Kontakt­ teil zwischen der Gravurrolle und einem Substrat vorsieht, und zwar abhängig von dem Beschichtungszustand. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Beschichtungsvorrichtung vorzusehen mit einem Einstellmechanismus, mit dem eine gleich­ förmige Beschichtung für das Substrat erreichbar ist.

Diese sowie weitere Ziele der Erfindung ergeben sich durch eine Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten oder Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf einem Substrat; das Beschich­ tungsmaterial enthält magnetische Teilchen, die als ein magne­ tisches Überzugsmaterial dienen, wobei die Vorrichtung folgen­ des vorsieht: Eine Gravurrolle zum Aufbringen des Beschich­ tungsmaterials auf das Substrat, wobei die Gravurrolle mit einem Hauptkörper versehen ist, der eine Umfangsoberfläche be­ sitzt; eine Stützrolle, angeordnet konfrontierend mit der Gra­ vurrolle, um das Substrat zur Gravurrolle hin zu drücken; min­ destens zwei Magnetglieder, angeordnet in dem Hauptkörper, wo­ bei die Magnetglieder, benachbart zu der Umfangsoberfläche po­ sitioniert sind; und Positionseinstellmittel, angeordnet im Hauptkörper zur Einstellung der Positionen der Magnetglieder unabhängig voneinander.

Bezüglich der Positionseinstellmittel ist eine drehbare Po­ sitionseinstellwelle vorgesehen, um eines der Magnetglieder innerhalb des Hauptkörpers zu tragen; ein drehbares Positions­ einstellrohr ist vorgesehen, um das verbleibende der Magnet­ glieder innerhalb des Hauptkörpers zu tragen, wobei die Posi­ tionseinstellwelle und das Positionseinstellrohr koaxial be­ züglich einander angeordnet sind und sich nach außen erstrek­ ken bezüglich der Gravurrolle; ein erstes Klemmglied ist an dem sich nach außen erstreckenden Teil der Positionseinstell­ welle befestigt; ein erster Handgriff ist mit dem ersten Klemmglied verbunden; ein zweites Klemmglied ist an dem sich nach außen erstreckenden Teil des Positionseinstellrohres be­ festigt; und schließlich ist ein zweiter Handgriff mit dem zweiten Klemmglied verbunden.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt einer Gravurrolle, verwendet in der Beschichtungsvorrichtung gemäß der Erfindung.

Es sei nunmehr das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Tinten- oder Farbenbehälter 1, der zur An­ sammlung eines magnetischen Überzugs- oder Beschichtungsmate­ rials 2 vorgesehen ist. Das magnetische Beschichtungsmaterial 2 enthält gleichmäßig dispergiert oder verteilt in Bindemit­ teln und Additiven Magnetpulver. Eine Gravurrolle 3 ist ober­ halb einer Flüssigkeitsoberfläche des magnetischen Beschich­ tungsmaterials 2 angeordnet. Die Gravurrolle 3 besitzt eine Außenumfangsoberfläche, ausgebildet mit einem eingravierten Muster 4. Ferner ist ein Schicht- oder Filmsubstrat 5 aus Polyethylenterephthalat (PET) über die Gravurrolle 3 in Kon­ takt mit der Gravieroberfläche 4 geführt. Oberhalb des Sub­ strats 5 ist eine Stützrolle 6 drehbar angeordnet, so daß das Substrat 5 gegen die Gravurrolle 3 gedrückt wird. Die Stütz­ rolle 6 ist an ihrer Außenumfangsoberfläche mit einem Gummima­ terial versehen.

Eine Abstreifklinge 7 ist an einer Position, benachbart zum Gravieroberflächenmuster 4 angeordnet, so daß überschüssiges magnetisches Beschichtungsmaterial 2 von der Oberfläche der Gravurrolle 3 abgestrichen wird. Ferner sind Führungsrollen 8 R und 8 L vorgesehen, um so das Substrat 5 glatt und ungestört zu bewegen.

Einzelheiten der Gravurrolle 3 sind in Fig. 2 gezeigt. Die Gravurrolle 3 besitzt Kopfteile 11 R, 11 L drehbar gelagert durch Rahmen 9 R, 9 L der Beschichungsvorrichtung über Gehäuse­ einheiten 10 R, 10 L jeweils ausgestattet mit einem Lager. An einem Ende eines der Kopfteile 11 R (rechtes Kopfteil in Fig. 2) ist eine Drehwelle 11 a vorgesehen, die mit einem Kraftüber­ tragungsmechanismus, gekuppelt mit einem nicht gezeigten Motor verbindbar ist. An einem Ende des anderen Kopfteils 11 L (lin­ ker Kopfteil in Fig. 2) ist eine Einsetzbohrung 13 ausgebil­ det, in die ein Positionseinstellrohr 12 einsetzbar ist. Die einander konfrontierenden Seiten der Kopfteile 11 R, 11 L (in­ nere Seiten) sind jeweils befestigt mit ringförmigen Befesti­ gungsringen 14 R, 14 L mittels Bolzen und ein Gravurrollenhaupt­ körper 15, ausgebildet mit dem Graviermuster 4 ist fest mit den Befestigungsringen 14 R, 14 L verbunden.

