[发明专利]用于涂覆系统的可切换槽阀、涂覆系统和涂覆方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于涂覆设备的可切换出口阀，用于控制浆状涂料的输送。此外，本发明还涉及具有可切换槽阀的涂覆设备和用于涂覆表面的方法。

背景技术

现有技术中已知用于涂覆设备的普通的可切换槽阀。这个类型的阀具有阀孔，在阀延伸方向上对齐，位于阀主体中，并且供应通道通入其而喷嘴通道从其引出，从而连接到涂覆设备的槽式喷嘴。布置在已知槽阀的阀孔中的是阀控制杆，其安装在阀孔中，从而围绕旋转轴可旋转，该旋转轴在阀延伸方向上延伸并且被阀通道穿入，该阀通道设置有沿着阀控制杆的外侧沿轴向延伸的通道入口和同样的相对的通道出口，前者和后者通过穿过阀控制杆的阀通道互相连接。

在这些已知的槽阀的情况下，通过电机，阀控制杆能够在通过位置与关闭位置之间旋转。在通过位置时，阀控制杆布置成使得通过供应通道供应的涂覆材料能够行进通过通道入口到阀通道中，并且从那里通过通道出口到喷嘴通道中，从这按照对涂覆设备的槽式喷嘴的预期使用进行供应。相反地，在关闭位置时，通过阀控制杆，喷嘴通道与供应通道隔离，这样就中断了涂覆材料的配置。

为了安装阀控制杆在阀孔中，阀控制杆在其外侧上具有支承面，用于安装在阀控制杆的两个部分圆周的区域中，在通道入口与通道出口之间，支撑在阀孔的圆周面上。因为阀控制杆是可旋转的，在支承区域中仍然有在这些支承面与阀孔的内圆周面之间的最大为100微米的支承间隙。

普通的槽阀用于以目标方式控制涂覆材料通过槽式喷嘴的输送。为此目的，它们在槽式喷嘴的上游，并且，通过阀控制杆的旋转，实现涂覆材料向槽式喷嘴供应的暂时中断。具体地，这用来通过槽式喷嘴输送涂覆材料并且用来以替代方式中断输送。

具体地，具有普通槽阀的普通涂覆设备用在电池的制造中。在这个内容中，它们用作配置浆状涂覆材料，其具体包含电化学活性粒子，例如石墨粒子，例如薄层形式的。具体地，该层可以用作电极层，直接在电池的适当集电极上。然而，在本发明的情境中，涂覆还可以理解成暂时应用到支撑基底上，例如辊子或平坦的支撑基底上，例如，按照预期用途，由涂覆材料形成的层在稍后的生产步骤中从该基底被再次去除，例如，可以设想用于然后应用到集电极条上。

除了配置具有电化学活性粒子的涂覆材料用于电池的制造，这个类型的涂覆设备也可以用于以这种方式制造燃料电池的电催化层。在这种情况下，具体地，包含催化剂粒子（贵金属、拉内镍、碳化钨、硫化钼、硫化钨或类似的合适材料）作为电化学活性粒子且可以催化燃料例如氢或甲醇的低温燃烧的涂覆材料可以被处理。

在普通涂覆设备的情况中，浆料贮存槽通常安置在槽式喷嘴的上游，涂覆材料从浆料贮存槽供应给槽阀和下游的槽式喷嘴。这里能想得到两种结构设计，其中浆料贮存槽自身受压力冲击以把涂覆材料压向槽阀的方向的设计以及其中独立的电机驱动的输送装置（例如泵）安置在浆料贮存槽与槽阀之间的设计。

在本发明的情境中，槽阀被理解成这样的阀，其中，供应通道、喷嘴通道和阀通道穿过阀控制杆，在横向于输送方向的维度中呈现比在相对于其以垂直方式延伸且同样横向于输送方向的维度中大得多的长度。根据本发明的槽阀的定义，各个通道在阀长度方向上的长度至少比横向于阀长度方向的长度大4的因数。对于阀控制杆，假设它在阀长度方向上的长度呈现为至少是阀控制杆的平均半径的4倍，沿着该阀长度方向，阀通道穿过所述阀控制杆。优选且最普遍地，阀控制杆的长度（沿着其被阀通道穿过）比阀控制杆的半径大更大的因数，优选大至少为10的因数。

阀控制杆的半径与一方面是直径之间，另一方面是与长度之间的所提相关性实际上引起难题。例如，已经显现出来，随着工作时段增长，进入阀孔的内圆周与阀控制杆的支承面之间的狭窄空隙的涂覆材料引起重新调整槽阀所需的动量波动。

这是由许多涂覆材料特别是在电池制造环境中使用的涂覆材料在高剪切载荷下粘度增大的趋势所引起的，取决于剪切的程度和持续时间（抗流变形态）。涂覆材料保持在阀孔的内圆周面与支承面之间的残余越久，它们的粘度就越大。实际上，在一定的工作时段之后，设在普通槽阀上的用于切换该槽阀的致动器不再能够实现可靠的阀切换操作，从而，必须中断涂覆设备的使用并且必须清理阀孔。

发明内容

本发明的目的是改进普通类型的可切换槽阀，从而，所述槽阀以免维护的方式更长时段地工作。

根据本发明实现这个目的，为了从支承面与阀孔内圆周面之间的支承间隙接收涂覆材料，在供应通道与喷嘴通道之间在阀孔内圆周面中结合有至少一个接收空间。