DE1479317C - Verfahren zum formhaltigen Aufwickeln thermoplastischer Folien - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum form- - beseitigen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß

haltigen Aufwickeln thermoplastischer Folien hoher dadurch gelöst, daß die Folie vor dem Aufwickeln

Elastizität mit einer auf der Oberfläche aufgebrach- in mechanisch unbeanspruchtem Zustand 20 bis

ten Funktionsschicht, insbesondere zum Herstellen 170 Stunden einer konstanten Temperatur zwischen

von Kohlebandspulen. 5 30 und 60° C ausgesetzt wird, wobei zwischen der

Thermoplastische Folien der genannten Art finden gewählten Temperatur und der Vorbehandlungsdauer

in den verschiedensten Bereichen Anwendung. Eine eine Wechselbeziehung besteht, danach gelagert und

bevorzugte Form ihrer Anwendung ist ein Band dann unter einer unterhalb der Elastizitätsgrenze des

relativ geringer Breite, das einen hier als Funktions- Folienwerkstoffes liegenden Zugspannung und einer

schicht bezeichneten Überzug aufweist und ent- ίο Temperatur von etwa 30 bis 40° C verbrauchsfertig

sprechend dessen Zusammensetzung und Eigenschaf- aufgewickelt wird.

ten Verwendung findet als Farbband für Druckwerke, Das Verfahren nach der Erfindung wird in der

als Klebeband, als Magnetband, zu Schutzzwecken folgenden Beschreibung erläutert und an Hand von

oder zu Schmuckzwecken. einigen Beispielen veranschaulicht.

Besondere Bedeutung haben derartige Bänder, die 15 Das erfindungsgemäße Verfahren setzt sich zwei mit einer Carbonschicht versehen sind und in Schreib- voneinander getrennten Verfahrensschritten zusamwerken, insbesondere Schreibmaschinen, Verwen- men: Der thermischen Vorbehandlung und dem dung finden, da sie dank ihren Eigenschaften eine eigentlichen Aufwickelvorgang. Die thermische Vorgroße Zahl von Nachteilen beseitigen, die den vorher behandlung dient der Entspannung des Materials verwendeten Textilfarbbändern bzw. Carbonfarb- 20 und kann vorgenommen werden entweder an der bändern mit Papier als Trägermaterial zu eigen sind. Folie selbst oder aber an den bereits vorher durch Die Vorzüge insbesondere gegenüber den zuletzt Aufschneiden der Folie entstandenen einzelnen genannten liegen in der großen Dehnungsfähigkeit, Streifen, die nach ihrer Vorbehandlung unter bedie bei einer erhöhten Zugbeanspruchung ein Reißen stimmten Bedingungen auf eine Walze oder eine des Bandes verhindert und auch bei starker Inan- 25 Spule aufgewickelt werden. Es ist jedoch nicht erforspruchnahme mit plastischer Verformung des Bandes derlich, daß dieser zweite Verfahrensschritt unmittelohne Einfluß auf die Güte des Abdruckes ist; weiter- bar im Anschluß an den ersten stattfindet, sondern hin gewährleisten solche Bänder ein gestochen klares, er kann zu einer beliebigen späteren Zeit ausgeführt auch bei starker Vergrößerung saubere Kanten auf- werden.

