AT397230B

AT397230B - Verfahren zur herstellung einer prägewalze

Info

Publication number: AT397230B
Application number: AT0044885A
Authority: AT
Inventors: Werner Dr Wagner; Hugo Boettcher; Klaus Heimrich; Gustav Hildebrandt; Heinrich Dr Kracke; Johannes Richter
Original assignee: Benecke Ag J H
Priority date: 1984-02-20
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1994-02-25
Also published as: ATA44885A

Description

AT 397 230 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Prägewal2e zum kontinuierlichen Prägen der Oberfläche einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Prägefläche eine Negativform einer zu prägenden Narbung darstellt, bei dem auf die Oberfläche einer Narbungsvorlage ein Kunstharz als gleichmäßige Schichte aufgegossen oder aufgestrichen und danach zu einer Prägemutter ausgehärtet bzw. vernetzt wird, die Prägemutter anschließend abgezogen und auf die Umfangsfläche der Prägewalze aufgebracht wird.

Bei einem bekannten Verfahren wird die Piägeoberfläche der Prägewalze künstlich, z. B. durch mechanisches Bearbeiten, mit einer Prägeform versehen. Dabei stellt es keine Schwierigkeit dar, die Prägeform stoßfrei heizustellen. Die damit geprägte thermoplastische Folie wirkt jedoch entsprechend künstlich.

Ein Verfahren der eingangs genannten Gattung ist aus der DE-OS 25 52 547 bekannt. Die Matrize bei der DE-OS 25 52 547 weist einen Metallkörper auf, auf den eine aushärtbare Kunstharzmasse aufgetragen wird, auf die eine Originalvorlage gelegt wird. Anschließend wird die Matrize mit der aufgelagerten Originalvorlage heiß verpreßt Die Matrize kann dabei auch die Form eines Preßblechs haben, das biegsam ist und auf eine glatte Walze eines Prägekalanders aufgespannt wird. Bei diesem Aufspannen entsteht eine Stoßkante, so daß zwar mit dem Prägekalander kontinuierlich geprägt werden kann, die Prägung jedoch aufgrund der Stoßkante eine Diskontinuität aufweist.

Die US-PS-3 190 947 betrifft ein Verfahren zum Aufgießen von flüssigem Polyvinylchlorid auf ein Silikongießband, ohne daß dabei eine Prägewalze zum Einsatz kommt

Die DE-PS 19 05 198 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer Prägewalze für thermoplastische Folien, bei dem die Oberfläche der Prägewalze durch Eingießen von flüssigem Silikonharz in einen Ringraum und nachfolgendes Aushärten des Silikonharzes gefertigt wird.

Durch die AT-PS 228 476 ist ein elastischer Mantel einer Prägewalze aus Silikonkautschuk bekannt geworden, der aber nicht gattungsgemäß ausgebildet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, nach dem sich eine Prägewalze zum kontinuierlichen Prägen der Oberfläche einer thermoplastischen Folie in einfacher Weise so herstellen läßt, daß sie eine natürliche Ledemarbung aufweist, ohne daß Diskontinuitäten der natürlichen Prägestruktur entstehen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Narbungsvorlage ein natürliches Leder ist, als Kunstharz ein Silikonkautschuk verwendet wird und daß mit der Prägemutter unter Hitze und Druck die Oberfläche einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff geprägt wird, die nach dem Prägen mit ihren gegenüberliegenden Rändern gegeneinander stoßend zu einem Schlauch geformt wird, daß die die Prägung aufweisende Oberfläche der Folie im Bereich der gegeneinanderstoßenden Ränder unter Hitze und Druck mit der Prägemutter noch einmal überprägt und so eine endlose Positivform erzeugt wird, auf die eine weitere Schichte Silikonkautschuk aufgegossen oder aufgestrichen wird, die zu einer Prägetochter vulkanisiert wird, die von der Positivform abgezogen und mit der negativen Prägeoberfläche nach außen auf die Umfangsfläche der Prägewalze aufgeklebt wird.

