DE1156969B

DE1156969B - Walzenpaar zum Praegen durchlaufender Warenbahnen, bestehend aus einer Praegewalze und einer Gegenwalze mit elastischem Mantel, nebst Verfahren zum Herstellen der Gegenwalze

Info

Publication number: DE1156969B
Application number: DED28677A
Authority: DE
Original assignee: Dornbusch & Co
Current assignee: Dornbusch & Co
Priority date: 1958-08-02
Filing date: 1958-08-02
Publication date: 1963-11-07

Description

Walzenpaar zum Prägen durchlaufender Warenbahnen, bestehend aus einer Prägewalze und einer Gegenwalze mit elastischem Mantel, nebst Verfahren zum Herstellen der Gegenwalze Die Erfindung betrifft ein Walzenpaar zum Prägen durchlaufender Warenbahnen aus thermoplastischem Kunststoff, Papier oder Gewebe, das in der üblichen Weise aus einer Prägewalze und einer Gegenwalze mit elastischem Mantel besteht, nebst einem Verf ahren zur Herstellung der Gegenwalze. Zum Erzeugen von Tiefprägungen auf der durchlaufenden Warenbahn erhalten häufig die Mantelflächen der Prägewalze und der Gegenwalze ineinanderpassende reliefartige Musterungen. Der elastische Gegenwalzenmantel gibt im praktischen Betriebe des Walzenpaares dem von dem üblicherweise metallischen Prägewalzenmantel ausgeübten Druck nicht nur in radialer Richtung nach, sondern dieser gewöhnlich aus Gummi, Pappmache oder einem gepreßten Textilvlies hergestellte Gegenwalzenmantel dehnt sich dabei auch in tangentialer Richtung. Dadurch verzerrt sich das in den Gegenwalzenmantel eingearbeitete Reliefmuster und paßt nicht mehr genau in das Reliefmuster des Prägewalzenmantels, was unklare Prägungen auf der durchlaufenden Warenbahn zur Folge hat. Außerdem können sich dann auch unkontrollierbare Überbeanspruchungen einzelner Stellen der Reliefmusterungen ergeben, die dementsprechend schnell verschleißen.
Zur Vermeidung der vorerwähnten Nachteile hat man vorgeschlagen, den elastischen Gegenwalzenmantel mehrschichtig auszuführen, wobei sich die einzelnen Mantelschichten in ihrer Elastizität voneinander unterscheiden. Jedoch haben die bekannten Gegenwalzenmäntel dieser Ausführung entweder nicht genügend mechanische Festigkeit, um die oft recht hohen Präge drücke aushalten zu können, oder nicht genügende Elastizität, insbesondere mangelnde Tiefenelastizität, wodurch die vorerwähnte schädliche Überbeanspruchung einzelner Stellen der Reliefmusterung hervorgerufen werden kann. Aus diesen Gründen ist man überwiegend bei Gegenwalzenmänteln von einheitlicher Struktur geblieben und hat die vorerwähnten tangentialen Dehnungen in Kauf genommen, denen solche Walzenmäntel im praktischen Betriebe unterworfen sind.
Die Erfindung bezweckt, von den vorgenannten, praktisch unbrauchbaren Vorschlägen ausgehend, bei Walzenpaaren der eingangs genannten Bauart den elastischen Gegenwalzenmantel so zu verbessern, daß dieser Mantel bei hinreichender Festigkeit und Tiefenelastizität auch bei höheren Prägedrücken keine nachteiligen tangentialen Dehnungen erleidet. Bei dem erfindungsgemäßen Walzenpaar weist der Gegenwalzenmantel eine im Vergleich zu den übrigen Mantelschichten harte Außenschicht aus vulkanisier- tem Gummi auf, ferner eine mit dieser haltbar verbundene Mittelschicht, die ein biegsames, aber möglichst undehnbares Gewebe, Faservlies od. dgl. enthält, und eine darunterliegende weiche Innenschicht, die den Mantelkern umschließt. Gegebenenfalls kann als Innenschicht in an sich bekannter Weise ein Hohlraum dienen, der mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium von regelbarem Druck und regelbarer Temperatur zu füllen bzw. gefüllt und durch Radial-und Axialbohrungen des Walzenkerns an eine Zu-und Ableitung des Mediums anschließbar ist.
Die aus vulkanisiertem Gummi bestehende Außenschicht des Gegenwalzenmantels hat beispielsweise eine Shore-Härte von etwa 60, während die Shore-Härte der aus weicherem Gummi od. dgl. hergestellten Innenschicht zweckmäßig etwa 30 beträgt. Dadurch erreicht man bei dem Gegenwalzenmantel eine gute Tiefenelastizität, so daß dieser Mantel auch hohe Präge drücke durch entsprechend elastische Verformung in radialer Richtung aufnehmen kann. Die ein praktisch undehnbares Gewebe od. dgl. enthaltende Mittelschicht, die mit der Außenschicht haltbar verbunden ist, verhütet ein Ausweichen der jeweils durch den Prägedruck belasteten Stellen der Außenschicht in tangentialer Richtung. Infolgedessen kann sich die reliefartige Musterung des Gegenwalzenmantels auch nicht mehr im Vergleich zur Reliefmusterung des metallischen Prägewalzenmantels verzerren.