weisendes Schriftbild und vermeiden das gefürchtete 30 Art und Stärke der Folie sowie Art und Stärke Verschmutzen der Drucktypen. Die äußerst geringe der Funktionsschicht werden entsprechend der be-Dicke des Bandes ermöglicht es, auf einer Spule absichtigten Verwendung des fertigen Bandes gegegebener Größe mehr Länge aufzuwickeln, so daß wählt. Soll das Band ζ. B. als Farbband in Schreibdie Zeitabstände zwischen dem Farbbandwechsei maschinen benutzt werden, so kann die Folie aus vergrößert sind. 35 einem dehnbaren thermoplastischen Material, wie Außerdem tritt bei solchen Bändern kein Ver- z. B. Zelluloseazetat, Zelluloseazetatbutyrat, PoIyschmutzen der Hände bei der Handhabung und kein äthylen, Nylon, Polyterephthalat od. dgl. bestehen. Verwischen des Abdruckes auf; auch besteht die Die Funktionsschtcht, die beispielsweise durch Möglichkeit, auf einfache Weise jede beliebige ge- Kaschieren aufgebracht worden sein kann, enthält wünschte Druckfarbe aufzubringen. 40 beispielsweise als Grundsubstanz ein schwer schmelz-Zweck der Erfindung ist, Folien bzw. Bänder der bares polykristallines Wachs, ein harzartiges Material oben aufgeführten Art auf einen als Nabe dienenden od. dgl. Der Werkstoff der Folie, die sowohl als Rotationskörper, z. B. eine Spule, aufwickeln zu Träger für den daran haftenden Überzug als auch können, ohne daß die gewickelte Rolle, wenn keine zur Verstärkung des Bandes selbst dient, hat vorzugs-Flansche sie führen, nachträglich verrutscht oder 45 weise die folgenden Kennwerte: Elastizitätsmodul ihre Form verliert. Solche nachträglichen Verformun- 3,0 · 10⁴ kg/cm², Längsdehnungsfaktor von mindegen entstehen häufig infolge Veränderung der Um- stens lO°/o, linearer thermischer Dehnungskoeffizient gebungstemperatur, und zwar insbesondere durch maximal 7 · 1O~⁵/⁰ C sowie eine Dicke von maximal die Kräfte, die die Funktionsschicht auf das Band 0,05 mm. Die gewählte untere Grenze der Stärke des ausübt, da beide Temperaturausdehnungskoeffizien- 50 Films ist im wesentlichen abhängig von der vorausten sich voneinander unterscheiden. Dadurch oder sichtlichen Beanspruchung des Bandes. Je geringer durch mechanische Einwirkungen kann eine axiale die zulässige Mindeststärke gewählt werden kann, Verschiebung der Bandlagen, ein Aufwerfen der um so größer ist selbstverständlich die auf eine Spule Rolle in eine Schüsselform und eine Zerstörung der vorgegebenen Außendurchmessers aufwickelbare einheitlichen Wicklung des Bandes auftreten. Auch 55 Bandlänge.

löst sich häufig das Band vom Spulenkern. Man hat Die aufkaschierte Funktionsschicht hatvorzugsdiese Erscheinungen durch zahlreiche Maßnahmen weise eine Dicke von nicht unter 0,0012 mm und zu verhindern gesucht, indem man Spezialnaben nicht über 0,05 nun. Die praktische Anwendung des vorsah, die federnde Elemente enthielten, gekerbte Bandes erfolgt beispielsweise in einer Bandbreite Naben oder solche verhältnismäßig großen Durch- 60 von 8 mm und einer Länge von 270 m für eine messers. Die dadurch erreichbare Ausgleichswirkung Spule. Beim Durchlaufen der Maschine, in der das ist jedoch größtenteils auf den auf der Nabe auf- Band verwendet wird, wickelt man im allgemeinen liegenden innersten Teil des Bandes begrenzt, so den verwendeten Anteil wiederum in Rollenform auf. daß die erwähnten Schwierigkeiten im äußeren Teil Die Vorbehandlung gemäß dem erfindungsder Bandrolle nicht beseitigt waren. 65 gemäßen Verfahren, die zur Entspannung des Mate-Die der F.rfindung zugrunde liegende Aufgabe rials dient, erstreckt sich über einen Zeitraum von besteht nun darin, diese Schwierigkeiten durch eine mindestens 20 Stunden bei einer Temperatur von entsprechende Behandlung des Materials selbst zu mindestens 30" C und höchstens 6O⁰C; dabei ist

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die erforderliche Vorbehandlungsdauer um so kürzer, messer von 38 mm und ist für einen Außendurchje höher die gewählte Temperatur ist, unter der die messer der Rolle von 100 mm vorgesehen.
Folie gehalten wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß . .
der Zeitraum von 20 Stunden nicht unterschritten Beispiel la
werden darf, wenn die notwendige Wirkung zuver- 5 Das gleiche im Beispiel 1 beschriebene Bandlässig erzielt werden soll. Bei Temperaturen unter- material wird bei einer Temperatur von 30° C halb 60° C ist demnach eine längere Behandlungs- 48 Stunden lang vorbehandelt und sodann unter zeit erforderlich, jedoch wird, wie Versuche ergeben einer Spannung von 40 g/cm Bandbreite bei einer haben, keine zusätzliche Wirkung erzielt, wenn bei Verarbeitungstemperatur von 30° C aufgewickelt, einer Vorbehandlungstemperatur von 30° C die Zeit io Das Ergebnis dieses Versuches entspricht etwa dem über mehr als 170 Stunden ausgedehnt wird. des im Beispiel 1 beschriebenen.

