Устройство для нанесения суспензионного покрытия и способ нанесения суспензионного покрытия
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к устройству для нанесения суспензий и к способу покрытия суспензией и может быть использовано в качестве материала железных сердечников для трансформаторов, электрических генераторов. Устройство для нанесения суспензионного покрытия на движущуюся лентовидную основу содержит блок дозирования и пару узлов для нанесения покрытия. Блок дозирования выполнен с возможностью подачи суспензии на лентовидную основу. Пара узлов выполнена с возможностью нанесения подаваемой суспензии на поверхность лентовидной основы посредством захватывания и сжатия лентовидной основы. Блок дозирования выполнен с возможностью подачи суспензии при изменении относительного положения блока дозирования и лентовидной основы в направлении, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и перпендикулярном направлению ее движения. Блок дозирования выполнен с возможностью совершения колебаний относительно лентовидной основы в направлении, параллельном поверхности лентовидной основы и перпендикулярном направлению подачи лентовидной основы. Частота колебаний блока дозирования установлена на основе шага витка рулона, в который сматывается лентовидная основа. Устройство для нанесения суспензионного покрытия на движущуюся лентовидную основу может также содержать блок качания лентовидной основы, обеспечивающий возможность колебания лентовидной основы относительно блока дозирования в направлении, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и перпендикулярном направлению ее подачи. В способе нанесения суспензионного покрытия на движущуюся лентовидную основу подают суспензию на лентовидную основу при изменении относительного расположения дозирующего выпускного отверстия для суспензии и лентовидной основы в направлении, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и перпендикулярном направлению ее движения. Способ включает в себя этап подачи суспензии на лентовидную основу при колебании дозирующего выпускного отверстия относительно лентовидной основы в направлении, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и перпендикулярном направлению ее движения. Способ также включает этап покрытия суспензией, на котором наносят суспензию на поверхность лентовидной основы посредством схватывания и сжатия лентовидной основы, на которую подается суспензия. Частота колебаний установлена на основе шага витка рулона, в который сматывается лентовидная основа. Способ нанесения суспензионного покрытия на движущуюся лентовидную основу включает в себя этап подачи суспензии на лентовидную основу, совершающую колебания относительно дозирующего выпускного отверстия в направлении, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и перпендикулярном направлению ее движения. Частота колебаний лентовидной основы установлена на основе шага витка рулона, в который сматывается лентовидная основа. Техническим результатом группы изобретений является обеспечение возможности исключения дефектов формы в виде складок и повышение производительности при изготовлении листовой стали. 4 н. и 29 з.п. ф-лы, 23 ил., 4 табл.
Реферат
Область техники
Изобретение относится к устройству для нанесения суспензий и к способу покрытия суспензией, с помощью которого на лист текстурованной электротехнической стали наносится суспензия, являющаяся разделителем для отжига, предназначенным для предотвращения слипания витков во время высокотемпературного отжига смотанной в рулон листовой текстурованной электротехнической стали.
Уровень техники
Обычно листовая текстурованная электротехническая сталь в основном применяется в качестве материала железных сердечников для трансформаторов, электрических генераторов и других электрических устройств. Соответственно, для листовой текстурованной электротехнической стали в дополнение к хорошим магнитным свойствам (потери в железе) требуются хорошие поверхностные пленки.
Поверхностная пленка стального листа состоит из керамической пленки, такой как форстеритовая пленка. В процессе образования форстеритовой пленки на стальном листе, полученном посредством холодной прокатки с требуемой толщиной листа, первоначально на нем образуется служащая основой оксидная пленка (подслойная окалина), состоящая в основном из оксида кремния (SiO2). Далее, после нанесения на оксидную пленку оксида магния (MgO), стальной лист сворачивается в рулон. В дальнейшем, в процессе окончательного отжига выполняется термическая обработка рулона листовой текстурованной электротехнической стали при температуре 1000°С или выше. При этом SiO2 и MgO реагируют друг с другом на поверхности стального листа, и на поверхности образуется форстеритовая пленка (пленка Mg2SiO4). MgO, наносимый на поверхность стального листа, также служит в качестве ингибитора адгезии, предназначенного для предупреждения слипания витков рулона в процессе окончательного отжига, и также называется разделитель для отжига. После окончательного отжига выполняется выравнивающий отжиг стального листа для коррекции его формы и получения конечного продукта.
