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Patent Searching and Data


Title:
LATERAL GUIDE USED FOR CURTAIN COATING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/056385
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a lateral guiding mechanism (608) for stabilizing the edges of a liquid coating curtain (618). Said lateral guiding mechanism (608) comprises a lateral guiding element (110) with a guiding surface (126) and a lateral guiding groove (122) that is recessed in the guiding surface. An auxiliary liquid which is partially mixed with the coating liquid of the coating curtain (618) and thereby stabilizes said coating curtain (618) at the edges can be conducted through said lateral guiding groove (122). The lateral guiding groove (122) is provided with at least two, advantageously even at least three separate sections (136, 138, 140), i.e. a steadying section (136) within which turbulences of the auxiliary liquid and velocity components of the auxiliary liquid perpendicular to the guiding surface (126) are leveled, a forced mixing section (138), and a guiding section (140). The auxiliary liquid is mixed by force with the coating liquid in the forced mixing section (138) before the coating liquid can be discharged from the curtain generator (610). The coating liquid is then actually guided in the guiding section (140). The lateral guiding element (110) also encompasses an auxiliary liquid inlet (124) for feeding an auxiliary liquid into the lateral guiding groove (122) as well as at least one liquid outlet (142) for accepting auxiliary liquid after the same penetrates the guiding section (122). The disclosed arrangement substantially increases the stability of the process as well as the coating quality while augmenting the maximum coating rate.

Inventors:
REINHARD FRANK (DE)
HORBACH HARALD (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/012439
Publication Date:
June 01, 2006
Filing Date:
November 21, 2005
Export Citation:
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Assignee:
BASF AG (DE)
REINHARD FRANK (DE)
HORBACH HARALD (DE)
International Classes:
G03C1/74; B05C5/00
Domestic Patent References:
WO2002081103A12002-10-17
WO2003049870A12003-06-19
Attorney, Agent or Firm:
Hörschler, Wolfram J. (Bösl Hörschler, Wichmann, Huh, Theodor-Heuss-Anlage 12 Mannheim, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Seitenführungsvorrichtung (608) zur Stabilisierung der Ränder eines mittels eines Vorhangerzeugers (610) erzeugten flüssigen Beschichtungsvorhangs (618), wobei die Seitenführungsvorrichtung (608) aufweist: a) einen Seitenführungskörper (110) mit einer Führungsoberfläche (126); b) eine in die Führungsoberfläche (126) des Seitenführungskörpers (110) eingelas¬ sene Seitenführungsnut (122), wobei die Seitenführungsnut (122) mindestens eine Beruhigungsstrecke (136) und eine unter der Beruhigungsstrecke (136) angeordnete Führungs¬ strecke (140) aufweist; c) mindestens einen in den Seitenführungskörper (110) eingelassenen Hilfsflüs sigkeitszulauf (124) zum Einleiten einer Hilfsflüssigkeit in die Seitenführungs nut (122) oberhalb der Beruhigungsstrecke (136); und d) mindestens einen Flüssigkeitsablauf (142) zum Aufnehmen von Hilfsflüssigkeit nach Durchlaufen der Führungsstrecke (140).
2. Seitenfuhrungsvorrichtung (608) gemäß dem vorhergehenden Anspruch mit zusätzlich einer Trennvorrichtung (510) zur teil weisen oder vollständigen räumlichen Trennung der Hilfsflüssigkeit in der Beruhigungsstrecke (136) von der Beschichtungsflüssigkeit.
3. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beruhigungsstrecke (136) eine Länge von mehr als 3 Millimetern, vor zugsweise eine Länge von 57 mm, aufweist.
4. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hilfsflüssigkeitszulauf (124) eine im Wesentlichen senkrecht zur Führungsober¬ fläche (126) verlaufende Bohrung (128) aufweist.
5. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit zusätzlich einer Zwangsvermischungsstrecke (138) sowie einer Vorrichtung (114, 516) zum Befestigen der Seitenführungsvorrichtung (608) an dem Vorhangerzeuger (610), wobei die Zwangsvermischungsstrecke (138) zwischen der Beruhigungsstrecke (136) und der Führungsstrecke (140) angeordnet ist; und wobei die Hilfsflüssigkeit bei Durchlaufen der Zwangsvermischungsstrecke (138) mit der Beschichtungsflüssigkeit in Kontakt steht, bevor die Beschich tungsflüssigkeit den Vorhangerzeuger (610) verlassen hat.
6. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Zwangs Vermischungsstrecke (138) eine Länge von 0,5 bis 3 mm aufweist.
7. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenführungsvorrichtung (608) eine Trenn Vorrichtung (510) aufweist und wobei die Trennvorrichtung (510) im Bereich der Zwangs Vermischungsstrecke (138) einen Vermischungsschlitz (134) aufweist.
8. Seitenführungsvorrichtung (608) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Flüssigkeitsablauf (142) einen auf die Führungsoberfläche (126) mündenden Ab saugspalt (146) aufweist.
9. Seitenführungsvorrichtung (608) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der Flüssigkeitsablauf (142) mit einer Unterdruckvorrichtung zum Absaugen der Hilfsflüssigkeit verbunden ist.
10. Seitenführungsvorrichtung (608) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absaugspalt (146) unter einem von 90° verschiede¬ nen Winkel γ auf die Führungsoberfläche (126) mündet.
11. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass der Absaugspalt (146) in einem Winkel γ von 30° 88°, vorzugs¬ weise in einem Winkel γ von 40° 75°, auf die Führungsoberfläche (126) mündet.
12. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenführungsnut (122) einen im Wesentlichen rechteckigen oder ovalen oder runden oder Vförmigen Querschnitt aufweist.
13. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenführungsnut (122) eine Breite b von 0,51,5 mm aufweist.
14. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenführungsnut (122) an mindestens einer Stelle eine Tiefe d von 0,51,5 mm aufweist.
15. Seitenführungs Vorrichtung (608) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenführungsnut (122) an mindestens zwei übereinander liegenden Stellen in der Führungsstrecke (140) eine unterschiedliche Tiefe d aufweist, wobei die Tiefe d in der in Fallrichtung des Beschichtungsvorhangs (618) tiefer gelegenen der beiden Stellen größer ist als in der höher gelegenen Stelle.
16. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Führungsstrecke (140) einen Gradientenbereich aufweist, in welchem die Tiefe der Seitenführungsnut (122) in Fallrichtung des Beschichtungsvor¬ hangs (618) kontinuierlich zunimmt.
17. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Seitenführungsvorrichtung (608) eine in Bezug auf die Fallrichtung des Beschichtungsvorhangs (618) unterste Kante oder Fläche (144) auf¬ weist, wobei diese in Bezug auf die Fallrichtung des Beschichtungsvorhangs (618) un terste Kante oder Fläche (144) gegenüber der Horizontalen ganz oder teilweise ge¬ winkelt verläuft und/oder zumindest teilweise einen konkaven Verlauf aufweist.
18. Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Seitenführungsvorrichtung (608) eine Rauhigkeit Rz von nicht mehr als 100 Mikrometern, vorzugsweise zwischen 25 und 75 Mikrometern, aufweist.
19. Vorhangbeschichter mit einer Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche.
20. Verfahren zur Beschichtung von Substraten mittels eines Vorhangbeschichtungsver fahrens mit folgenden Schritten: a) mittels eines Vorhangerzeugers (610) wird mindestens ein Beschichtungsvorhang (618) erzeugt; b) eine Hilfsflüssigkeit wird durch eine Seitenführungsnut (122) mindestens einer Seitenführungsvorrichtung (608) gemäß einem der vorhergehenden, auf eine Sei¬ tenführungsvorrichtung (608) gerichteten Ansprüche geleitet; und c) der Beschichtungsvorhang (618) wird in Kontakt mit der Hilfsflüssigkeit gebracht und dadurch stabilisiert.
Description:
Seitenführung für die Vorhangbeschichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Vor¬ hangbeschichtung (englisch Curtain Coating) zum Aufbringen dünner Filme auf bewegte Substrate. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Seitenführung von Beschichtungsvorhängen sowie ein Verfahren zur Verwendung dieser Vorrichtung. Derartige Vorrichtungen werden beispielsweise eingesetzt bei der Beschichtung von Papier, Klebebändern oder auch bei der Beschichtung von fotografischen Filmen.