Diese Vorbehandlung gemäß der Erfindung kann . .
in einem beliebigen Raum oder auch in einem Ofen Beispiel Z
bekannter Bauart ausgeführt werden, in dem eine Das Band besteht aus 0,02 mm dickem PoIyvon mechanischen Beanspruchungen freie Lagerung 15 äthylen mit einem spezifischen Gewicht von 0,95 und eine Konstanthaltung der gewählten Temperatur und ist mit einer aus Pflanzenwachsgrundmaterial sichergestellt ist. Nach Ende dieser Vorbehandlung bestehenden Funktionsschicht versehen, in die ein kann das so entspannte Band nunmehr entweder Farbstoff für Druckzwecke, beispielsweise in einer sofort dem nachstehend beschriebenen weiteren Schreibmaschine, dispergiert ist; die aufgetragene Verfahrensschritt oder zwecks späterer Verarbeitung 20 Schicht hat eine Stärke von 0,005 mm. Die Vorbeliebig lange gelagert werden. behandlung dauert 36 Stunden und wird bei einer

Im zweiten Verfahrensabschnitt wird das Material Temperatur von 40° C ausgeführt. Das Aufwickeln auf einen Rotationskörper aufgewickelt, wobei, wenn des entspannten Bandes erfolgt unter einer Spannung nicht schon vor der Vorbehandlung das Trennen in von 120 g/cm Bandbreite und einer Verarbeitungseinzelne Bänder ausgeführt wurde, gleichzeitig das 25 temperatur von 40° C. Die Formbeständigkeit der Aufschneiden in die Bandform durchgeführt werden so hergestellten Rolle entspricht dem Ergebnis der kann. Das Aufwickeln kann in jedem beliebigen in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Wickelgerät erfolgen, bei dem das Band während des Verfahrensweisen.
Wickelvorgangs unter einer vorgeschriebenen, kontrollierten Spannung und einer bestimmten konstan- 30 Beispiel2a
ten Temperatur gehalten werden kann. Wird die Der gleiche Werkstoff wie im Beispiel 2 wird bei entspannte Folie erst während des Wickelvorgangs einer Temperatur von 4O⁰C 56 Stunden lang vorzu einzelnen Bändern aufgeschnitten, ist es möglich, behandelt und anschließend unter einer Spannung gleichzeitig eine größere Anzahl von Bandrollen von 60 g/cm Bandbreite und bei einer Verarbeitungsherzustellen. Um die erzielbare Formbeständigkeit 35 temperatur von 35° C aufgewickelt. Maßhaltigkeit nach dem Wickelvorgang zu gewährleisten, ist es und Formbeständigkeit entsprechen wiederum der notwendig, daß das Band während des Aufwickeins in den vorhergehenden Beispielen genannten Rollen, nicht nur unter einer bestimmten Spannung gehalten

wird, sondern auch einer erhöhten Temperatur aus- Beispiel 3

gesetzt ist. Die Vorrichtung zum Beheizen des 40 Das Bandmaterial besteht aus Polyäthylen von

Bandes braucht lediglich so bemessen zu sein, daß 0,023 mm Stärke mit einem spezifischen Gewicht

sie während des etwa 3 Minuten andauernden Auf- von 0,96; die Basis für die Funktionsschicht bildet

wickel Vorgangs eines Bandes von etwa 270 m Länge wiederum ein Pflanzenwachsgrundmaterial, in das

dieses auf der vorgeschriebenen Temperatur hält. ein Farbstoff zum Abdruck in einer Schreibmaschine

Werden die in den folgenden Beispielen für die 45 dispergiert ist; die Stärke dieser Funktionsschicht

Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt 0,05 mm. Die Vorbehandlung dauert 48 Stun-

angegebenen Werte eingehalten, so ist eine form- den und erfolgt bei einer Temperatur von 40° C. Im

haltige Stabilität der Bandrolle, die gemäß dem Ver- zweiten Verfahrensschritt wird das Band unter einer

fahren hergestellt wurde, bei Dehnung, Kontraktion Spannung von 160 g/cm Bandbreite und bei einer

und ähnlichen Erscheinungen, die später auftreten, 50 Temperatur von 40° C aufgewickelt. Das qualitative

gewährleistet, auch wenn das Band Temperaturen Ergebnis ist wiederum nahezu identisch mit den in

im Bereich zwischen 10 und 60° C ausgesetzt wird. den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Aus-

_ . . , _Λ führungen des Verfahrens.