Как правило, разделитель для отжига, такой как MgO, суспендируется в воде и превращается в суспензию. Затем на выходной стороне печи непрерывного отжига в процессе обезуглероживающего отжига с помощью подающих форсунок и обжимных валков на обе поверхности, верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, лентовидной основы наносится суспензия с образованием пленки требуемой толщины. На данном этапе на верхней стороне лентовидной основы со стороны входа обжимных валков часто происходит растекание жидкости. В дальнейшем после высушивания разделителя для отжига в сушильной печи лентовидная основа сматывается в рулон.
Обычно, как описано в японской патентной заявке №2004-057971, подающие форсунки и обжимные валки располагаются таким образом, чтобы после подачи подающими форсунками суспензии на лентовидную основу толщина пленки суспензии могла бы регулироваться с помощью обжимных валков, таких как валки для чернового нанесения покрытия и валки для нанесения покрытия. В зависимости от требуемой точности толщины пленки или вследствие ограниченного пространства для установки оборудования возможны случаи, при которых устанавливаются только одни из валков для чернового нанесения покрытия и валков для нанесения покрытия, в которых посредством последующего расположения форсунок между валками чернового покрытия и валками для нанесения покрытия подающие форсунки и обжимные валки сконфигурированы для нанесения суспензии посредством форсунок.
Как описано в японской патентной заявке №S62-067118, могут быть случаи, при которых подача суспензии на лентовидную основу выполняется подающими форсунками после прохождения данной лентовидной основы через все валки для нанесения покрытия. В этом случае устанавливается некоторое количество подающих суспензию форсунок с интервалом по ширине в 100 миллиметров перпендикулярно направлению продвижения лентовидной основы.
Раскрытие изобретения
После проведения выравнивающего отжига согласно описанному выше процессу производства стального листа могут иметь место случаи, при которых могут наблюдаться дефекты формы в виде складок, параллельных продольному направлению стального листа, на лентовидной основе, каковой является данный стальной лист. Лентовидная основа с участками указанных дефектов не может рассматриваться как годное изделие и должна отбраковываться. Соответственно, возникновение указанных дефектов приводит к снижению производительности при изготовлении листовой стали. Однако подробности возникновения указанного складчатого дефекта формы оставались неясными, таким образом, необходима разработка технологии снижения возникновения указанных дефектов формы в виде складок.
Исходя из рассмотренных выше ситуаций, задачей изобретения является разработка устройства для нанесения суспензией и способа покрытия суспензией, которые могут исключить возникновение дефектов формы в виде складок, располагающихся вдоль продольного направления подачи стального листа и имеющих вероятность возникновения после выравнивающего отжига при производстве листовой стали, а также могут улучшить производительность при изготовлении листовой стали.
Для решения поставленной задачи устройство для нанесения суспензионных покрытий согласно изобретению наносит суспензию на движущуюся лентовидную основу и содержит блок дозирования суспензии, выполненный с возможностью подачи суспензии на лентовидную основу, при этом устройство выполнено с возможностью подачи суспензии на лентовидную основу посредством блока дозирования суспензии при изменении относительного положения блока дозирования суспензии и лентовидной основы в направлении, по существу, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и, по существу, перпендикулярном направлению продвижению лентовидной основы.
Кроме того, устройство для нанесения суспензионных покрытий содержит пару наносящих покрытие узлов, выполненных с возможностью нанесения подаваемой суспензии на поверхность лентовидной основы посредством схватывания и сжатия лентовидной основы, при этом блок дозирования суспензии сконфигурирован таким образом, чтобы иметь возможность совершать колебания относительно лентовидной основы в направлении, по существу, параллельном поверхности лентовидной основы и, по существу, перпендикулярном направлению продвижения лентовидной основы.
Кроме этого, устройство для нанесения суспензионных покрытий содержит второй блок дозирования суспензии, выполненный с возможностью подачи суспензии на лентовидную основу, при этом блок дозирования суспензии расположен перед парой наносящих покрытие узлов в направлении продвижения лентовидной основы, а второй блок дозирования суспензии расположен за парой наносящих покрытие узлов по направлению продвижения лентовидной основы.