In der fotografischen Industrie wie auch zur Herstellung von beschichteten Papierbahnen oder Klebebändern wird bereits seit längerem ein Verfahren eingesetzt, bei dem beispiels¬ weise ein bahnförmiges Trägermaterial (z. B. Papierbahnen oder Kunststofffolie) sich kon~ tinuierlich durch einen Beschichtungsbereich bewegt, wo es von einem frei fallenden Flüs¬ sigkeitsvorhang ganz oder teilweise in einer oder mehreren Lagen beschichtet wird. Dieses Verfahren wird allgemein als Vorhangbeschichtung oder auch Curtain Coating bezeichnet. Im Sprachgebrauch wird dabei bisweilen noch zwischen dem eigentlichen, einschichtigen Vorhangbeschichten und einer Kaskadenbeschichtung, bei der mehrere Schichten gleichzei- tig auf das Trägermaterial aufgebracht werden, unterschieden. Diese Unterscheidung ist in der folgenden Beschreibung jedoch von untergeordneter Relevanz, so dass beide Verfahren gleicher Weise als Vorhangbeschichtung bezeichnet werden sollen und gleichermaßen durch die Erfindung betroffen sein sollen.

Bei der Vorhangbeschichtung wird zunächst eine entsprechende Beschichtungsflüssigkeit, beispielsweise ein Lösungsmittel oder auch eine Dispersion oder Lösung, einem entspre¬ chenden Beschichtungskopf zugeführt. Mittels eines entsprechend gestalteten Gießspaltes oder einer entsprechenden Gießlippe wird die Beschichtungsflüssigkeit zu einem frei fallen¬ den Vorhang geformt, welcher auf ein sich quer zur Fallrichtung des Vorhangs bewegendes Substrat auftrifft. Typische Geschwindigkeiten für die Bewegung des Substrates liegen bei¬ spielsweise bei der Papierbeschichtung im Bereich von einigen 100 m/min.

Insbesondere bei Beschichtung mit großen Substratgeschwindigkeiten ergibt sich dabei eine Vielzahl von Problemen. Viele der Probleme hängen damit zusammen, dass der Flüssig- keitsvorhang stabilisiert werden muss, um möglichst gleichmäßig auf das zu beschichtende Substrat aufzutreffen.

Eines der dabei auftretenden Probleme besteht insbesondere darin, die Ränder des Vorhangs zu stabilisieren. Aufgrund der Oberflächenspannung des Flüssigkeitsfilms neigt der Vor¬ hang insbesondere dazu, sich zusammenzuziehen, wodurch die beschichtete Fläche auf dem Substrat sich verringert und wobei sich beim Auftreffen auf das Substrat am Rand des ent- stehenden Oberflächenfilms Verdickungen (Wulste) bilden.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt, mittels derer die Ränder des Flüssigkeitsvorhangs stabilisiert werden können.

Aus der GB 2 021 001 A ist ein Vorhanghalter bekannt, bei welchem die Ränder des Vor¬ hangs mittels Fäden oder Drähten stabilisiert werden. Über eine Konstruktion verschiedener Umlenkrollen bewegt sich an jedem Rand des Vorhangs ein entsprechender Faden oder Draht in Fallrichtung des Vorhangs, an welchem der Vorhang haftet. Die in der GB 2 021 001 A beschriebene Vorrichtung ist jedoch technisch sehr aufwändig. Weiterhin leidet die Stabilität des beschriebenen Vorhanghalters darunter, dass nicht in jedem Punkt die Ge¬ schwindigkeit des Fadens bzw. Drahtes optimal der Fallgeschwindigkeit des Vorhangs an- gepasst ist, wodurch Instabilitäten auftreten können.

Eine weitere Möglichkeit der Stabilisierung der Ränder der Vorhänge besteht darin, starre Vorhanghalter vorzusehen, welche mit einer Hilfsflüssigkeit benetzt sind. Die Hilfsflüssig- keit kann sich teilweise mit dem frei fallenden Vorhang mitbewegen und gleicht so den Ge¬ schwindigkeitsunterschied zwischen dem starren Vorhanghalter und dem frei fallenden Vorhang aus. Derartige Systeme sind beispielsweise in der EP 0 737 521 A2 beschrieben. In der EP 0 907 103 Bl erfolgt die Zuführung einer Hilfsflüssigkeit auf die Oberfläche eines Vorhanghalters durch eine poröse Platte, deren Dicke einen Gradienten aufweisen kann, so dass die Hilfsflüssigkeit sich im optimalen Fall mit der gleichen Geschwindigkeit in Fall¬ richtung bewegt wie auch die Kanten des Vorhangs.

Nachteilig an den beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren ist jedoch, dass, insbesonde- re bei Verwendung von Lösungen und Dispersionen, die Führungsoberflächen der Vor¬ hanghalter leicht verschmutzen bzw. die porösen Materialien leicht durch die eingesetzten Beschichtungsflüssigkeiten verstopft werden. Dies erfordert aufwendige Reinigungsschritte und bedingt hohe Wartungszeiten des Systems. Dabei sinkt die Betriebszeit zwischen erfor¬ derlichen Wartungs- bzw. Reinigungsvorgängen mit dem Alter der Vorhanghalter, da die porösen Materialien nie vollständig gereinigt werden können. Weiterhin kommt es infolge lokaler Verstopfung der porösen Oberfläche zu lokalen Überdosierungen von Hilfsflüssig¬ keit. Außerdem haben die eingesetzten porösen Materialien typischerweise eine hohe Ober-

flächenrauhigkeit und somit einen hohen Strömungswiderstand. Weiterhin sind die mitge¬ führten Hilfsflüssigkeitsfilme häufig mit mehreren 10 mm vergleichsweise breit gegenüber den typischen Dicken von 0,3 mm der Beschichtungsvorhänge. Dadurch treten leicht Strö¬ mungsinhomogenitäten innerhalb der Hilfsflüssigkeitsströmung auf, welche auch auf den Beschichtungs Vorhang übertragen werden. Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Systeme besteht darin, dass die Hilfsflüssigkeit am unteren Ende der Vorhanghalter häufig nicht voll¬ ständig abgesaugt wird, was zu Inhomogenitäten in der Filmstärke (Wulstbildung) der be¬ schichteten Substrate im Randbereich führen kann.