Die Erfindung löst insbesondere das schwierige Problem, das bei der Verwendung einer natürlichen Lederoberfläche als Ausgangsform dadurch entsteht, daß diese Lederoberfläche nicht in einer kontinuierlichen Form voliegt. Somit läßt sich grundsätzlich nur eine Prägeschichte (hier als Prägemutter bezeichnet), z. B. in Form eines langgestreckten Rechtecks herstellen. Wird diese zu einem Schlauch gebogen, so entsteht an den gegeneinanderstoßenden Rändern eine Diskontinuität, die so augenfällig ist, daß eine kontinuierliche Prägung einer thermoplastischen Folie allein mit einer solchen schlauchförmig gebogenen Prägemutter nicht möglich ist.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, dieses Problem der Diskontinuität zu überwinden, um dadurch eine kontinuierliche Prägung einer thermoplastischen Folie in großen Mengen zu ermöglichen. Hierzu sieht die Erfindung vor, von der diskontinuierlichen Prägemutter zunächst durch Prägen einer thermoplastischen Folie eine positive Zwischenform zu schaffen, die zwar ebenfalls in ihrer Oberflächenstruktur diskontinuierlich ist, die aber die vorteilhafte Eigenschaft hat, daß sie durch thermoplastisches Prägen verformt werden kann. Erfindungsgemäß wird nun der Bereich der Positivform, in dem die Diskontinuität deutlich wird, durch die Negativform der Prägemutter überprägt, so daß die Diskontinuität verschwindet. Da bei der Prägung die Folie aus thermoplastischem Kunststoff im Bereich der gegeneinanderstoßenden Ränder auch die zu einer Verschweißung erforderliche Temperatur beim Überprägen erreicht, werden die Ränder gleichzeitig miteinander verschweißt

Da die Überprägung in Umfangsrichtung begrenzt ist, entsteht ein Übergangsbereich, in dem die übeiprägte Struktur in die ursprünglich mit der Prägemutter geprägte Struktur übergeht. Dieser Übergang ist jedoch so stetig, daß er in der Praxis praktisch nicht mehr sichtbar ist

Im Rahmen der Erfindung ist bevorzugt, daß die Folie mit der Prägemutter in einer Rachpresse geprägt wird, obwohl grundsätzlich auch das Prägen in einer Walzenpresse nicht ausgeschlossen ist. Dies ist besonders einfach, da das Prägen gleichzeitig über die gesamte Prägefläche und darüber hinaus auch über eine längere Zeit erfolgen kann. Dies ist unter Umständen vorteilhafter als in einer ohnehin komplizierteren Walzenprägevomchtung, wo die Verweildauer in einem Preßspalt naturgemäß geringer ist und somit in der Regel das Prägen mit einem höheren Prägedruck erfolgen muß.

Bevorzugt wird mit ähnlichen Vorteilen beim Überprägen so vorgegangen, daß die Folie mit der -2-

AT397230B

Prägemutter in einer schmalen, im wesentlichen ebenen Flachpresse überprägt wird. Die Flachpresse ist jedoch schmal, derart, daß die Überprägung nur in dem Stoßbereich erfolgt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn gemäß einem Vorschlag der Erfindung so vorgegangen wird, daß in einem in Umfangsrichtung des Schlauches zu den Rändern der Preßplatten hin sich kontinuierlich erweiternden Prägespalt geprägt wird. Durch die kontinuierliche Erweiterung des Prägespaltes in Umfangsrichtung des Schlauches zu den Rändern der Preßplatten hin nimmt die Prägewirkung kontinuierlich ab und so daß ein kontinuierlicher Übergang von dem einen Prägemuster auf das andere Prägemuster ohne sichtbare Sprünge erzielt wird.

Zum Herstellen der Prägetochter ist es vorteilhaft, daß der Schlauch mit der Positivform nach außen auf eine Walze aufgebracht, daß die Walze ständig gedreht und dabei mittels einer Rakel die Schichte von Silikonkautschuk aufgestrichen und anschließend zu der Prägetochter vulkanisiert wird. Die Dicke der Prägetochter ist dadurch besonders gleichmäßig, und das Aufträgen mit der Rakel sorgt für ein gutes Eindringen des Silikonkautschuks in die Poren der Positivform. Weiters werden so Dickenänderungen durch Schweikraft und Fließen des noch flüssigen Silikonkautschuks ausgeschlossen.

Um den Übergang zwischen der Prägung und der Überprägung durch die Prägemutter auch bei schwierigen Prägestrukturen nicht in Erscheinung treten zu lassen, ist es zweckmäßig, daß die Ränder der Preßplatte der für die Überprägung verwendeten Flachpresse in Ausrichtung des Schlauches schlangenförmig gekrümmt, vorzugsweise unregelmäßig gekrümmt sind.