Кроме этого, в устройстве для нанесения суспензионных покрытий второй блок дозирования суспензии сконфигурирован таким образом, чтобы обеспечить возможность его колебаний относительно лентовидной основы в направлении, по существу, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и, по существу, перпендикулярном направлению продвижения лентовидной основы.
Кроме этого, устройство для нанесения суспензионных покрытий согласно содержит третий блок дозирования суспензии, выполненный с возможностью подачи суспензии на лентовидную основу, при этом блок дозирования суспензии расположен за парой наносящих покрытие узлов по направлению продвижения лентовидной основы, а третий блок дозирования суспензии расположен перед парой наносящих покрытие узлов по направлению продвижения лентовидной основы.
Кроме этого, в устройстве для нанесения суспензионных покрытий колебания во времени имеют прямоугольную, синусоидальную или треугольную форму.
Кроме этого, устройство для нанесения суспензионных покрытий выполнено с возможностью совершения колебаний относительно лентовидной основы.
Кроме этого, в устройстве для нанесения суспензионных покрытий обеспечивается частота колебаний блока дозирования суспензии на основе шага витка рулона, в который сматывается лентовидная основа.
Кроме этого, в устройстве для нанесения суспензионных покрытий обеспечивается частота колебаний блока дозирования суспензии на основе шага витка рулона, умноженного на четное число.
Кроме этого, устройство для нанесения суспензионных покрытий содержит узел обеспечения колебаний лентовидной основы, выполненный с возможностью обеспечения колебаний лентовидной основы относительно блока дозирования суспензии в направлении, по существу, параллельном поверхности лентовидной основы и, по существу, перпендикулярном направлению продвижения лентовидной основы, и пару наносящих покрытие узлов, выполненных с возможностью нанесения подаваемой суспензии на поверхность лентовидной основы посредством схватывания и сжатия лентовидной основы.
Кроме этого, устройство для нанесения суспензионных покрытий содержит пару вторых наносящих покрытие узлов, расположенных за парой наносящих покрытие узлов по направлению продвижения лентовидной основы и выполненных с возможностью нанесения суспензии на поверхность лентовидной основы посредством схватывания и сжатия лентовидной основы.
Кроме этого, устройство для нанесения суспензионных покрытий содержит второй блок дозирования суспензии, расположенный за парой наносящих покрытие узлов по направлению продвижения лентовидной основы и выполненный с возможностью подачи суспензии на лентовидную основу.
Кроме этого, в устройстве для нанесения суспензионных покрытий колебания во времени имеют прямоугольную, синусоидальную или треугольную форму.
Кроме этого, в устройстве для нанесения суспензионных покрытий обеспечивается частота колебаний лентовидной основы на основе шага витка рулона, в который смотана лентовидная основа.
Кроме этого, в устройстве для нанесения суспензионных покрытий обеспечивается частота колебаний лентовидной основы на основе шага витка рулона, умноженного на четное число.
Кроме этого, в соответствии с изобретением способ покрытия суспензией обеспечивает нанесение суспензии на лентовидную основу, при этом суспензия подается на лентовидную основу с одновременным изменением относительного пространственного положения дозирующего выпускного отверстия для суспензии и лентовидной основы в направлении, по существу, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и, по существу, перпендикулярном направлению продвижения лентовидной основы.
Кроме этого, способ покрытия суспензией включает этап подачи суспензии, предназначенный для подачи суспензии на лентовидную основу с одновременным выполнением колебаний дозирующего выпускного отверстия относительно лентовидной основы в направлении, по существу, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и, по существу, перпендикулярном направлению продвижения лентовидной основы, а также этап нанесения покрытия, предназначенный для нанесения суспензии на поверхность лентовидной основы посредством схватывания и сжатия лентовидной основы, на которую подается суспензия.
Кроме этого, способ покрытия суспензией включает этап подачи суспензии, предназначенный для подачи суспензии на лентовидную основу с одновременным выполнением колебаний лентовидной основы относительно дозирующего выпускного отверстия в направлении, по существу, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и, по существу, перпендикулярном направлению продвижения лентовидной основы, а также этап покрытия суспензией, предназначенный для нанесения суспензии на поверхность лентовидной основы посредством схватывания и сжатия лентовидной основы, на которую подается суспензия.
Кроме этого, способ покрытия суспензией включает второй этап покрытия суспензией, предназначенный для нанесения суспензии на поверхность лентовидной основы посредством схватывания и сжатия лентовидной основы, на которую подается суспензия после этапа покрытия суспензией.