Ein entfernt gelegenes Ende des Positionseinstellrohrs 12 er­ streckt sich ins Innere des Hauptkörpers 15 der Gravurrolle. Der Endteil wird durch ein Lager 16, angeordnet am Kopfteil 11 L, getragen. Ein weiteres entfernt gelegenes Ende des Posi­ tionseinstellrohrs erstreckt sich nach außen bezüglich des Kopfteils 11 L und der andere Endteil wird durch ein erstes Klemmglied 17 getragen. Ferner erstreckt sich eine Positions­ einstellwelle 18 durch einen hohlen Raum des Positionsein­ stellrohrs 12. Die Welle 18 ist locker da hinein eingesetzt und erstreckt sich entlang einer Länge des Hauptkörpers 15. Ein Ende der Welle 18 ist drehbar durch ein Lager 19 gelagert, und zwar angeordnet am Kopfteil 11 R und das andere Ende der Welle 18 erstreckt sich ferner aus dem anderen Ende des Posi­ tionseinstellrohrs 12 heraus und wird durch ein zweites Klemm­ glied 20 getragen. Das heißt, die Kopfteile 11 R, 11 L und der Hauptkörper 15 der Gravurrolle sind drehbar bezüglich des Po­ sitionseinstellrohrs 12 und der Positionseinstellwelle 18 vor­ gesehen.

An einem ferngelegenen Ende des Positionseinstellrohrs 12 ist ein Haltering 21 befestigt, wobei dieses eine Ende das Innere des Hauptkörpers 15 der Gravurrolle konfrontiert, und ferner ist ein Endteil eines Magnetgliedes 24 am Haltering 21 befe­ stigt, und zwar durch eine Seitenplatte 22 und ein Kernglied 23. Das Magnetglied 24 und der Kern 23 besitzen weitere End­ teile drehbar befestigt an desr Positionseinstellwelle 18 über eine Seitenplatte 25, eine Halteplatte 26 und einen Haltering 27. Ferner besitzt die Positionseinstellwelle 18 einen Teil, der sich innerhalb des Inneren des Hauptkörpers 15 der Gravur­ rolle erstreckt und dieser Teil besitzt im Inneren einen und einen weiteren Endteil. An dem einen und dem anderen Endteil sind drehbar Halteringe 28 R, 28 L vorgesehen und ein zweites Magnetglied 32 ist an den Halteringen 28 R, 28 L durch Befesti­ gungsplatten 29 R, 29 L, Seitesnplatten 30 R, 30 L und ein Kern­ glied 31 befestigt. Die Halteringe 28 R, 28 L sind temporär an der Positionseinstellwelle 18 fest befestigt, und zwar durch Einstellbolzen 33 R, 33 L. Die Magnetglieder 24, 32 sind benach­ bart zum Hauptkörper 15 positioniert, und zwar mit einem ent­ sprechenden Raum dazwischen. Das erste Klemmglied 17 ist in der Form eines Rings vorgesehen, der selektiv bezüglich des Positionseinstellrohres 12 durch einen Bolzen festklemmbar ist. Das Klemmglied 17 ist an einem Lagerhalter 34 der Gehäu­ seeinheit 10 L mittels eines Bolzens befestigt. An einer Stelle benachbart zum Klemmglied 17 ist ein Handgriffglied 35 über dem Positionseinstellrohr 12 angeordnet, und zwar befestigt durch einen Sattelschlüssel 36. Ein Handgriffglied 35 ist mit einem Betätigungshandgriff 37 ausgestattet, so daß das Posi­ tionseinstellrohr 12 um seine Achse verdrehbar ist. Ferner be­ sitzt das zweite Klemmglied 20 eine Ringform, die selektiv be­ züglich der Positionseinstellwelle 18 durch einen Bolzen fest­ klemmbar ist. Das Klemmglied 20 ist an dem Handgriffglied 35 durch einen Bolzen befestigt. Ferner ist an einer Stelle, be­ nachbart zum Klemmglied 20, ein Handgriffglied 38 über der Po­ sitionseinstellwelle 18 angeordnet und an einer Position durch einen Sattelschlüssel 39 befestigt. Das Handgriffglied 38 be­ sitzt einen Manipulationshandgriff 40 zur Drehung der Posi­ tionseinstellwelle 18 um ihre Achse. Eine Kappe 41 ist an einem ebenen Ende der Positionseinstellwelle 18 durch einen Bolzen befestigt, um so zu verhindern, daß sich das Handgriff­ glied 38 von der Welle 18 löst.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind die Magnetglieder 24 und 32 mit dem Positionseinstellrohr 12 bzw. der Positionsein­ stellwelle 18 verbunden, und wie in Fig. 1 gezeigt, sind diese Magnetglieder radial bezüglich der Mittelachse der Positions­ einstellwelle 18 angeordnet. Diese Magnetglieder sind unabhän­ gig voneinandesr bewegbar, um so ihre Positionen zu steuern.