Statt einer natürlichen Lederoberfläche kann auch jede andere Art einer Oberflächenstruktur als Grundlage dienen, beispielsweise ein Gewebe, Vlies, eine Holzoberfläche oder dergleichen.

Grundsätzlich ist es möglich, nicht nur ein, z. B. rechteckiges Stück einer natürlichen Narbungsvorlage auf die Walze als Gießunterlage für Silikonkautschuk aufzubringen, sondern auch mehrere sowohl in Umfangsrichtung als auch in Achsrichtung der Walze. Dadurch entstehen mehrere Diskontinuitäten, die jedoch erfindungsgemäß durch Überprägung zum Verschwinden gebracht werden können.

Handelt es sich um Diskontinuitäten in Achsrichtung, so läßt sich das Überprägen im Spalt zwischen zwei Walzen ganz einfach in der Weise durchführen, daß der Prägedruck zu Beginn des Durchlaufs des zu überprägenden Bereiches kontinuierlich zunehmend erhöht und am Schluß kontinuierlich abnehmend vermindert wird. Handelt es sich um Diskontinuitäten, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, so ist ein Überprägen im Spalt zwischen zwei Walzen in der Weise möglich, daß die den Spalt bildenden Walzen ballig geformt sind, so daß ein Prägespalt gebildet ist, dessen Weite von einem mittleren Minimum nach außen hin kontinuierlich zunimmt. Auf diese Weise läßt sich eine linien- oder bandförmige Überprägung in Umfangsrichtung erzielen.

Die Erfindung macht es möglich, lange Folienbahnen mit natürlicher und sich kontinuierlich über die Bahnlänge fortsetzender Ledemarbung in positiver Form zu schaffen, von der durch Aufgießen von Silikonkautschuk eine Negativform abgenommen werden kann, so daß dann eine Negativform mit ebenfalls sich über die gesamte Bahnlänge kontinuierlich fortsetzender, natürlicher Ledernarbung zur Verfügung steht, die dann zum Herstellen der endgültigen Positivnarbung keines Prägevorganges mehr bedarf, sondern das an sich bekannte Gieß- und Aufstreichverfahren ermöglicht.

Beispiel 1:

Zum Herstellen einer Prägewalze zum kontinuierlichen Prägen einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff wird zunächst eine Vorlage aus natürlichem Leder, Textil oder dergleichen auf eine ebene Unterlage gespannt und an den Kanten befestigt. Um die Kanten wird eine rahmenförmige Begrenzung angebracht und so eine Gießform gebildet, in die ein dehäsiv wirkender Silikonkautschuk gegossen wird. Dieser fügt sich der Oberflächenfeinkontur der Vorlage in jedem kleinsten Detail genau an, dringt also auch in Poren und umschließt sogar Haare. Danach wird der Silikonkautschuk vulkanisiert, geliert oder verfestigt und von der Vorlage abgezogen. Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, um so mehrere Prägemütter zu erzeugen, die miteinander verbunden werden.

Das so hergestellte Gebilde aus mehreren Prägemüttern wird zusammen mit einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Stärke von etwa 0,8 mm in eine Plattenpresse gebracht, wobei die Folie unten liegt und die Prägefolie mit der Prägeseite nach unten darüber.

Die Folie aus thermoplastischem Kunststoff wird nun von unten direkt und zusätzlich auch von oben durch die Prägemütter hindurch auf ca. 190 °C erwärmt und dadurch plastifiziert. Durch gleichzeitig aufgebrachten Druck ergibt sich nach einer gewissen Zeit der genaue Abdruck der Struktur der Prägemutter auf der Folie aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. aus Polyvinylchlorid besteht. Danach wird gekühlt und die geprägte Folie herausgenommen.

Die Folie wird entsprechend der Länge und dem Umfang einer Prägewalze auf Maß geschitten und zu einem Schlauch gebogen, wobei die geprägte oder Narbenseite außen liegt. Die Stoßstelle wird dabei sorgfältig angepaßt und rückseitig mit Klebeband verbunden. Danach wird der Schlauch nur mit der Stoßstelle in eine schmale Flachpresse gebracht, in der über die Stoßstelle die Prägemutter gelegt wird. Danach erfolgt wiederum eine Erwärmung und Druckbeaufschlagung, so daß das gewünschte Überprägen im Bereich der Stoßstelle erfolgt Dabei erfolgt gleichzeitig ein Verschweißen der gegeneinanderstoßenden Ränder.