Кроме этого, способ покрытия суспензией включает второй этап подачи суспензии, предназначенный для подачи суспензии на лентовидную основу после этапа покрытия суспензией.
Кроме этого, в способе покрытия суспензией при второй подаче суспензии подают суспензию на лентовидную основу с одновременным выполнением колебаний дозирующего выпускного отверстия для суспензии относительно лентовидной основы в направлении, по существу, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы и, по существу, перпендикулярном направлению продвижения лентовидной основы.
Кроме этого, способ покрытия суспензией включает третью подачу суспензии, предназначенную для подачи суспензии на лентовидную основу перед подачей суспензии, и второе покрытие суспензией, предназначенное для нанесения суспензии на поверхность лентовидной основы посредством схватывания и сжатия лентовидной основы, на которую подается суспензия при третьей подаче суспензии.
Кроме этого, в способе покрытия суспензией колебания во времени имеют прямоугольную, синусоидальную или треугольную форму.
Кроме этого, в способе покрытия суспензией установлена частота колебаний на основе шага витка рулона, в который сматывается лентовидная основа.
Кроме этого, в способе покрытия суспензией установлена частота колебаний на основе шага витка рулона, умноженного на четное число.
Кроме этого, в способе покрытия суспензией установлена частота колебаний лентовидной основы на основе шага витка рулона, в который смотана данная лентовидная основа.
Кроме этого, в способе покрытия суспензией установлена частота колебаний лентовидной основы на основе шага витка рулона, умноженного на четное число.
Устройство для нанесения суспензионных покрытий и способ покрытия суспензией согласно изобретению обеспечивают исключение возникновения дефектов формы в виде складок вдоль продольного направления стального листа и увеличение производительности производства стального листа.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан один из примеров конфигурации устройства для нанесения суспензионных покрытий согласно первому варианту осуществления изобретения;
на фиг. 2 показано стандартное устройство для нанесения суспензионных покрытий, а также распределение по толщине пленки суспензии разделителя для отжига, которая наносится на поверхность лентовидной основы;
на фиг. 3А показан стандартный рулон лентовидной основы, покрытой суспензией разделителя для отжига, вид в разрезе и в перспективе;
на фиг. 3В показан участок, обведенный прерывистой линией на фиг. 3А, в увеличенном виде;
на фиг. 4А показан график, иллюстрирующий один из примеров управления колебаниями форсунки подачи суспензии, осуществляемого устройством для нанесения суспензионных покрытий в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 4А показан график, иллюстрирующий другой пример управления колебаниями форсунки подачи суспензии, осуществляемого устройством для нанесения суспензионных покрытий в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 4С показан график, иллюстрирующий еще один из примеров управления колебаниями форсунки подачи суспензии, осуществляемого устройством для нанесения суспензионных покрытий в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 5 показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по первому варианту осуществления изобретения и распределение по толщине пленки суспензии разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы при управлении форсункой для подачи суспензии в режиме синусоидальных колебаний;
на фиг. 6А показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по первому варианту осуществления изобретения и распределение по толщине пленки суспензии разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы при управлении форсункой для подачи суспензии в режиме прямоугольных колебаний;
на фиг. 6В показан участок смотанной в рулон лентовидной основы, покрытой суспензией разделителя для отжига, по первому варианту осуществления изобретения, увеличенный вид в сечении;
на фиг. 7А показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по первому варианту осуществления изобретения и в первой модификации;
на фиг. 7В показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по первому варианту осуществления изобретения и во второй модификации;
на фиг. 7С показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по первому варианту осуществления изобретения и в третьей модификации;
на фиг. 8 показано устройство для нанесения суспензионных покрытий согласно второму варианту осуществления изобретения;
на фиг. 9А показан график, иллюстрирующий один из примеров управления колебаниями лентовидной основы в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 9В показан график, иллюстрирующий другой пример управления колебаниями лентовидной основы в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 9С показан график, иллюстрирующий еще один их примеров управления колебаниями лентовидной основы в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 10 показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по второму варианту осуществления изобретения, а также распределение по толщине пленки суспензии разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы при управлении колебаниями лентовидной основы в режиме синусоидальных колебаний;
на фиг. 11А показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по второму варианту осуществления изобретения, а также распределение по толщине пленки суспензии разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы при управлении колебаниями лентовидной основы в режиме прямоугольных колебаний;
на фиг. 11В показан участок смотанной в рулон лентовидной основы, покрытой суспензией разделителя для отжига, по второму варианту осуществления изобретения, увеличенный вид в сечении;
на фиг. 12А показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по второму варианту осуществления изобретения и в первой модификации;
на фиг. 12В показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по второму варианту осуществления изобретения и во второй модификации;
на фиг. 12С показано устройство для нанесения суспензионных покрытий по второму варианту осуществления изобретения и в третьей модификации.
