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Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Prägen von ornamentalen Mustern oder Schriften auf Blättern aus thermoplastischem Kunststoffmaterial
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Prägen von ornamentalen Mustern oder Schriften auf Blättern aus thermoplastischem Kunststoffmaterial und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Beim Prägen von ornamentalen Mustern oder Schriften auf Blättern aus Kunststoffmaterial mit einer mehr oder weniger stark glänzenden Oberfläche können auf diesen Blättern in den Mustern oder Schriften entsprechenden Zonen matte Oberflächen ausgebildet werden, in denen beim Prägen dichte Reihen von kleinen, regelmässig oder unregelmässig angeordneten Vertiefungen und Erhebungen entstehen, wodurch in diesen Zonen der Glanz so stark vermindert wird, dass das Muster oder Schriftbild auf dem geprägten Blatt deutlich sichtbar ist.
Das Prägen von omamentalen Mustern oder Schriften in Kunststoffblätter ist bisher vielfach mit einer Metallwalze ausgeführt worden, die an ihrer Oberfläche mit einem Profil versehen ist, das dem Prägemuster entsprechende Erhebungen und Vertiefungen aufweist. Diese Prägewalze ist mit einer Gegenwalze gekuppelt, die gewöhnlich mit einem elastisch nachgiebigen Material, z. B. Gummi überzogen ist.
Das zu prägende Kunststoffblatt wird vor der Prägung einer ziemlich langen Wärmebehandlung unterworfen, um das Blatt soweit zu erweichen, dass beim nachfolgenden Durchgang des Blattes zwischen den beiden fest gegeneinander gepressten Walzen das Muster oder die Schrift durch die Prägewalze ausreichend deutlich in die Blattoberfläche eingedrückt wird.
Bei dieser Vorgangsweise wird, insbesondere beim Prägen von Blättern mit einer im Vergleich zur Prägetiefe relativ kleinen Dicke, unvermeidlich das an der Vorderseite des Blattes geprägte Muster an der Rückseite des Blattes als Negativ wiedergegeben.
Diese Verfahrensweise ist ausserdem noch mit dem Nachteil behaftet, dass beim Prägen von Blättern aus Kunststoff die guten mechanischen Eigenschaften, die dem Material durch das beim Recken erhaltene regelmässige Molekulargefüge verliehen worden waren, verloren gehen oder zumindest merklich ver- schlechtert werden.
Dies ist eine Folge der langen Wärmebehandlung vor dem Prägen, wobei die regelmässige Molekularanordnung teilweise wieder in den ursprünglichen unregelmässigen Zustand zurückverwandelt wird. Nach dieser Verfahrensweise können ausserdem nur einzeln liegende Blätter geprägt werden, weil beim Prägen eines flach zusammengelegten schlauchförmigen Blattes des Kunststoffmaterials, wie es beim Strangpressen aus einer Ringdüse erhalten wird, durch den nach der langen vorausgegangenen Wärmebehandlung durch die Walzen direkt auf das Blatt ausgeübten Druck ein Aneinanderhaften der beiden Lagen eintritt.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Kunststoffmaterial, auf das ein Muster geprägt werden soll, im elektrischen Hochfrequenzfeld zu erhitzen, doch kann diese Massnahme nicht bei allen Kunststoffen angewendet werden, weil viele für Prägezwecke in Frage kommende Kunststoffe, wie Polyäthylen, auf diese Weise nicht erhitzt werden können.
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Die Erfindung zielt darauf ab, die vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und geht hiebei von einem Verfahren zum kontinuierlichen Prägen von ornamentalen Mustern oder Schriften auf Blättern aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, z. B. Polyäthylen, das einer einseitigen Erwärmung unterworfen und zwischen einer zum Prägen der Muster oder Schriften dienenden rotierenden Walze und einer rotierenden Gegenwalze hindurchgeführt wird, aus und erreicht dieses Ziel dadurch, dass bei diesem Verfahren die Erwärmung durch die in an sich bekannter Weise als Heizelement ausgebildete Prägewalze auf einer der Oberflächen des Blattes bzw.
auf einer Aussenseite eines flach zusammengelegten schlauchförmigen Blattes im Augenblick des Prägens und nur auf dem zu prägenden Teil dieser Oberfläche fortschreitend erfolgt und dabei auf ein Erweichen der behandelten Oberfläche begrenzt wird, und durch. die unbeheizte, mit einer starren oder halbstarren Oberfläche versehene Gegenwalze zur Erzielung einer Prägung mit geringer Tiefe in bezug auf die Dicke dieses Blattes nur ein leichter Gegendruck ausgeübt wird, wodurch die Muster oder Schriften auf dem behandelten Blatt als matte Fläche erscheinen und die andere Oberfläche dieses Blattes unverändert und glatt bleibt.
Die Erfindung hat ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend erläuterten Verfahrens zum Gegenstand. Diese Vorrichtung ist mit einer beheizbaren Prägewalze und einer mit dieser kinematisch gekuppelten Gegenwalze ausgestattet und zeichnet sich dadurch aus, dass die Oberfläche der unbeheizten Gegenwalze durch ein starres oder halbstarres Material gebildet ist, wobei die Gegenwalze an die Prägewalze nur leicht andrückbar ist. Das starre oder halbstarre Material ist ein Material mit geringer Verformbarkeit jedoch mit elastischen Eigenschaften, wodurch sich eine gleichmässige Druckverteilung ergibt. Der Überzug kann beispielsweise aus einer dünnen Lage Hartgummi bestehen.