Der so erzeugte, auf seiner Außenseite eine Positivform der Prägestruktur aufweisende Schlauch wird auf -3-

AT 397 230 B eine Walze gezogen und diese in ein Gestell mit Lagern gelegt und ständig rotiert. Danach wird mittels einer Rakel Silikonkautschuk in gleichmäßiger Schichtdicke aufgebracht, der anschließend zur Vulkanisation gebracht wird. Während dieser Vorgänge wird die Walze weiter gedreht, um so Ungleichmäßigkeiten in der Schichtdicke zu vermeiden.

Nach der Vulkanisation wird der so erzeugte Silikonschlauch abgezogen und umgekrempelt, so daß nun das von der Vorlage abgenommene Dessin, Leder, Textil oder dergleichen als Negativform auf der Außenfläche vorhanden ist. Der Schlauch wird über eine Walze gezogen, nachdem deren Oberfläche vorher mit einem Haftvermittler und einem Silikonklebstoff beschichtet worden ist. Nach dem Aushärten der Klebeschicht kann die Walze als Prägewalze in einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Prägen einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff verwendet werden.

Beispiel 2:

Zum Herstellen einer Kunststoffolie mit einer Narbung wird zunächst mit Hilfe einer gemäß Beispiel 1 hergestellten Prägewalze eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff kontinuierlich geprägt und ein längerer Abschnitt davon endlos verbunden, wobei die Verbindungsstelle mittels einer Prägewalze überprägt wird, so daß dort ein kontinuierlicher Übergang des positiven Prägemusters erzeugt wird.

Danach wird auf die Seite der endlosen Folie aus thermoplastischem Kunststoff, die das positive Prägemuster aufweist, Silikonkautschuk aufgegossen oder aufgestrichen und gleichzeitig eine Gewebe oder Gewirkebahn zur Verstärkung aufgebracht. Der Silikonkautschuk wird vulkanisiert, geliert oder verfestigt und von der Vorlage abgezogen, so daß ein endloses Band aus Silikongummi gebildet ist, das eine gewünschte Oberflächenstruktur, insbesondere eine natürliche Ledemarbung, aufweist.

Dieses endlose Band aus Silikongummi wird in eine Vorrichtung gebracht, in der es langsam und kontinuierlich umläuft. Auf die die Narbung in Negativform aufweisende Oberfläche wird flüssiger Kunststoff aufgetragen, zur Verfestigung gebracht und anschließend abgezogen und aufgewickelt.

Beispiel 3:

Zum Herstellen einer Prägewalze zum kontinuierlichen Prägen der Oberfläche einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff wird zunächst eine Vorlage aus natürlichem Leder, Textil oder dergleichen so zugeschnitten, daß zwei parallele Kanten vorhanden sind. Dieses Stück natürlichen Leders wird, mit der Narbung nach außen, auf eine Walze aufgeklebt, derart, daß die beiden parallelen Kanten dicht gegeneinanderstoßen. Danach wird bei rotierender Walze mittels einer Rakel Silikonkautschuk in gleichmäßiger Schichte auf die Oberfläche der Walze aufgebracht, zu einer Prägemutter vulkanisiert und anschließend abgezogen.

Die Prägemutter wird, mit der Negativnarbung nach außen, auf eine Walze aufgezogen, die zusammen mit einer zweiten Walze, auf welcher eine schlauchförmige Folie aus thermoplastischem Kunststoff aufgezogen ist, einen Prägespalt bildet. In dem Spalt zwischen den beiden Walzen wird in die Oberfläche der thermoplastischen Folie unter Hitze und Druck die Negativform der Prägemutter eingeprägt und so eine Positivform der Narbung gebildet.

Bis zu diesem Verfahrensschritt hat sich die Diskontinuität der natürlichen Ledemarbung im Bereich der gegeneinanderstoßenden Kanten der natürlichen Narbungsvorlage aus Leder erhalten. Um diese zu beseitigen, wird die Folie im Bereich der Diskontinuität ihrer Positivnarbung durch die Prägemutter überprägt, und zwar mit Oberflächenbereichen der Prägemutter, die keine Diskontinuität aufweisen. Das Überprägen erfolgt in der Weise, daß beim Durchlaufen der Diskontinuität durch den Prägespalt der Prägedruck kontinuierlich erhöht und danach wieder kontinuierlich verringert wird.