Осуществление изобретения
Первый вариант осуществления изобретения
Как показано на фиг. 1, устройство 20 для нанесения суспензионных покрытий согласно первому варианту является устройством, которое наносит суспензию 4 разделителя для отжига на поверхность стального листа и содержит обжимные валки 2 и форсунку 3 для подачи суспензии. Форсунка 3 для подачи суспензии является устройством для дозирования суспензии, содержащим несколько подающих выпускных отверстий, которые подают суспензию 4 разделителя для отжига на лентовидную основу 1, которая является текстурованным листом электротехнической стали. Обжимные валки 2 являются парой устройств для нанесения материалов, которые обжимают суспензию 4 разделителя для отжига, нанесенную на лентовидную основу 1, до заданной толщины. Хотя это будет подробно описано ниже, форсунка 3 для подачи суспензии в первом варианте сконфигурирована таким образом, чтобы колебаться относительно лентовидной основы 1 в направлении, по существу, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы 1 и, по существу, перпендикулярном направлению подачи лентовидной основы 1 (направление движения лентовидной основы 1), т.е. по ширине лентовидной основы 1.
При нанесении суспензии 4 разделителя для отжига с использованием сконфигурированного таким образом устройства 20 для нанесения суспензионных покрытий, после дозирования и подачи подающей форсункой 3 суспензии 4 разделителя для отжига на поверхность лентовидной основы 1, обжимные валки 2 захватывают и сжимают (сдавливают) лентовидную основу 1 в направлении по ее толщине и сжимают суспензию 4 разделителя для отжига, нанесенную на поверхность лентовидной основы 1, до пленки с заданной толщиной. После чего лентовидная основа 1 подвергается различным процессам обработки, таким как процесс окончательного отжига (процесс отжига для вторичной рекристаллизации), процесс нанесения покрытия и процесс выравнивающего отжига, и в конечном итоге превращается в продукт - листовую электротехническую сталь.
Авторы изобретения исследовали дефекты формы в виде складок, образующиеся на поверхности лентовидной основы 1 после выполнения выравнивающего отжига с использованием обычного устройства для нанесения суспензионных покрытий. В результате авторы изобретения обнаружили, что для дефектов формы присутствует определенная корреляция между локализацией их возникновения по ширине лентовидной основы 1 и положением установки форсунки 3 для подачи суспензии по ширине лентовидной основы. Затем авторы изобретения сосредоточили свое внимание на неоднородности толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига, наносимой по ширине лентовидной основы 1, и пришли к выводу, что это распределение толщины пленки влияет на дефекты формы.
На фиг. 2 показана конфигурация обычного устройства для нанесения суспензионных покрытий и распределение толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига по ширине лентовидной основы 1 после того, как суспензия 4 разделителя для отжига на лентовидной основе 1 была сжата до заданной толщины пленки.
Как показано на фиг. 2, когда форсунка 103 для подачи суспензии стандартного устройства 100 для нанесения суспензионных покрытий подает суспензию 4 разделителя для отжига на поверхность лентовидной основы 1, можно прийти к выводу, что толщина пленки суспензии 4 разделителя для отжига является большой в местоположениях вблизи соответствующих дозирующих выпускных отверстий форсунки 103 для подачи суспензии и малой в местоположениях на расстоянии от них. Таким образом, стандартное устройство 100 для нанесения суспензионных покрытий управляет распределением толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига в направлении по ширине лентовидной основы 1, а также распределением пленки суспензии 4 разделителя для отжига по толщине вдоль продольной оси лентовидной основы 1. Следовательно, различия в толщине пленки суспензии 4 разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы 1 попадают в границы данного диапазона. Однако даже при том, что показатели разницы в толщине пленки суспензии 4 разделителя для отжига находились в границах этого диапазона, не было возможности избежать возникновения описанных выше дефектов формы в виде складок.