In der WO 90/01179 und in der EP 0 414 721 Bl und in der US 4,479,987 wird ein allge¬ meines Verfahren beschrieben, bei welchem eine entsprechende Hilfs- oder Spürflüssigkeit parallel zum Vorhang in einer Röhre oder röhrenähnlichen Konstruktion in Fallrichtung geführt wird. Über einen Spalt, einen Schlitz oder eine poröse Membran steht die Hilfsflüs¬ sigkeit in der Röhre mit dem zu stabilisierenden, frei fallenden Vorhang in Verbindung. Die in diesen Druckschriften dargestellten Lösungen haben jedoch alle den Nachteil, dass erheb¬ liche Geschwindigkeitsunterschiede zwischen dem frei fallenden Vorhang und der Hilfs¬ flüssigkeit in der Röhre auftreten, wodurch es im Randbereich des Vorhangs zu Störungen kommen kann. Weiterhin muss Flüssigkeit, um vom inneren der Röhre hin zum Rand des Vorhangs gelangen zu können, sich mit einer Geschwindigkeit senkrecht zur Fallrichtung des Vorhangs bewegen. Diese Geschwindigkeitskomponente senkrecht zur Fallrichtung kann im Randbereich des Vorhangs Instabilitäten induzieren, wodurch in vielen Fällen der Vorhang vom Vorhanghalter abreißt.

In der EP 0 740 197 Al wird eine Vorrichtung beschrieben, bei welcher mittels eines hori- zontalen, senkrecht zum Vorhang stehenden Dosierschlitzes ein Film einer Hilfsflüssigkeit auf die Oberfläche einer Seitenfuhrung aufgebracht wird, welcher sich mit dem Rand des

Vorhangs verbindet und mit diesem in Fallrichtung bewegt. Der Flüssigkeitsfilm kann in seiner Breite begrenzt sein. Die in der EP 0 740 197 A 1 beschriebene Vorrichtung weist jedoch den Nachteil auf, dass insbesondere kurz unterhalb der Gießlippe zur Einspeisung der Hilfsflüssigkeit auf die Seitenführungsvorrichtung Turbulenzen im Hilfsflüssigkeitsfilm auftreten, welche insbesondere dadurch bedingt sind, dass die Hilfsflüssigkeit senkrecht zur

Fallrichtung des Vorhangs auf die Oberfläche der Seitenführungen eingespeist wird, um dort schließlich um 90° umgelenkt zu werden. Es sind also noch über einen Bereich von typischerweise mehreren mm Geschwindigkeitskomponenten in der Hilfsflüssigkeit senk- recht zur Fallrichtung des Vorhangs vorhanden, welche Turbulenzen induzieren können.

Dies führt häufig zu Störungen im Randbereich des Vorhangs und somit zu unsauberen Be- schichtungen oder sogar zu einem Abreißen des Vorhangs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bestehenden Möglichkeiten zur Stabi¬ lisierung des Vorhangs bei der Vorhangbeschichtung zu verbessern und somit die Beschich- tungsqualität und die Zuverlässigkeit der Vorhangbeschichtung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.

Es wird eine Seitenführungsvorrichtung zur Stabilisierung der Ränder eines mittels eines Vorhangerzeugers erzeugten flüssigen Beschichtungsvorhangs vorgeschlagen. Bei dem Vorhangerzeuger kann es sich beispielsweise um eine handelsübliche Düse eines kommer¬ ziellen Vorhangbeschichters handeln, beispielsweise eine einfache Düse oder auch eine Kaskadendüse zur Erzeugung eines aus mehreren einzelnen Schichten bestehenden flüssi¬ gen Vorhangs. Auch Vorhangerzeuger mit einfachen Gießvorrichtungen mit einer oder mehreren Gießlippen sind denkbar. Dabei wird davon ausgegangen, dass der erzeugte flüs¬ sige Vorhang im Wesentlichen in vertikale Richtung frei fallt.

Die Seitenführungsvorrichtung weist einen Seitenführungskörper mit einer Führungsober- fläche auf. Dieser Seitenführungskörper kann insbesondere direkt oder indirekt über ein Zwischenstück (beispielsweise ein Trennblech) mit dem Vorhangerzeuger verbunden, bei¬ spielsweise verschraubt sein. Das Trennblech bzw. Zwischenstück bildet einen Bestandteil der gesamten Seitenführungsvorrichtung. Der Seitenführungskörper und das Trennblech können beispielsweise ganz oder teilweise aus Aluminium, Edelstahl, behandeltem Stahl (z. B. verchromtem oder vernickeltem Stahl etc.) oder Kunststoff gearbeitet sein oder auch aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.

Weiterhin ist in die Führungsoberfläche des Seitenführungskörpers eine Seitenführungsnut eingelassen. Diese Seitenführungsnut erstreckt sich beim Einsatz der Seitenführungsvorrich¬ tung zur Stabilisierung eines frei fallenden Beschichtungsvorhangs im Wesentlichen verti- kal. Die Seitenführungsnut weist mindestens zwei Teilbereiche auf, eine Beruhigungsstre¬ cke und eine unterhalb der Beruhigungsstrecke angeordnete Führungsstrecke.

Weiterhin ist in den Seitenführungskörper ein Hilfsflüssigkeitszulauf zum Einleiten einer Hilfsflüssigkeit in die Seitenführungsnut eingelassen, wobei der Hilfsflüssigkeitszulauf o- berhalb der Beruhigungsstrecke angeordnet ist. Zum Aufnehmen von Hilfsflüssigkeit nach Durchlaufen der Seitenführungsnut ist weiterhin im Seitenführungskörper ein Flüssigkeits¬ ablauf vorgesehen.

Die Stabilisierung des Beschichtungsvorhangs erfolgt dadurch, dass Hilfsflüssigkeit in ver¬ tikaler Richtung durch die Seitenführungsnut fließt, wobei die Hilfsflüssigkeit in Kontakt mit dem flüssigen, frei fallenden Beschichtungsvorhang steht. Durch eine vollständige oder teilweise Vermischung der Hilfsflüssigkeit mit der Flüssigkeit des Beschichtungsvorhangs zumindest in einem Grenzbereich zwischen beiden Flüssigkeiten entsteht eine gemeinsame Oberfläche. Die Oberflächenspannung wirkt einer Trennung des Beschichtungsvorgangs von der Hilfsflüssigkeit entgegen. Dies bewirkt, dass die Wahrscheinlichkeit eines Abrei- ßens des Vorhangs von der Seitenführungsvorrichtung (bzw. von der Hilfsflüssigkeit) er¬ heblich verringert wird. Der Beschichtungsvorhang wird also stabilisiert.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Hilfsflüssig¬ keit in dem Fließbereich der Seitenführungsnut keine oder nur noch geringe horizontale Komponenten mehr aufweist. Die Bewegung der Hilfsflüssigkeit erfolgt also praktisch voll¬ ständig parallel zur Bewegung des Beschichtungsvorhangs, was die Wahrscheinlichkeit eines Abreißens des Beschichtungsvorhangs von der Hilfsflüssigkeit zusätzlich verringert. Ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist daher die genannte Beruhigungsstrecke, wel¬ che dazu dient, die Strömung der Hilfsflüssigkeit nach dem Einleiten in den Fließbereich über den Hilfsflüssigkeitszulauf von einer turbulenten Strömung in eine laminare Strömung in vertikaler Richtung zu überführen. In diesem Abschnitt des Fließbereichs steht der Be- Schichtungsvorhang nicht in Berührung mit der Hilfsflüssigkeit, um eine Übertragung von Querkomponenten der Geschwindigkeit der Hilfsflüssigkeit, welche diese innerhalb der Beruhigungsstrecke noch aufweisen kann, auf den Beschichtungsvorhang zu vermeiden und so die Wahrscheinlichkeit eines Abreißens des Beschichtungsvorhangs zusätzlich zu verrin¬ gern. Insbesondere kann zu diesem Zweck der Hilfsflüssigkeitszulauf eine im Wesentlichen senkrecht zur Führungsoberfläche verlaufende Bohrung aufweisen, über welche in horizon¬ taler Richtung Hilfsflüssigkeit in die Seitenführungsnut eingeleitet wird, um dann dort um 90° umgelenkt zu werden. In der Beruhigungsstrecke werden dann allmählich sämtliche Geschwindigkeitskomponenten bzw. Impulskomponenten der Hilfsflüssigkeit senkrecht zur Führungsoberfläche abgebaut und die Bewegung der Hilfsflüssigkeit in eine laminare Strö- mung in vertikaler Richtung umgewandelt.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Seitenführungsvorrichtung zusätzlich eine Trennvorrichtung aufweist, welche die Hilfsflüssigkeit in der Beruhigungsstrecke ganz oder teilweise von dem Beschichtungsvorhang bzw. der Beschichtungsflüssigkeit trennt. Diese Trennvorrichtung kann beispielsweise ein Trennblech sein, welches die Seitenführungsnut im Bereich der Beruhigungsstrecke abdeckt und die Seitenführungsvorrichtung von dem