Wenn bei der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung der Motor erregt wird, so wird die Gravurrolle 3 verdreht, während die Relativpositionen der Magnetgliedeer 24, 32 umgeändert beibehalten werden. Das heißt also, daß dann wenn die Gravur­ rolle 3 und das Substrat 5 verdreht oder in die in Fig. 1 durch Pfeile angedeuteten Richtungen bewegt werden, die Mag­ netkraft des Magnetglieds 24 auf die Magnetteilchen ausgeübt wird, die in dem magnetischen Beschichtungsmaterial enthalten sind, dann wenn das Magnetglied 24 in Konfrontation oder Ge­ genüberlager mit der Tinten- oder Farbenoberfläche gebracht wird, so daß das magnetische Beschichtungsmaterial in dem Tin­ ten- oder Farbenbehälter 1 zwangsweise zum Graviermuster, ge­ bildet am Hauptkörper 15 der Gravurrolle, angezogen wird. Bei dieser Anziehung wird die zuvor in dem Graviermuster 4 einge­ fangene Luft vollständig durch das Beschichtungsmaterial er­ sezt. Überschüssiges magnetisches Beschichtungsmaterial 2, an­ haftend am Hauptkörper 15, wird sodann dem Abstreifvorgang durch die Abstreifklinge 7 ausgesetzt, so daß eine optimale Menge an Überzugsmaterial zur Einführung in das Substrat ge­ bracht wird, wo der Tinten- oder Farbenübertragungsvorgang auftritt.

Bei dieser Operation wird ein Flüssigkeitsansammlungsteil 42 an einem winzigen Raum geschaffen, definiert zwischen der Gra­ vurrolle 3 und der Einlaßseite des Substrats 5. Diese Ansamm­ lungsmenge kann die Tinten- oder Farbenübertragungseigenschaf­ ten zum Substrat ändern und daher kann eine gleichförmige Tin­ ten-, Farben- oder Beschichtungsmaterialübertragung nicht er­ reichbar sein, dann wenn die Ansammlungsmenge verändert wird. In dieser Hinsicht wird erfindungsgemäß der Bolzen zur Befe­ stigung des Klemmglieds 17 gelöst, um so die Position des Ein­ stellrohrs 12 drehbar zu machen, und der Handgriff 37 des Handgriffglieds 35 wird derart betätigt, daß eine optimale Winkelposition des Magnetglieds 24, verbunden mit dem Posi­ tionseinstellrohr 12 vorgesehen wird, wobei man den Zustand der Flüssigkeitsansammlungsmasse 42 beobachtet und auch den Adhäsionszustand des magnetischen Materials an der Gravurrolle 3. Sodann wird das Klemmglied 17 festgeklemmt, um die Winkel­ position des Magneten 24 festzulegen. Daraufhin wird der mit dem Klemmglied 20 in Verbindung stehende Bolzen gelöst, um so die freie Drehung der Positionseinstellwelle 18 zu gestatten und der Handgriff 40 des Handgriffglieds 38 wird derart mani­ puliert, daß eine optimale Winkelposition des Magnetglieds 32 verbunden mit der Positionseinstellwelle 18, vorgesehen wird, während man den Zustand der Flüssigkeitsansammlungsmasse 42 und den Adhäsionszustand des magnetischen Materials an der Gravurrolle 3 beobachtet. Daraufhin wird das Klemmglied 20 festgeklemmt, um die optimale Winkelposition des Magnetglieds 32 festzulegen.

Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das er­ findungsgemäße Konzept angewandt auf ein konventionelles Di­ rektgravurrollen-Beschichtungssystem. Die Erfindung ist jedoch auch verwendbar, wenn es um die Kombination eines konventio­ nellen Einspeisestangensystems geht, welches eine Düse verwen­ det.