Согласно результатам, полученным авторами настоящего изобретения, возникновение мельчайших различий в распределении толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы 1, объясняемое расположением позиций установки дозирующих выпускных отверстий форсунки 103 для подачи суспензии, является неизбежным. Другими словами, неравномерность нанесения суспензии 4 разделителя для отжига, образованная гребневыми участками, на которых толщина пленки является максимальной, и участками впадин, на которых толщина пленки является относительно малой, относится к положениям выпускных отверстий форсунки 103 для подачи суспензии и, таким образом, может рассматриваться как неизбежный эффект.
Поэтому авторы настоящего изобретения выполнили тщательное исследование и более подробное изучение влияния неравномерности нанесения суспензии 4 разделителя для отжига на возникновение дефектов формы.
Далее авторы изобретения сосредоточили свое внимание на том, что когда покрытая суспензией 4 разделителя для отжига лентовидная основа 1 сворачивается в рулон, участки гребней и впадин суспензии 4 разделителя для отжига на лентовидной основе 1 в любой момент времени находятся в одних и тех же положениях по ширине лентовидной основы 1. На фиг. 3А изображено сечение по ширине рулона 10 лентовидной основы 1, покрытой суспензией 4 разделителя для отжига с помощью подающей суспензию форсунки 103.
Как показано на фиг. 3А, когда лентовидная основа 1 сматывается в рулон 10 полой и столбчатой формы, показанной на фиг. 3В, гребневые участки суспензии 4 разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы 1 послойно навиваются один на другой в радиальном направлении представленного кругом поперечного сечения относительно продольной оси лентовидной основы 1 в рулоне 10, и количество наложений увеличивается, а суспензия 4 разделителя для отжига выталкивается наружу (в пределах прерывистой линии на фиг. 3В). В таком случае следует учитывать, что эти наложения гребневых участков суспензии 4 разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы 1 в процессе окончательного отжига вызывают возникновение дефектов формы в виде складок лентовидной основы 1. Следует отметить, что положения полос из-за неоднородного нанесения, которые являются видимыми после подачи суспензии 4 разделителя для отжига на поверхность лентовидной основы 1, и положения дефектов формы, образовавшихся на поверхности лентовидной основы 1, не обязательно совпадают.
Исходя из вышеуказанного, авторы изобретения пришли к выводу, что вместо полного подавления проявлений неоднородности распределения толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига по ширине лентовидной основы 1, которое является неизбежным, возникновение дефектов формы может контролироваться при условии, что распределение толщины пленки может быть сделано настолько равномерным, насколько это возможно, и при том, что при сматывании лентовидной основы 1 в рулон может подавляться эффект наложения.
Соответственно, по первому варианту осуществления изобретения в устройстве 20 для нанесения суспензионных покрытий используется, как показано на фиг. 1, конфигурация, в которой форсунка 3 для подачи суспензии, включающая несколько выпускных отверстий, изготавливается таким образом, чтобы она была способна колебаться относительно лентовидной основы 1 в направлении, параллельном лицевой поверхности лентовидной основы 1 и перпендикулярном направлению продвижения лентовидной основы 1, т.е. по ширине лентовидной основы 1. Форсунка 3 для подачи суспензии дозирует и подает суспензию 4 разделителя для отжига на поверхность лентовидной основы 1 и в то же время колеблется относительно лентовидной основы 1 в направлении по ширине лентовидной основы 1. Это обеспечивает возможность предназначенной для подачи суспензии форсунке 3 подавать суспензию 4 разделителя для отжига на лентовидную основу 1 с изменением в зависимости от времени относительного положения дозирующих выпускных отверстий форсунки и лентовидной основы 1 в направлении по ширине лентовидной основы 1.
На фиг. 5 показано устройство 20 для нанесения суспензионных покрытий и график, иллюстрирующий распределение по толщине пленки суспензии 4 разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы 1 при управлении форсункой 3 для подачи суспензии на основе графика, представленного на фиг. 4А.