Vorhangerzeuger trennt. Die Beruhigungsstrecke sollte dabei eine Länge von mehr als 3 mm aufweisen, vorzugsweise eine Länge von 5 bis 7 mm.

Weiterhin kann zusätzlich in der Seitenführungsnut eine Zwangsvermischungsstrecke vor- gesehen sein, insbesondere zwischen der Beruhigungsstrecke und der Führungsstrecke. Die Zwangsvermischungsstrecke sollte zwischen der Beruhigungsstrecke und der Führungsstre¬ cke angeordnet sein. Dabei steht die Hilfsflüssigkeit beim Durchlaufen der Zwangsvermi¬ schungsstrecke mit der Beschichtungsflüssigkeit in Kontakt, bevor die Beschichtungsflüs- sigkeit den Vorhangerzeuger verlassen hat.

Dies lässt sich insbesondere dadurch erzielen, dass die Seitenführungsvorrichtung eine Vor¬ richtung zum Befestigen der Seitenführungsvorrichtung an dem Vorhangerzeuger aufweist, beispielsweise eine einfache Vorrichtung zum Verschrauben, insbesondere entsprechende Bohrungen oder Gewindebohrungen. Es lässt sich dann ein handelsüblicher Vorhangerzeu- ger mit einer Düse einsetzen, wobei die Seitenführungsvorrichtung so an dem Vorhanger¬ zeuger angebracht wird, dass die Hilfsflüssigkeit bereits in Kontakt mit der Beschichtungs¬ flüssigkeit steht, bevor diese die Düsenspitze des Vorhangerzeuger erreicht hat. Beispiels¬ weise kann die Seitenführungsvorrichtung eine Wand des Vorhangerzeugers bilden. Vor¬ teilhafterweise findet die Zwangsvermischung zwischen Hilfsflüssigkeit und Beschichtungs- flüssigkeit auf einer Länge von 0,5 bis 3 mm statt.

Da viele Vorhangerzeuger ähnliche Abmessungen haben und eine vergleichbare Konstruk¬ tion aufweisen, ist eine Adaption der vorgeschlagenen Seitenführungsvorrichtung, insbe¬ sondere der Befestigungsvorrichtung an verschiedene Typen von Vorhangerzeugern in der Regel problemlos möglich. Es lassen sich auch einfach Befestigungsvorrichtungen kon¬ struieren, welche beispielsweise entsprechende Bohrungen für verschiedene Typen von Vorhangerzeugern aufweisen und somit universell einsetzbar sind.

Die Zwangsvermischung kann derart erfolgen, dass die Seitenführungsvorrichtung über eine Trennvorrichtung, insbesondere ein Trennblech, an einer Wand des Vorhangerzeugers be¬ festigt wird. Das Trennblech trennt im Bereich der Beruhigungsstrecke die Hilfsflüssigkeit in der Beruhigungsstrecke von der Beschichtungsflüssigkeit. Das Trennblech kann dann im Bereich der Zwangsvermischungsstrecke einen Vermischungsschlitz aufweisen, innerhalb dessen eine Zwangsvermischung zwischen der Hilfsflüssigkeit in der Zwangsvermischungs- strecke und der Beschichtungsflüssigkeit im Vorhangerzeuger erfolgen kann.

Weiterhin kann die Seitenführangsvorrichtung derart ausgestaltet sein, dass der mindestens eine Flüssigkeitsablauf einen Absaugspalt aufweist, welcher auf die Führungsoberfläche mündet. Insbesondere kann dieser Absaugspalt mit einer Vakuumvorrichtung zum Absau¬ gen der Hilfsflüssigkeit verbunden sein. Dieser Absaugspalt mündet optimalerweise unter einen von 90° verschiedenen Winkel auf die Führungsoberfläche. Als besonders vorteilhaft haben sich dabei Winkel im Bereich von 30 bis 88° des Absaugspalts zur Führungsoberflä¬ che, vorzugsweise sogar in einem Bereich von 40 bis 75° und ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 50° bis 70° erwiesen. Der Absaugspalt hat optimalerweise eine Breite zwischen 0,5 und 3 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 und 2 mm und ganz beson- ders bevorzugt eine Breite von 1,3 bis 1,6 mm, insbesondere von 1,5 mm. Mit diesen Win¬ keln und Abmessungen des Absaugspalts ergeben sich maximale Absaugleistungen.

Die Seitenführungsnut kann grundsätzlich beliebigen Querschnitt aufweisen, also insbeson¬ dere einen rechteckigen, ovalen, runden oder V-förmigen Querschnitt. Die Seitenführungs- nut sollte insbesondere eine Breite von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise im Bereich von 1 mm, aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, dass der Verbrauch an Hilfsflüssigkeit, wobei es sich insbesondere um Wasser handeln kann, minimiert wird. Die Breite der Seitenführungsnut ist gerade so groß, dass die Dicke des Beschichtungsvorhangs erfasst wird, sowie kleinere Schwankungen (beispielsweise durch Luftbewegungen) des Beschichtungsvorhangs. In vie- len Fällen muss, da die Hilfsflüssigkeit meistens nach Durchlaufen der Führungsstrecke mit Beschichtungsflüssigkeit kontaminiert ist, die Hilfsflüssigkeit aufgereinigt werden, da häu¬ fig ein Einleiten von Beschichtungsflüssigkeit oder von mit Beschichtungsflüssigkeit kon¬ taminierte Hilfsflüssigkeit in ein Abwassersystem oder einfaches Abfallsystem aus Umwelt¬ schutzgründen nicht möglich ist. Die vorgeschlagene Anordnung hat gegenüber den im Stand der Technik beschriebenen Anordnungen den Vorteil, dass der Bedarf an Hilfsflüs¬ sigkeit minimiert ist.