Die Vorteile, die sich durch das erfindungsgemässe Verfahren ergeben, bestehen darin, dass eine Wiedergabe der Prägung an der Rückseite des Blattes nicht als Negativ auftritt und beim Prägen eines zusammengelegten Schlauches die der geprägten Seite gegebenüberliegende Unterseite der Folien sowie auch der zweite Folienteil nicht beeinflusst werden, so dass selbst schlauchförmige Folien ohne Gefahr eines Zusammenklebens der Flächen behandelt werden können.
Es ergibt sich dabei noch der weitere Vorteil, dass die Kontaktzeit zwischen Heizelement und Fo- lienfläche verringert werden kann, so dass diese Wärmebehandlung praktisch keine Rückverwandlung der regelmässigen Molekularanordnung in ihren ursprünglichen unregelmässigen Zustand und folglich keine Verminderung der mechanischen Eigenschaften hervorruft und dass das Gegenelement nicht beheizt wer den muss.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird die Wärmebehandlung auf die zu prägende Zone des Blattes konzentriert und lediglich auf ein Erweichen der behandelten Oberfläche begrenzt.
Das Erhitzen der Prägewalze kann durch Einführen von Wasserdampf in den Hohlraum der Walze, auf elektrischem Wege oder auf andere Weise erfolgen.
Das zu prägende Blatt aus Kunststoffmaterial gelangt direkt, ohne einer vorherigen Wärmebehandlung unterworfen zu werden, zur Prägewalze.
Beiminberührungkommen mit der Prägewalze wird das vorrückende Blatt sowohl der Wärmebehand- lung als. auch dem Prägevorgang unterworfen, welche Massnahmen beide in der speziellen Eindrück- oder Prägezone der Walze ausgeführt werden. In diesem Falle wird die Einprägung bloss auf der Oberfläche des zu prägenden Blattes hervorgebracht. Dieses Ergebnis wird durch die starr oder halbstarre Beschaffenheit des für die Berührungsfläche der Gegenwalze benutzten Materials und durch die mässige Gegenwirkung dieser Walze erzielt, wodurch vermieden wird, dass die einzurückenden ornamentalen Muster oder Schriften als Negativ auf der Rückseite des Blattes wiederholt werden.
Die auf das vorrückende Blatt in der Prägezone ausgeübte Wärmebehandlung wird lediglich auf den einzurückenden bzw. zu prägenden Teil des Blattes konzentriert, ohne dabei die mechanischen Eigenschaften des gesamten Materials zu beeinträchtigen.
Wird das erfindungsgemässe Verfahren zum Einprägen von ornamentalen Mustern oder Schriften mit flach zusammengelegtem schlauchförmigem Blatt aus Kunststoffmaterial ausgeführt, so wird jedes Aneinanderhaften der übereinandergelegten Lagen, die sich beim flachen Zusammenlegen des Schlauches bilden, vermieden.
Dies ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass die dem Blatt erteilte Wärmebehandlung nicht ausreicht, dessen Erweichen hervorzurufen, und zweitens auf den sanften Druck, mit welchem die beiden Walzen gegeneinander gepresst werden. Die Kombination dieser beiden Bedingungen verhindert eine Wiedergabe der Prägung auf der Rückseite des Blattes und das Aneinanderhaften der oberen Lage und der unteren Lage des schlauchförmigen Kunststoffblattes, wogegen dieses Aneinanderhaften bei den bis-
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her angewendeten Verfahren und Vorrichtungen gerade deshalb hervorgerufen wird, weil die Einprägung auf der Rückseite der einen Lage im Negativ wiedergegeben und infolgedessen auch der darunterliegenden Lage erteilt wird.
Durch die kinematische Kupplung der Prägewalze mit der Gegenwalze wird ein regelmässiger Vorschub des Blattes zwischen den beiden nur mit mässigem Druck anliegenden Walzen sichergestellt, der ohne diese Kupplung nicht gewährleistet wäre.
Die Erfindung kann mit Blättern aus thermoplastischem Material, wie z. B. Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid usw., ausgeführt werden, die zur Aufnahme von Eindrük- ken bzw. Einprägungen mittels einer Walze geeignet sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum kontinuierlichen Prägen von ornamentalen Mustern oder Schriften auf Blättern aus thermoplastischem Kunststoffmaterial, z. B. Polyäthylen, das einer einseitigen Erwärmung unterworfen und zwischen einer zum Prägen der Muster oder Schriften dienenden rotierenden Walze und einer rotie-
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die in an sich bekannter Weise als Heizelement ausgebildete Prägewalze auf einer der Oberflächen des Blattes bzw.
auf einer Aussenseite eines flach zusammengelegten schlauchförmigen Blattes im Augenblick des Prägens und nur auf dem zu prägenden Teil dieser Oberfläche fortschreitend erfolgt und dabei auf ein Erweichen der behandelten Oberfläche begrenzt wird, und durch die unbeheizt, mit einer starren oder halbstarren Oberfläche versehene Gegenwalze zur Erzielung einer Prägung mit geringer Tiefe in bezug auf die Dicke dieses Blattes nur ein leichter Gegendruck ausgeübt wird, wodurch die Muster oder Schriften auf dem behandelten Blatt als matte Fläche erscheinen und die andere Oberfläche dieses Blattes unverändert und glatt bleibt.