Die Außen- und die Mittelschicht des Gegenwalzenmantels können über dessen Innenschicht bzw. den als Innenschicht dienenden Hohlraum nach den Walzenzapfen hin verlängert und mittels Rohrschellen od. dgl. unverdrehbar auf Ringbunden des Walzenkerns befestigt sein, welche die Innenschicht bzw. den Hohlraum stirnseitig abdecken. Ferner können die Mantelflächen der Präge- und der Gegenwalze außerhalb ihrer reliefartigen Prägemusterungen ineinanderpassende Randverzahnungen von einem solchen Übersetzungsverhältnis aufweisen, daß beide Walzen mit gleichen Umfangsgeschwindigkeiten umlaufen, wenn eine von ihnen angetrieben wird.
Zur Herstellung einer Gegenwalze kann man zweckmäßig die Prägewalze, deren Mantelfläche bereits mit der reliefartigen Prägemusterung versehen ist, als Modell benutzen. Erfindungsgemäß werden um die fertige Prägewalze nacheinander eine gut verformbare Folie od. dgl., eine Schicht aus unvulkanisiertem Gummi, ein biegsames, aber möglichst undehnbares Gewebe und gegebenenfalls eine weitere dünne Schicht aus unvulkanisiertem Gummi gewickelt. Die Folienstärke entspricht zweckmäßig der ungefähren Dicke der später zu prägenden Warenbahn, die Gesamtstärke der übrigen Schichten dagegen der Dicke der späteren Mittelschicht des Gegenwalzenmantels.
Nach dem Aufbringen der vorgenannten Schichten wird durch Festbandagieren sämtlicher Schichten die Prägewalzenmusterung über die gut verformbare Folie in die dieser benachbarten Gummischicht eingedrückt und durch anschließendes Vulkanisieren der beiden Gummischichten fixiert. Der solchermaßen erzeugte, in sich zusammenhängende Schlauch wird nach Abnahme der Bandagen auf seiner Außenfläche zylindrisch bearbeitet, durch Umstülpen von der Prägewalze abgestreift, sodann in ungestülptem Zustand über den Walzenkern der Gegenwalze gezogen und an dessen Ringbunden unverdrehbar befestigt. Wenn es sich um eine Vollwalze handelt, muß selbstverständlich vorher auf den Walzenkern zwischen den Ringbunden die weiche Innenschicht des Gegenwalzenmantels aufgebracht werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 ein Walzenpaar zum Prägen von Warenbahnen und ähnlichen flächenartigen Gebilden aus thermoplastischem Kunststoff u. dgl. im Querschnitt und Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform der Gegenwalze dieses Walzenpaares im Längsschnitt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 trägt der metallische Mantel einer nur angedeutet gezeichneten Prägewalze 1 ein in der üblichen Weise hergestelltes reliefartiges Prägemuster sowie gegebenenfalls seitlich davon mindestens an einem Mantelrand eine umlaufende, kurz als Randverzahnung bezeichnete Verzahnung. Mit der Prägewalze 1 arbeitet eine in geeignetem sowie vorzugsweise einstellbarem Achsenabstand angeordnete, im ganzen mit 2 bezeichnete Gegenwalze zusammen, deren Mantelfläche eine das Negativ der Reliefrnusterung und gegebenenfalls auch das der Randverzahnung der Prägewalze darstellende Profilierung aufweist. Zwischen den Walzen 1 und 2, die sich mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit drehen, läuft eine Warenbahn aus thennoplastischem Kunststoff, Papier oder Gewebe durch, die dabei auf beiden Seiten eine Prägung erhält.
Der Mantel der Gegenwalze 2 setzt sich aus drei übereinanderliegenden Schichten 3, 4 und 5 zusammen und sitzt unverdrehbar auf einem biegungssteifen Walzenkern 6. Die Außenschicht3, deren Man- telfläche in der vorstehend angegebenen Weise gemustert ist, besteht aus vulkanisiertem Gummi oder einem ähnlichen elastisch nachgiebigen Werkstoff und hat beispielsweise eine Shore-Härte von 60. Eine Mittelschicht 4, die ein biegsames, aber möglichst undehnbares Gewebe, Faservlies od. dgl. enthält, ist haltbar mit der vergleichsweise harten Außenschicht 3 und mit einer Innenschicht 5 verbunden. Die aus Gummi oder einem ähnlichen elastisch nachgiebigen Werkstoff bestehende Innenschicht 5 hat eine Shore-Härte von beispielsweise 30 und ist dementsprechend wesentlich weicher als die Außenschicht 3.
Die in Fig. 2 dargestellte Gegenwalze 2 hat einen aus zwei haltbar miteinander verbundenen Schichten 3 und 4 bestehenden und auf jeder Seite mit einer Randverzahnung 7 versehenen Hohlmantel 8, der zwischen den in entsprechende Randverzahnungen einer Prägewalze 1 passenden Verzahnungen 7 eine das Negativ der Prägewalzenmusterung bildende Reliefmusterung aufweist. Zwischen dem Hohimantel 8 und dem biegungssteifen Walzenkern 6' bleibt an Stelle der vergleichsweise weichen Innenschicht 5 des ersten Ausführungsbeispiels ein zylindrischer Hohlraum9 frei, der nach den Stirnseiten hin durch je einen Ringbund 10 des Walzenkerns abgeschlossen ist. Mit Hilfe von Axialbohrungen 11 und radialgebohrten Sacklöchern 12, die sich an die inneren Enden der Bohrungen 11 anschließen und in den Hohlraum 9 ausmünden, kann ein unter regelbarem Druck und regelbarer Temperatur stehendes flüssiges oder gasförmiges Medium in den Hohlraum 9 eingeleitet oder ständig durch diesen Hohlraum geführt werden.