Weiterhin sollte die Seitenführungsnut an mindestens einer Stelle eine Tiefe von 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise im Bereich von 1 mm, aufweisen. Bei vielen Hilfsflüssigkeiten, bei- spielsweise bei Wasser, gewährleistet diese Tiefe, dass eine Anpassung der vertikalen Ge¬ schwindigkeit der Hilfsflüssigkeit in der Seitenführungsnut von 0 (direkt an der Wand der Nut) bis hin zur Geschwindigkeit des freien Falls, welche auch der Geschwindigkeit des Beschichtungsvorhangs weitgehend entspricht, erfolgen kann. Die Tiefe der Seitenfüh¬ rungsnut kann über den gesamten Verlauf der Seitenführungsnut hinweg variieren. So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Tiefe der Seitenführungsnut im vertikalen Fließbe¬ reich einen Gradientenbereich aufweist, in welchem die Tiefe der Seitenführungsnut, nach unten hin kontinuierlich zunimmt. Unter kontinuierlich ist dabei jedoch nicht notwendiger-

weise eine lineare Zunahme der Tiefe zu verstehen, sondern es kann sich beispielsweise auch um eine nicht lineare Zunahme, beispielsweise eine quadratische Zunahme mit der durchflossenen Strecke, handeln. Diese Weiterbildung der Erfindung gewährleistet, dass im unteren Bereich der Seitenführungsnut, wo die Geschwindigkeit der Hilfsflüssigkeit und des Beschichtungsvorhangs größer ist als im oberen Bereich der Seitenführungsnut, eine dickere Hilfsflüssigkeitsschicht zur Verfügung steht, innerhalb derer die Geschwindigkeit der Flüs¬ sigkeiten von der (Fall-)Geschwindigkeit des Beschichtungsvorhangs auf die Geschwindig¬ keit Null direkt an der Wand zum Seitenführungskörper angeglichen wird. Weiterhin kann sich die Beschichtungsflüssigkeit im unteren Bereich der Seitenführungsvorrichtung inten- siver mit der Hilfsflüssigkeit vermischen. Zusätzlich wird die Beschichtungsflüssigkeit bzw. der Beschichtungsvorhang im unteren Bereich der Führungsnut stärker in diese Führungsnut hineingezogen, weitet sich also in seiner Breite leicht auf, und wird, insbesondere wenn eine Vakuumvorrichtung verwendet wird, stärker in diese Vakuumvorrichtung hineingezogen. Dies alles erhöht die Stabilität des Vorhangs erheblich.

Vorteilhafterweise ist die Oberfläche der Seitenführungsvorrichtung zumindest teilweise, insbesondere im Fließbereich, durch geeignete mechanische Maßnahmen auf eine Rauhig¬ keit von nicht mehr als 100 μm, vorzugsweise sogar zwischen 25 und 75 μm, reduziert wor¬ den. Als geeignete Maßnahmen bieten sich beispielsweise Politurverfahren oder entspre- chende Herstellungsverfahren, die eine geringe Oberflächenrauhigkeit erzeugen, wie bei¬ spielsweise Erodieren, an. Dies gewährleistet, dass die durch Rauhigkeiten in der Oberflä¬ che hervorgerufenen Wirbel und somit Geschwindigkeitskomponenten senkrecht zur Flie߬ richtung (also in horizontaler Richtung) minimiert werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, den Beschichtungsvorhang soweit wie möglich an das zu be¬ schichtende Substrat heranzuführen. Typischerweise werden beim Vorhangbeschichten kon¬ tinuierliche Substrate, beispielsweise Papierbahnen oder Kunststoffbahnen, eingesetzt. Die¬ se werden typischerweise über Walzen- oder Wellensysteme dem Beschichtungsvorhang zugeleitet. In vielen Fällen ist also die zu beschichtende Oberfläche unterhalb des Vorhang- erzeugers gekrümmt. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist daher die Seitenführungsvorrichtung eine untere Kante oder Fläche auf, welche gegenüber der Hori¬ zontalen ganz oder teilweise gewinkelt verläuft und/oder zumindest teilweise einen konka¬ ven Verlauf aufweist. Unter einem konkaven Verlauf ist dabei beispielsweise eine runde Einfräsung zu verstehen, wobei der Radius dieser Einfräsung idealerweise dem Radius der Krümmung des zu beschichtenden Substrates an der Auftreffstelle des Beschichtungsvor¬ hangs angepasst ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die Seitenführungsvorrichtung so nahe wie möglich, optimaler Weise bis auf einen Abstand von nicht mehr als 1 bis 2 mm, beson-

ders bevorzugt auf einen Abstand von weniger als 1 mm, an das Substrat herangeführt wer¬ den kann. Die Stabilisierung des Vorhangs durch die Seitenführungsvorrichtung erfolgt also unmittelbar bis über die Substratoberfläche, was die Stabilität der Seitenführung zusätzlich erhöht.

Weiterhin wird ein Vorhangbeschichter vorgeschlagen, in welchen eine Seitenführungsvor¬ richtung gemäß einer der oben beschriebenen Ausgestaltungen integriert ist. Weiterhin wird ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mittels eines Vorhangbeschichtungsverfah- rens vorgeschlagen, bei dem mindestens ein Beschichtungsvorhang durch mindestens eine erfindungsgemäße Seitenführungsvorrichtung stabilisiert wird.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbei¬ spiele näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die genannten Ausführungsbeispie¬ le beschränkt. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen dabei gleiche bzw. einander in ihrer Funk- tion entsprechende Bauteile.

Im Einzelnen zeigt:

Figur 1 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels eines Seitenführungskörpers einer Seitenführungsvorrichtung;

Figur 2 eine Seitenansicht des Seitenfuhrungskörpers der Seitenführungsvorrichtung gemäß Figur 1;

Figur 2B einen Ausschnitt einer zu Figur 2 alternativen Ausgestaltung mit einer Seiten¬ führungsnut mit kontinuierlich zunehmender Tiefe d;

Figur 3 den Ausschnitt A der Vorderansicht gemäß Figur 1 ;

Figur 4 den Ausschnitt B der Seitenansicht gemäß Figur 2;

Figur 5 eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Trennblechs einer Seitenfüh¬ rungsvorrichtung;

Figur 6 eine Zusammenbauzeichnung der Seitenführungsvorrichtung und des Vorhang¬ erzeugers; und

Figur 7 einen Ablaufplan eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz der erfin¬ dungsgemäßen Seitenführungsvorrichtung.

In den Figuren 1 bis 4 ist eine mögliche Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Seitenfüh- rungskörpers 110 einer Seitenführungseinrichtung in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Seitenführungskörper 110 ist in diesem Ausführungsbeispiel angepasst auf einen Be- schichtungskopf (Vorhangerzeuger) der TSE Trolle Schweizer Engineering AG. Der Seiten¬ führungskörper 110 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Befestigungsbereich 112 auf, mittels dessen die Seitenführungskörper 110 an dem Beschichtungskopf befestigt werden können (siehe unten, Figur 6). Zu diesem Zweck sind in dem Befestigungsbereich 112 Boh¬ rungen 114 eingelassen, über welche der Seitenführungskörper 110 mittels Schrauben an dem Beschichtungskopf befestigt werden kann (siehe unten, Figur 6). Die Schraubenköpfe sind dabei im Befestigungsbereich 112 versenkt. Weiterhin weist der Befestigungsbereich 112 eine Entlüftungsbohrung 116 auf, welche bei am Beschichtungskopf befestigter Seiten- führungsvorrichtung mit einem Entlüftungsbereich des Beschichtungskopfes korrespondiert und erlaubt, dass ein Druckausgleich im Beschichtungskopf stattfindet.