Форсунка 3 для подачи суспензии колеблется по ширине лентовидной основы 1 в режиме синусоидальных колебаний, как показано на фиг. 4А, или колеблется в режиме колебаний треугольной формы, как показано на фиг. 4В. Соответственно, как показано на графике распределения толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига (фиг. 5), распределение толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига в направлении по ширине лентовидной основы 1 является более равномерным по сравнению с обычным случаем (см. фиг. 2), при котором суспензия 4 разделителя для отжига дозируется при фиксированном положении форсунки 3 для подачи суспензии, которая не может совершать колебания. Размах колебаний форсунки 3 для подачи суспензии, показанной на фиг. 5, предпочтительно, по существу, составляет половину расстояния между соседними дозирующими выпускными отверстиями форсунки 3 для подачи суспензии. Это усредняет подаваемое количество суспензии 4 разделителя для отжига в направлении по ширине лентовидной основы 1 между дозирующими выпускными отверстиями форсунки 3 для подачи суспензии.
Кроме этого, период Т, указанный на фиг. 4А и 4В, составляет предпочтительно от 1 до 150 секунд и более предпочтительно от 2 до 120 секунд. Таким образом, по сравнению с неоднородностью распределения толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига, показанной на фиг. 2, согласно фиг. 5 суспензия 4 разделителя для отжига аккуратно наносится на поверхность лентовидной основы 1, образуя незначительные по амплитуде гребневые участки и впадины суспензии 4 разделителя для отжига, тем самым уменьшая различия в распределении толщины пленки и делая пленку гладкой. Следовательно, может быть предотвращено возникновение дефектов формы на поверхности лентовидной основы 1. В действительности, в процессе управления колебаниями форсунки 3 для подачи суспензии в режиме треугольных колебаний, как показано на фиг. 4В, форма колебаний может быть, по существу, треугольной со сглаженными поворотными концевыми участками вследствие ограничений механизма колебаний, или может быть трапециевидной, поскольку форсунка 3 для подачи суспензии приостанавливается на определенный промежуток времени на поворотных концевых участках. Однако эти колебания также включаются в колебания треугольной формы.
На фиг. 6А показано устройство 20 для нанесения суспензионных покрытий и график, иллюстрирующий распределение по толщине пленки суспензии 4 разделителя для отжига на поверхности лентовидной основы 1 для двух слоев, когда управление колебаниями форсунки 3 для подачи суспензии выполняется на основе графика, показанного на фиг. 4С. На фиг. 6В показана многослойная структура рулона 10, которая соответствует фиг. 3В, после нанесения суспензии 4 разделителя для отжига на поверхность лентовидной основы 1 в соответствии с фиг. 6А и сворачивания лентовидной основы 1 в рулон 10, показанный на фиг. 3А.
Как показано на фиг. 4С, когда форсунка 3 для подачи суспензии колеблется в направлении по ширине лентовидной основы 1 в режиме колебаний прямоугольной формы, участки гребней и впадин суспензии 4 разделителя для отжига, как проиллюстрировано на графике распределения значений толщины пленки на фиг. 6А, перекрываются друг с другом между двумя слоями лентовидной основы 1, навитой во время сворачивания лентовидной основы 1 в рулон 10. Здесь размах колебаний форсунки 3 для подачи суспензии предпочтительно составляет, по существу, половину расстояния между соседними дозирующими выпускными отверстиями.
Кроме этого, период Т, обозначенный на фиг. 4С, составляет предпочтительно от 1 до 150 секунд и более предпочтительно от 2 до 120 секунд. Это вызвано тем, что, когда зависимость времени от амплитуды колебаний форсунки 3 для подачи суспензии регулируется в режиме прямоугольных колебаний, то если период Τ составляет менее 1 секунды, сохраняется неоднородность толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига, как проиллюстрировано на фиг. 2. Если период Τ имеет слишком большое значение (более 150 секунд), величина смещения для каждого витка во время сворачивания лентовидной основы 1 в рулон оказывается малой и гребни и впадины суспензии 4 разделителя для отжига не перекрываются друг с другом между двумя слоями, увеличивая, таким образом, наслаивание, показанное на фиг. 3. Даже когда колебания форсунки 3 для подачи суспензии контролируются в режиме прямоугольной формы, быстрое смещение форсунки в направлении по ширине оказывается сложным, поскольку скорость движения форсунки 3 для подачи суспензии является ограниченной, и, таким образом, фактическое колебание имеет, по существу, трапециевидную форму. Однако такие колебания также включаются в колебания прямоугольной формы.