Die Zu- und Ableitung des Mediums erfolgt in der üblichen Weise durch die von den Axialbohrungen 11 durchsetzten Laufzapfen 13 der Gegenwalze 2. Zum flüssigkeits- bzw. gasdichten Abschluß des Hohlraum meß 9 nach den Stirnseiten der Gegenwalze 2 hin sind die Enden 14 des Hohlmantels 8 mit Hilfe von Rohrschellen 15 od. dgl. abdichtend und unverdrehbar auf den Ringbunden 10 des Walzenkerns 6' befestigt.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 können der Mantel und der Kern der Gegenwalze 2 in ähnlicher Weise unverdrehbar miteinander verbunden werden, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gezeigt ist. Nur tritt in diesem Falle selbstverständlich an Stelle des Hohlraumes 9 die verhältnismäßig weiche Innenschicht 5, und die Bohrungen 11 und 12 des Walzenkerns fallen fort.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Walzenpaar zum Prägen durchlaufender Warenbahnen aus thermoplastischem Kunststoff, Papier oder Gewebe, bestehend aus einer Präge-und einer Gegenwalze, deren Mantelflächen mit ineinanderpassenden reliefartigen Musterungen versehen sind, wobei die Gegenwalze aus einem Walzenkern und einem auf diesem angeordneten mehrschichtigen elastischen Mantel besteht, dessen Schichten sich in ihrer Elastizität voneinander unterscheiden, gekennzeichnet durch eine im Vergleich zu den übrigen Mantelschichten harte, aus vulkanisiertem Gummi bestehende Außenschicht (3), eine mit dieser haltbar verbundene und ein biegsames, aber möglichst undehnbares Gewebe, Faservlies od. dgl. enthaltende Mittelschicht (4) und eine darunterliegende weiche, den Walzenkern (6 bzw. «) umschließende Innenschicht (5).
2. Walzenpaar nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Innenschicht in an sich bekannter Weise ein mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium von regelbarem Druck und regelbarer Temperatur gefüllter Hohlraum (9) dient, der durch Radial- und Axialbohrungen (12 und 11) des Walzenkerns (6') bzw. der Walzenzapfen (13) an eine Zuleitung und Ableitung des Mediums anschließbar ist.
3. Walzenpaar nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außen-und die Mittelschicht (3 und 4) über die Innenschicht (5) bzw. den als Innenschicht dienenden Hohlraum (9) hinaus verlängert und mittels Rohrschellen (15) od. dgl. unverdrehbar auf Ringbunden (10) des Walzenkerns (6') befestigt sind, welche die Innenschicht (5) bzw. den Hohlraum (9) stirnseitig abdecken.
4. Walzenpaar nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen der Präge- und der Gegenwalze (1 und 2) außerhalb ihrer Prägemusterungen Randverzahnungen (7) von einem solchen Übersetzungsverhältnis aufweisen, daß beide Walzen bei Antrieb einer dieser Walzen mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufen.
5. Verfahren zum Herstellen der Gegenwalze für ein Walzenpaar nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß um die fertige Prägewalze nacheinander eine gut verformbare Folie od. dgl. von der ungefähren Dicke der später zu prägenden Warenbahn, eine Schicht aus unvulkanisiertem Gummi, die als spätere Außenschicht des Gegenwalzenmantels dient, ferner als dessen spätere Mittelschicht ein biegsames, aber möglichst undehnbares Gewebe und gegebenenfalls eine weitere dünne Schicht aus unvulkanisiertem Gummi gewickelt, durch Festbandagieren sämtlicher Schichten die Prägewalzenmusterung über die gut verformbare Folie in die dieser benachbarten Gummischicht eingedrückt und durch anschließendes Vulkanisieren der beiden Gummischichten fixiert sowie ein in sich zusammenhängender Schlauch erzeugt, dieser Schlauch nach Abnehmen der Bandagen auf seiner Außenfläche zylindrisch bearbeitet, durch Umstülpen von der Prägewalze abgestreift, sodann im umgestülpten Zustand über den Walzenkern der Gegenwalze gezogen und an dessen Ringbunden undrehbar befestigt wird, nachdem gegebenenfalls vorher auf den Walzenkern zwischen den Ringbunden die weiche Innenschicht des Gegenwalzenmanteis aufgebracht worden war.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 743 824.