An den Befestigungsbereich 112 schließt sich nach unten hin, also in Fallrichtung des Be- schichtungsvorhangs, ein im Wesentlichen trapezförmiger Übergangsbereich 118 an, ge- folgt von einem lang gestreckten Führungselement 120. In den Übergangsbereich 118 und das Führungselement 120 ist eine vertikal verlaufende Seitenführungsnut 122 eingebracht. Als Herstellungsverfahren für diese Seitenführungsnut 122 bietet sich insbesondere ein Sä¬ ge- oder Erodierverfahren an. Die Seitenführungsnut 122 weist einen rechteckigen Quer¬ schnitt mit einer Tiefe d (siehe Figur 2 und Figur 4) von 1 mm und einer Breite b (seihe Fi- gur 1 und Figur 3) von ebenfalls 1 mm auf.

In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Tiefe d über den gesamten Be¬ reich der Seitenführungsnut 122 konstant. Alternativ kann auch die Tiefe d nach unten hin, also in Fallrichtung des Beschichtungsvorhangs, kontinuierlich zunehmen. Ein Beispiel ei- ner derartigen Ausgestaltung ist in Figur 2B dargestellt. Dabei nimmt die Tiefe d der Seiten¬ führungsnut 122 nach unten hin linear zu. Unmittelbar unterhalb der Zuführbohrung 124 weist die Seitenführungsnut 122 eine Tiefe di von 1 mm auf, unmittelbar oberhalb des Flüs¬ sigkeitsablaufs 142 eine Tiefe d 2 von 2 mm. Auf diese Weise ist in Fallrichtung (also in Fi¬ gur 2B nach unten hin) ein stärkeres Hineinragen des Beschichtungsvorhangs in die Seiten- führungsnut 122 gewährleistet, wodurch eine intensivere und zuverlässigere Stabilisierung nach unten hin erfolgt.

Verschiedene Fertigungsverfahren für die Herstellung der Seitenführungsnut 122 sind denk¬ bar. Je nach dem gewählten Herstellungsverfahren bietet sich zusätzlich noch ein Nachbe¬ handlungsschritt an, mittels dessen die Rauhigkeit der Seitenwände der Seitenführangsnut 122 verringert wird (siehe oben). Um unerwünschte Turbulenzen zu vermeiden, wird typi- scherweise eine Rauhigkeit R z von nicht mehr als 50 μm gewählt.

Als Hilfsflüssigkeit wird in diesem Ausführungsbeispiel, bei welchem überwiegend Be- schichtungen mit wässrigen Dispersionen erzeugt werden sollen, vorzugsweise Wasser ge¬ wählt. Für andere Beschichtungen lassen sich aber auch beispielsweise organische Lö- sungsmittel oder andere Hilfsflüssigkeiten einsetzen. Als Material für den Seitenführungs¬ körper 110 wird in diesem Beispiel Edelstahl verwendet. Alternativ lassen sich auch andere Materialien, beispielsweise Kunststoffe, oder Aluminium, verwenden.

Zum Einleiten der Hilfsflüssigkeit in die Seitenführungsnut 122 ist eine Zuführbohrung 124 vorgesehen, welche sich senkrecht zur Führungsoberfläche 126 durch den Übergangsbe¬ reich 118 erstreckt. Die Zuführbohrung 124 weist einen Anschlussbereich 127 mit einem Gewinde auf, über welchen beispielsweise ein (nicht dargestellter) Zuführschlauch an die Zuführbohrung 124 angeschlossen werden kann. Weiterhin weist die Zuführbohrung 124 einen Strömungsbereich 128 auf, welcher unmittelbar oberhalb der Seitenführangsnut 122 in der Führungsoberfläche 126 endet. Hilfsflüssigkeit, beispielsweise Wasser, wird am En¬ de des Strömungsbereichs 128 um 90° umgelenkt, um sich dann in vertikaler Richtung durch die Seitenführungsnut 122 zu bewegen.

Die gestrichelte Kontur 132 bezeichnet die Grenzlinie, oberhalb derer im zusammengebau- ten Zustand (siehe beispielsweise Figur 6 unten) der Befestigungsbereich 112 und (teilwei¬ se) der Übergangsbereich 118 durch ein Trennblech (510) abgedeckt sind. Wie in Figur 1 zu erkennen, weist die Grenzlinie 132 des Trennblechs (510) einen Vermischungsschlitz 134 in Form eines nach unten geöffneten U auf. Dementsprechend ist die Seitenführangsnut 122 in drei Bereiche eingeteilt (siehe Figur 1):

- einen unmittelbar an die Zuführbohrung 124 angrenzenden ersten Bereich 136 (Be- rahigungsstrecke), welcher sich vom unteren Rand der Zuführbohrang 124 bis zum oberen Rand des Vermischungsschlitzes 134 erstreckt und eine Länge von ca. 5 mm aufweist,

- einen zweiten Bereich 138 (Zwangsvermischungsstrecke), welcher sich innerhalb des Vermischungsschlitzes 134 erstreckt und eine Länge von ca. 2 mm aufweist, und

- einen dritten Bereich 140 (Führungsstrecke), welcher den restlichen Bereich der Sei- tenführungsnut 122 umfasst und sich unterhalb der Zwangsvermischungsstrecke 138 bis hin zu einem Flüssigkeitsablauf 142 erstreckt.

Wie oben bereits beschrieben, dient die Einteilung der Seitenführungsnut 122 in die drei Bereiche der Stabilisierung des Vorhangs. Innerhalb der Beruhigungsstrecke 136 wird die Hilfsflüssigkeit nach Einleiten durch die Zuführbohrung 124 und entsprechendem Umlen¬ ken um 90°, zunächst in ihrer Strömung beruhigt. Dabei werden sämtliche Geschwindig¬ keitskomponenten der Hilfsflüssigkeit senkrecht zur Führungsoberfläche 126 eliminiert und die Strömung in eine laminare Strömung in vertikale Richtung durch die Seitenführungsnut 122 umgewandelt. Innerhalb der Zwangsvermischungsstrecke 138 kommt die Hilfsflüssig¬ keit erstmalig mit der Beschichtungsflüssigkeit in Berührung und vermischt sich mit dieser. Dies findet jedoch in einem Bereich statt, innerhalb dessen die Beschichtungsflüssigkeit noch nicht den Beschichtungskopf verlassen hat. Innerhalb der Zwangsvermischungsstrecke 138 werden auch mögliche Turbulenzen, welche durch das Vermischen der beiden Flüssig¬ keiten entstehen, ausgeglichen.

In der Führungsstrecke 140 findet schließlich die eigentliche Stabilisierung des Vorhanges statt. Die Hilfsflüssigkeit und die Beschichtungsflüssigkeit haben sich zumindest im Rand- bereich des Vorhangs mittlerweile vermischt, so dass eine Trennung des Vorhangs von der Hilfsflüssigkeit in der Seitenführungsnut 122 einen Energieaufwand bedeuten würde. Ein Abreißen des Vorhangs vom Seitenführungskörper 110 wird damit unwahrscheinlich.