Таким образом, как показано на фиг. 6В, гребневые участки и впадины распределения значений толщины пленки суспензии 4 разделителя для отжига последовательно наслаиваются друг на друга в радиальном направлении окружности поперечного сечения и вдоль продольной оси лентовидной основы 1 в рулоне 10, и оказывается возможным предотвращение описанного выше наслаивания. Таким образом, может быть предотвращено возникновение дефектов формы на поверхности лентовидной основы 1.
Что касается колебания форсунки 3 для подачи суспензии, реализация колебания только форсунки 3 для подачи суспензии является несложной. Однако изобретение не ограничивается только этим. Более конкретно, можно сделать так, чтобы все устройство 20 для нанесения суспензионных покрытий, которое удерживает форсунку 3 для нанесения суспензионных покрытий, колебалось относительно лентовидной основы 1 таким образом, чтобы форсунка 3 для подачи суспензии колебалось относительно лентовидной основы 1, а также чтобы происходили совместные колебания с такими вспомогательными устройствами, как раскатывающие валки устройства 20 для нанесения суспензионных покрытий.
Первая модификация первого варианта осуществления изобретения
Как показано на фиг. 7А, устройство для нанесения суспензионных покрытий 21 согласно первой модификации содержит валки 2а для чернового нанесения покрытия, пару опорных валков 2b, пару валков 2с для нанесения покрытия и пару форсунок 3а, установленных пред валками для нанесения чернового покрытия. Пара форсунок 3а, устанавливаемая перед валками для нанесения чернового покрытия, представляет собой пару блоков дозирования суспензии, которые дозируют и подают суспензию 4 разделителя для отжига на обе поверхности лентовидной основы 1. Пара валков 2а для чернового нанесения покрытия являются парой аппликаторов, которые грубо наносят суспензию 4 разделителя для отжига, подаваемую парой форсунок 3а, расположенных перед валками для чернового нанесения покрытия, на обе поверхности лентовидной основы 1 посредством сдавливания (сжатия) этой лентовидной основы 1 при схватывании лентовидной основы 1 в направлении по ее толщине. Пара валков 2с для нанесения покрытия является устройством для нанесения покрытия, поддерживаемым парой опорных валков 2b, расположенных по обе стороны поверхности лентовидной основы 1, и осуществляет сжатие грубо нанесенной суспензии 4 разделителя для отжига. В первой модификации устройства 21 для нанесения суспензионных покрытий пара форсунок 3а, установленных перед валками для нанесения чернового покрытия, выполнены с возможностью совершения колебаний относительно лентовидной основы 1 в направлении по ширине (направление, перпендикулярное изображению на фиг. 7А) лентовидной основы 1. Пара форсунок 3а, расположенных перед валками для чернового нанесения покрытия, дозирует и подает суспензию 4 разделителя для отжига на обе поверхности лентовидной основы 1 во время колебаний в данном направлении. Соответственно, форсунка 3 для подачи суспензии может подавать суспензию 4 разделителя для отжига на лентовидную основу 1 с изменением в зависимости от времени относительного положения дозирующих выпускных отверстий форсунки и лентовидной основы 1 в направлении по ширине лентовидной основы 1.
Вторая модификация первого варианта осуществления изобретения
Устройство 22 для нанесения суспензионных покрытий согласно второй модификации, как показано на фиг. 7В, содержит расположенные за валкам для чернового нанесения покрытия форсунки 3а в виде блоков дозирования суспензии, таких же, как и в первой модификации устройства 21, или вторые или третьи блоки дозирования суспензии, и расположенную перед парой валков 2с для нанесения покрытия в направлении продвижения лентовидной основы 1 форсунку 3b в качестве блока дозирования суспензии или в качестве второго или третьего блока дозирования суспензии на одну сторону поверхности лентовидной основы 1. В устройстве для нанесения суспензионных покрытий 22 по меньшей мере одна из форсунок 3а, установленных перед валками для нанесения чернового покрытия, и форсунка 3b, установленная перед валками для нанесения покрытия, выполнены с возможностью совершения колебаний относительно лентовидной основы 1 в н