Wie oben beschrieben, wurde die vorliegende Erfindung auf der Basis spezieller Anforderungen bei der gleichförmigen Adhäsion des magnetischen Beschichtungsmaterials an der Gravurrolle 3 während des Beschichtungsvorgangs gemacht und hinsichtlich einer stabilisierten Flüssigkeitsmengenakkumulation 42 während des Beschichtungsvorgangs. Aus diesem Grunde weist der Erfin­ der auf folgendes hin: Die Positionseinstellungen des Magnet­ glieds 24, welche die Magnetkraft an das magnetische Überzugs­ material 2, geliefert an die Gravurrolle 3, anlegt und ferner sei hingewiesen auf das Magnetglied 32, welches benachbart zu dem Flüssigkeitsansammlungsteil 42 angeordnet ist und daran Magnetkraft anlegt, um die Menge oder Größe des Flüssigkeits­ ansammlungsteils 42 zu stabilisieren. Daher können erfindungs­ gemäß die Positionen der Magnetglieder 24, 32 unabhängig von­ einander eingestellt werden, und zwar durch äußere Manipula­ tion selbst bei einem mit extrem hoher Geschwindigkeit ablau­ fenden Beschichtungsvorgang, so daß optimale Positionen dieser Magnetglieder 24 und 32 bestimmt werden, so daß man leicht und sicher ein magnetisches Band mit gleichförmiger Beschichtung erhält.

Erfindungsgemäß werden mindestens zwei Magnetglieder in der Gravurrolle untergebracht, und zwar an Stellen dicht zum Hauptkörper der Gravurrolle, und diese Magnetglieder werden Positionseinstellungen unabhängig voneinander ausgesetzt. Demgemäß kann die Erfindunhg optimale Positionen der Magnet­ glieder vorsehen, und zwar abhängig von verschiedenen Be­ schichtungsbedingungen, und ferner wird ein gleichförmiger Überzug bzw. eine gleichförmige Beschichtung selbst dann aus­ geführt, wenn ein Hochgeschwindigkeits-Beschichtungsvorgang verwendet wird, wodurch sich die Produktivität erhöht.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:

Vorrichtung zur Beschichtung eines magnetischen Beschichtungs­ materials auf ein Substrat unter Verwendung einer Gravurrolle und einer Stützrolle, die einander gegenüberliegen. Die Gra­ vurrolle besitzt einen lnnerraum, wo mindestens zwei Magnet­ glieder beweglich angeordnet sind. Jedes der Magnetglieder ist mit Positionseinstellmotteln verbunden, so daß die Positionen der Magnetglieder gesteuert werden können, und zwar unabhängig voneinander. Die Positionseinstellmittel besitzen einen Teil der sich in den Innenraum erstreckt und einen verbleibenden Teil, der sich aus der Gravurrolle herauserstreckt. An dem Außenteil der Positionseinstellmittel sind Klemmglieder vorge­ sehen, um die relativen Winkelpositionen der Magnetglieder zu ändern.

Claims (3)

1. Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung eines Beschich­ tungsmaterials auf ein Substrat, wobei das Beschichtungs­ material Magnetteilchen enthält, die als magnetisches Be­ schichtungsmaterial dienen, wobei die Vorrichtung folgen­ des aufweist:
eine Gravurrolle (3) zum Aufbringen des Beschichtungsma­ terials auf das Substrat (5), wobei die Gravurrolle einen Hauptkörper mit einer Umfangsoberfläche aufweist,
eine Stützrolle (6), angeordnet gegenüberliegend zur Gra­ vurrolle, um das Substrat (5) gegen die Gravurrolle zu drücken,
mindestens zwei Magnetglieder (24, 32), angeordnet in dem Hauptkörper und positioniert benachbart zur Umfangsober­ fläche, und
Positionseinstellmittel, angeordnet im Hauptkörper zur Einstellung der Positionen der Magnetglieder unabhängig voneinander.

2. Beschichtungsvorrichtdung nach Anspruch 1, wobei die Posi­ tionseinstellmittel folgendes aufweisen:
eine drehbare Positionseinstellwelle zum Tragen eines der Magnetglieder innerhalb des Hauptkörpers,
ein drehbares Positionseinstellrohr zum Tragen des ver­ bleibenden der Magnetglieder innerhalb des Hauptkörpers, wobei die Positionseinstellwelle und das Positionsein­ stellrohr koaxial bezüglich einander angeordnet sind und sich gegenüber der Gravurrolle nach außen erstrecken.

3. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes Klemmglied an dem sich nach außen erstreckenden Teil der Positionseinstellwelle befe­ stigt ist, daß ein erster Handgriff mit dem ersten Klemm­ glied verbunden ist, daß ein zweites Klemmglied an dem sich nach außen erstreckenden Teil des Positionseinstell­ rohrs befestigt ist, und daß ein zweiter Handgriff mit dem zweiten Klemmglied in Verbindung steht.