Das untere Ende des Führungselements 120 ist als Ausschnitt A bzw. B in den Figuren 3 (A) und 4 (B) dargestellt, wobei die Figur 4 die Ausführungsvariante des Seitenführungs¬ körpers 110 mit konstanter Tiefe d der Seitenführungsnut 122 gemäß Figur 2, nicht die al¬ ternative Ausgestaltung gemäß Figur 2b darstellt. Wie in Figur 1 und 2 dargestellt, verläuft die untere Fläche 144 der Seitenführungsvorrichtung 110 nicht parallel zur Horizontalen, sondern weist sowohl in der Zeichenebene gemäß Figur 1 (Vorderansicht, Neigungswinkel α) als auch in der Zeichenebene von Figur 2 (Seitenansicht, Neigungswinkel ß) jeweils ei¬ nen von 90° verschiedenen Winkel zur Vertikalen auf. Diese Winkel dienen einem unter¬ schiedlichen Zweck. Der Unterschied des Neigungswinkels α zu 90° in der Zeichenebene gemäß Figur 1 dient dazu, eine Neigung des zu beschichtenden Substrates gegenüber der Horizontalen auszugleichen. Diese Neigung des zu beschichtenden Substrates tritt bei- spielsweise dann auf, wenn die Vorhangbeschichtung auf einem über eine Rolle geführten Substrat in einer von der 12-Uhr-Position verschiedenen Position (siehe unten) erfolgen soll. Die Neigung gewährleistet, dass die Seitenführungsvorrichtung 110 mit ihrer unteren Fläche

144 so dicht wie möglich an die Substratoberfläche herangeführt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Neigungswinkel α einen Betrag von 85°, so dass die die Fläche 144 in der Zeichenebene gemäß Figur 1 um 5° gegen die Horizontale geneigt ist.

Anstelle einer ebenen, geneigten Fläche 144 kann auch eine runde Einfräsung der Fläche 144 erfolgen, beispielsweise um die Fläche 144 so dicht wie möglich an eine gewölbte Sub¬ stratoberfläche (beispielsweise ein Substrat auf einer Rolle) heranzuführen.

Die von 90° verschiedene Neigung ß in der Zeichenebene gemäß Figur 2 dient hingegen dem Zweck, eine Kapillarwirkung zu verhindern, wenn die untere Fläche 144 des Seitenfuh- rungskörpers 110 dicht an eine Substratoberfläche herangeführt wird. Wäre die Fläche 144 eben zum Substrat ausgebildet, so könnte sich bei Annäherung an eine Substratoberfläche ein enger Hohlraum mit parallelen Seitenwänden ausbilden, welcher Beschichtungsflüssig- keit des Vorhangs durch die Kapillarwirkung anzieht, wodurch die Beschichtung an den Rändern verschmiert würde. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Winkel ß von 80° verwendet, so dass die Fläche 144 also in der Zeichenebene gemäß Figur 2 um 10° gegen die Horizontale geneigt ist.

Der Flüssigkeitsablauf 142 weist einen Spalt 146 auf (siehe Figur 3 und 4) welcher in einem von 90° verschiedenen Winkel γ (siehe Figur 4) auf die Führungsoberfläche 126 mündet. Die Öffnung des Spaltes 146 auf der Führungsoberfläche 126 verläuft parallel zur unteren Kante der Führungsoberfläche, so dass die Öffnung gegenüber der Vertikalen den Winkel α aufweist (siehe Figur 1). Der Spalt 146 ist dabei so angeordnet, dass die Seitenführungsnut 122 in dem Spalt 146 endet.

Weiterhin weist der Ablauf 142 eine Absaugbohrung 148 auf, wobei der Absaugspalt 146 in die Absaugbohrung 148 endet. Auch die Absaugbohrung 148 ist um den Winkel α gegen¬ über der Vertikalen geneigt, so dass die Achse der Absaugbohrung parallel zur Fläche 144 verläuft. Bei der Absaugbohrung 148 handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um eine glatte, durchgängige Bohrung. Dies bietet gegenüber einer Sacklochbohrung den Vor¬ teil einer vereinfachten und kostengünstigeren Herstellung.

Zum Zwecke des Absaugens der Hilfsflüssigkeit aus dem Ablauf kann die Absaugbohrung 148 mit einem Vakuumsystem verbunden werden. Zu diesem Zwecke sind im Führungs- element 120 nahe der Absaugbohrung 148 Gewindebohrungen 150 vorgesehen (auf jeder Seite jeweils zwei), welche zum Befestigen einer Vakuumvorrichtung genutzt werden kön¬ nen. Typischerweise wird der Flüssigkeitsablauf 142 über ein Pumpensystem mit einem

entsprechenden Flüssigabfallbehälter verbunden, in welchen die mit Beschichtungsflüssig- keit kontaminierte Hilfsflüssigkeit gepumpt werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Absaugbohrung 148 in Figur 3 links mit einem Vakuumsystem verbun¬ den ist, wobei das Vakuumsystem (z. B. ein Schlauch oder Stutzen) an der linken Gewinde- bohrung 150 befestigt ist. Die rechte Seite der Absaugbohrung 148 kann dann beispielswei¬ se vakuumdicht mit einer Platte verschlossen werden, welche über die rechte Gewindeboh¬ rung 150 an dem Führungselement 120 befestigt ist. So kann Hilfsflüssigkeit mittels des Vakuumsystems über den Absaugspalt 146 und die Absaugbohrung 148 aus der Seitenfüh¬ rungsnut 122 abgesaugt werden.

Wie in Figur 4 dargestellt, verläuft der parallele Absaugspalt 146 unter einem Winkel γ zur Vertikalen. Dieser Winkel γ bewirkt, dass die Mündung des Absaugspaltes 146 auf der Füh¬ rungsoberfläche 126 möglichst nahe an der Abschlussfläche 144, also am unteren Ende der Führungsfläche 126, mündet. Dadurch wird gewährleistet, dass der Beschichtungsvorhang möglichst bis direkt über die Substratoberfläche von der Hilfsflüssigkeit geführt wird. An¬ dererseits gewährleistet der Winkel γ, dass die Absaugbohrung 148 oberhalb von der Mün¬ dungsstelle des Absaugspalts 146 auf die Führungsoberfläche 126 zu liegen kommt, wo¬ durch diese Bohrung 148 groß genug ausgestaltet werden kann, um genügend Hilfsflüssig¬ keit abzupumpen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Winkel γbei 50°.

In Figur 5 ist eine in diesem Beispiel als Trennblech 510 ausgestaltete Trenn Vorrichtung dargestellt, welche im an den Beschichtungskopf montierten Zustand der Seitenführungs¬ vorrichtung 110 einen integralen Bestandteil der Seitenführungsvorrichtung bildet. Das Trennblech 510 ist aus Edelstahl gearbeitet, weist eine Dicke von 0,1 mm auf. Alternativ könnten auch andere Dicken eingesetzt werden sowie andere Werkstoffe für das Trennblech 510, wie beispielsweise Kunststoff. Das Trennblech 510 weist einen rechteckigen Befesti¬ gungsbereich 512 und einen trapezförmigen Übergangsbereich 514 auf. Der Befestigungs¬ bereich 512 ist mit Befestigungsbohrungen 516 versehen, welche den Bohrungen 114 in Figur 1 weitgehend entsprechen. Auch eine Entlüftungsbohrung 518 ist vorgesehen, welche der Entlüftungsbohrung 116 in Figur 1 entspricht.

Die untere Kante 132 des Übergangsbereichs 514 weist den bereits oben beschriebenen Vermischungsschlitz 134 in Form eines nach unten geöffneten U auf. Im Bereich dieses Vermischungsschlitzes findet im zusammengebauten Zustand die Zwangsvermischung zwi- sehen Hilfsflüssigkeit und der Beschichtungsflüssigkeit statt.