Auf die Positivform der Narbung der thermoplastischen Folie wird, während sich diese auf einer rotierenden Walze befindet, Silikonkautschuk mittels einer Rakel in gleichmäßiger Schichte aufgestrichen, der anschließend vulkanisiert wird, wobei die Walze weiterhin rotiert, um Ungleichmäßigkeiten in der Schichtdicke zu vermeiden.

Nach der Vulkanisation wird der so erzeugter Silikonschlauch abgezogen und umgekrempelt, so daß nun die natürliche Narbungsvorlage auf der Außenfläche ohne Diskontinuitäten vorhanden ist. Dieser Silikonschlauch wird auf eine Walze gezogen, nachdem deren Oberfläche vorher mit einem Haftvermittler und einem Silikonklebstoff beschichtet worden ist. Nach dem Aushärten der Klebeschichte kann die Walze als Prägewalze in einer Vorichtung zur kontinuierlichen Prägung einer thermoplastischen Folie verwendet werden.

Beispiel 4:

Es wird wie bei Beispiel 3 verfahren, jedoch werden zwei rechteckförmige Stücke natürlichen Leders mit der Narbung nach außen auf die Walze aufgebracht, wobei in Umfangsrichtung verlaufende, benachbarte Ränder eng aneinander anliegen. Auf diese Weise ergeben sich bei der Prägemutter und entsprechend auch bei der Narbung der thermoplastischen Folie Diskontinuitäten in der Narbung, die sich in Umfangsrichtung erstrecken.

Zum Beseitigen dieser Diskontinuitäten erfolgt ein Überprägen wie bei Beispiel 1 zwischen zwei Walzen, jedoch sind diese Walzen ballig geformt, wobei die sich in Umfansrichtung erstreckenden -4-

Claims

AT 397 230 B Diskontinuitätslinien durch die engste Stelle des Spaltes zwischen den ballig geformten Walzen geführt wird, so daß dort die Prägung am stärksten ist, während sie in axialer Richtung entfernt davon kontinuierlich abnimmt. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Herstellen einer Prägewalze zum kontinuierlichen Prägen der Oberfläche einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff, wobei die Prägefläche eine Negativform einer zu prägenden Narbung darstellt, bei dem auf die Oberfläche einer Narbungsvorlage ein Kunstharz als gleichmäßige Schichte aufgegossen oder aufgestrichen und danach zu einer Prägemutter ausgehärtet bzw. vernetzt wird, die Prägemutter anschließend abgezogen und auf die Umfangsfläche der Prägewalze aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Narbungsvorlage ein natürliches Leder ist, als Kunstharz ein Silikonkautschuk verwendet wird und daß mit der Prägemutter unter Hitze und Druck die Oberfläche einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff geprägt wird, die nach dem Prägen mit ihren gegenüberliegenden Rändern gegeneinander stoßend zu einem Schlauch geformt wird, daß die die Prägung aufweisende Oberfläche der thermoplastischen Folie im Bereich der gegeneinanderstoßenden Ränder unter Hitze und Druck mit der Prägemutter noch einmal übeiprägt und so eine endlose Positivform erzeugt wird, auf die eine weitere Schichte Silikonkautschuk aufgegossen oder aufgestrichen wird, die zu einer Prägetochter vulkanisiert wird, die von der Positivform abgezogen und mit der negativen Prägeoberfläche nach außen auf die Umfangsfläche der Prägewalze aufgeklebt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mit der Prägemutter in einer Flachpresse geprägt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mit der Prägemutter in einer schmalen, im wesentlichen ebenen Flachpresse übeiprägt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem in Umfangsrichtung des Schlauches zu den Rändern der Preßplatten hin sich kontinuierlich «weiternden Prägespalt geprägt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch mit der Positivform nach außen auf eine Walze aufgebracht, daß die Walze ständig gedreht und dabei mittels einer Rakel die Schichte von Silikonkautschuk aufgestrichen und anschließend zu der Prägetochter vulkanisiert wird.