Beispiel 1 ^ö

Ein Band besteht aus einer Folie von Zellulose- 55 Beispiel 3a
azetatbutyrat in einer Stärke von 0,022 mm; die Das gleiche Material wie im Beispiel 3 wird Funktionsschicht besteht aus einem Petrolwachs- 60 Stunden lang bei einer Temperatur von 4O⁰C grundmaterial in einer Stärke von 0,004 mm, in dem vorbehandelt und anschließend unter einer Zug-Farbstoff zum Drucken, beispielsweise in einer beanspruchung von 80 g/cm Bandbreite und bei Schreibmaschine, dispergiert ist. Die Vorbehandlung 60 einer Temperatur von 40° C zu Rollen aufgewickelt, dieses Bandes erfolgt bei einer Temperatur von Durch die Beispiele wurde auch gezeigt, daß nach 40° C 24 Stunden lang. Das entspannte Material dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Anwenwird anschließend auf kleine Rollen aufgeteilt und dung unterschiedlicher Temperaturwerte, Vorbehandunter einer Spannung von 60 g/cm Bandbreite, ent- lungszeiten und Spannungswerte, die gemäß der sprechend einer Zugbeanspruchung von 48 g bei 65 Erfindung in einer gegenseitigen Wechselwirkung 8 mm Bandbreite, und bei einer Verarbeitungs- stehen, gleiche Ergebnisse hinsichtlich der Formtemperatur von 30° C aufgewickelt. Die Nabe, auf beständigkeit der aufgewickelten Rolle erzielbar die das Band aufgewickelt wird, hat einen Durch- sind; die gewickelten Rollen zeigen eine absolut

zuverlässige Fonnbeständigkeit gegen Beanspruchungen mechanischer Art und gegen Temperaturschwankungen, die in dem Bereich zwischen + 10 und + 60° C liegen. Die angegebenen Werte für die Zugbeanspruchung des Bandes beim Aufwickeln auf die Nabe^ sind so gewählt, daß die Dehnungsfähigkeit des Bandes im elastischen Bereich nicht vollständig ausgenutzt ist, sondern nur zu einem Teil, so daß auch nach dem Aufwickeln des Bandes dieses noch eine nennenswerte Elastizität hinsichtlich seiner Zugbeanspruchung aufweist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum formhaltigen Aufwickeln thermoplastischer Folien hoher Elastizität mit einer auf der Oberfläche aufgebrachten Funktionsschicht, insbesondere zum Herstellen von Kohlebandspulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie vor dem Aufwickeln in mechanisch unbeanspruchtem Zustand 20 bis 170 Stunden einer konstanten Temperatur zwischen 30 und 60° C ausgesetzt wird, wobei zwischen der gewählten Temperatur und der Vorbehandlungsdauer eine Wechselbeziehung besteht, danach gelagert und dann unter einer unterhalb der Elastizitätsgrenze des Folienwerkstoffes liegenden Zugspannung und einer Temperatur von etwa 30 bis 40° C verbrauchsfertig aufgewickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die gegenseitige Abhängigkeit von Vorbehandlungsdauer und -temperatur, derart, daß die Vorbehandlung bei 60° C konstanter Temperatur über mindestens 20 Stunden und bei der Mindesttemperatur von 30° C bis zu 170 Stunden erstreckt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufwickeln des vorbehandelten Werkstoffes bei 30° C unter einer Zugbeanspruchung zwischen 20 und 40 kg/cm² erfolgt und bei 40° C unter einer Zugspannung zwischen 40 und 70 kg/cm².

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie nach der Vorbehandlung während des Aufwickeins kontinuierlich in Streifen geschnitten wird, so daß eine Bandrolle entsteht.