In Figur 6 ist eine Zusammenbauzeichnung der Seitenführungsvorrichtung 608, in diesem Fall bestehend aus dem Seitenführungskörper 110 und dem Trennblech 510, mit einem Be- schichtungskopf 610, dargestellt. Der Beschichtungskopf 610 weist im Wesentlichen einen Spalt 612 auf, durch welchen Beschichtungsflüssigkeit vertikal nach unten zur Düsenspitze 614 geführt wird. Weiterhin weist der Beschichtungskopf 610 einen Verteilerkanal 616 auf, welcher mit der Entlüftungsbohrung 116 und der Entlüftungsbohrung 518 korrespondiert. Die Seitenführungsvorrichtung 608, also das Seitenführungselement 110 und das Trenn¬ blech 510, wird als Seitenwand an dem Beschichtungskopf 610 befestigt, so dass die Seiten¬ führungsvorrichtung 608 als Wandelement des Beschichtungskopf s 610 fungiert und den Spalt 612 abschließt.

Der Beschichtungskopf 610 erzeugt einen Vorhang 618 aus Beschichtungsflüssigkeit, wel¬ cher von der Düsenspitze 614 vertikal nach unten fällt. Dieser Vorhang soll an seinen Rän¬ dern durch die Seitenführungsvorrichtungen 608 stabilisiert werden, wobei in Figur 6 nur eine der beiden Seitenführungsvorrichtungen 608 dargestellt ist. Mittels des Beschichtungs- vorhangs 618 wird ein (in Figur 6 ebenfalls nicht dargestelltes) Substrat beschichtet, wel¬ ches über eine Beschichtungswalze 620 geführt wird. Der Beschichtungsvorhang 618 trifft dabei jedoch nicht im Zenit (12-Uhr-Position, 622) auf die Welle 620 (bzw. das darauf ge¬ führte Substrat) auf, sondern in einer um (in diesem Ausführungsbeispiel) 25 mm in hori- zontale Richtung versetzten Auftreffposition 624. Wie oben bereits beschrieben, wird dieser Tatsache dadurch Rechnung getragen, dass die untere Fläche 144 des Seitenführungskörpers 110 um den von 90° verschiedenen Winkel α geneigt ist, also nicht horizontal verläuft. Da¬ durch kann die untere Fläche 144 der Seitenführungsvorrichtung 110 möglichst nahe an die zu beschichtende Oberfläche herangeführt werden, so dass die Stabilisierung des Beschich- tungsvorhangs 618 bis unmittelbar über diese Oberfläche erfolgen kann. Bei der Darstellung in Figur 6 ist darauf zu achten, dass als Seitenführungsvorrichtung 608 nicht der in Figur 1 bis Figur 4 dargestellte Seitenführungskörper 110 verwendet wird, sondern eine spiegelbild¬ liche Seitenführungsvorrichtung mit dem Winkel α + 90°. Die in den Figuren 1 bis 4 darge¬ stellte Seitenführungsvorrichtung 608 würde in Figur 6 verwendet, um das gegenüberlie- gende, nicht dargestellte Ende des Beschichtungsvorhangs 618 zu stabilisieren.

Die beschriebene erfindungsgemäße Seitenführungsvorrichtung 608 hat sich in der Praxis als den herkömmlichen Seitenführungsvorrichtungen stark überlegen erwiesen. So wird insbesondere eine sehr gute Fixierung des Beschichtungsvorhangs 618 erzielt. Weiterhin ließen sich Beschichtungsgeschwindigkeiten von mehr als eintausend m/min erzielen. Der Hilfsflüssigkeitsfilm wird durch die schmale Seitenführungsnut 122 fixiert und wandert nicht auf der Führungsoberfläche 126, was die Prozessstabilität stark erhöht. Die Menge an

Fixierflüssigkeit (Wasser) ließ sich durch Einsatz der Seitenführungsvorrichtung 608 von zwölf bis zwanzig l/h auf vier bis sechs l/h reduzieren, so dass die Umweltverträglichkeit durch Reduzierung der belasteten Abwässer erhöht wurde. Weiterhin war im Vergleich zu herkömmlichen Seitenführungsvorrichtungen der Reinigungsaufwand der erfindungsgemä- ßen Seitenführungsvorrichtung 608 nach Einsatz stark erniedrigt. Dies führte zu einer deut¬ lichen Verringerung der Standzeiten für Wartung bzw. Reinigung und zu einer deutlichen Verringerung des Aufwandes an Material (Verschleißteile) und Zeit. Die Seitenführungs¬ vorrichtung 608 ließ sich auch für sehr kleine Beschichtungs- bzw. Substratgeschwindigkei¬ ten, insbesondere sogar für Geschwindigkeiten unter 300 m/min, einsetzen, was mit her- kömmlichen Seitenführungsvorrichtungen nicht möglich ist. Weiterhin zeigt sich bei Ein¬ satz des Flüssigkeitsablaufs 142, dass bei „geparktem" Vorhangbeschichter (also in einem Betriebszustand, in dem ein Beschichtungsvorhang 618 erzeugt wird, jedoch kein Substrat beschichtet wird), dass keine Hilfsflüssigkeit in den Rücklauf des Vorhangbeschichters ge¬ rät, was ebenfalls einen wichtigen Vorteil darstellt.

In Figur 7 ist eine mögliche Ausgestaltung eines Verfahrens dargestellt, mittels dessen unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Seitenführungsvorrichtung ein Substrat mit einem Be¬ schichtungsvorhang beschichtet werden kann. Die dargestellten Verfahrensschritte müssen nicht notwendigerweise in der abgebildeten Reihenfolge durchgeführt werden. Außerdem kann das Verfahren zusätzliche, in Figur 7 nicht dargestellte Verfahrensschritte aufweisen. Mehrere Verfahrensschritte können auch parallel durchgeführt werden.

In einem ersten Schritt wird mittels eines Vorhangerzeugers 610 mindestens ein Beschich¬ tungsvorhang 618 entsprechend Figur 6 erzeugt. In einem weiteren Schritt wird eine Hilfs- flüssigkeit durch die Fließbereiche 140 zweier Seitenführungsnute 122 gemäß einer erfin¬ dungsgemäßen Seitenführungsvorrichtung 608 geleitet. In einem weiteren Schritt wird schließlich der Beschichtungsvorhang 618 in Kontakt mit der Hilfsflüssigkeit gebracht und dadurch stabilisiert.

Bezugszeichenliste

110 Seitenführungskörper

112 Befestigungsbereich 114 Bohrungen für Befestigungsschrauben

116 Entlüftungsbohrung

118 Übergangsbereich

120 Führungselement

122 Seitenführungsnut 124 Zuführbohrung

126 Führungsoberfläche

127 Anschlussbereich

128 Strömungsbereich 130 Strömungsbereich 132 Grenzlinie der Abdeckung durch das Trennblech

134 Vermischungsschlitz

136 Beruhigungsstrecke

138 Zwangsvermischungsstrecke

140 Führungsstrecke 142 Flüssigkeitsablauf

144 untere Kante der Seitenführungsvorrichtung

146 Absaugspalt

148 Absaugbohrung

150 Gewindebohrung

510 Trennblech

512 Befestigungsbereich

514 Übergangsbereich

516 Befestigungsbohrung 518 Entlüftungsbohrung

608 Seitenführungsvorrichtung

610 Beschichtungskopf

612 Spalt 614 Düsenspitze

616 Verteilerkanal mit endseitiger Entlüftungsmöglichkeit

618 Beschichtungsvorhang

620 Beschichtungswalze

622 12-Uhr-Position

624 Beschichtungsposition

710 Erzeugung eines Beschichtungsvorhangs 712 Einleiten von Hilfsflüssigkeit in die Seitenfiihrungsnut

714 Kontaktierang und Stabilisierung des Beschichtungsvorhangs durch die Hilfsflüssig¬ keit