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Heizbare Druckwalze.
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Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet von Druckwalsen, die normalerweise
Veruendung finden, Blattmaterial oder ein anderes ebenes Material zu walzen, und
insbesondere auf eine verbesserte Druckwalze, die dazu bestimmt ist, bei verhältnismässig
hohen Temperaturen thermoplastische Materialien zu walzen, wobei das Material während
des Vorgangs erweicht wird.
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Bei einen Verahren der Anmelderin zun Schutz von metallischen Oberflächen
wird ein Kunstharzmaterial auf die polierte Metalloberfläche durch elektrostatische
Aufladung des Kunstharzmaterials aufgebracht. Während dieses Verfahren zum Aufbringen
eines schützenden Kunstharzmaterials sehr erfolgreich bei Oberflächen war, die geglättet
waren, so ergab sich Jedoch, dass nur Erzielung eines guten Haftens des Materials
mit Oberflächen, die nicht vollständig geglättet waren, Hitze erforderlich ist,
un das Material zu erweichen, damit es in die Vertiefungen in der bearbeiteten Oberfläche
einfliessen kann, wobei Luft und andere fremde Teilchen bei den aufbringen des Kunstharzmaterials
weggeschoben werden.
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Offensichtlich ist die Anwesenheit von zwischen den Schutzmaterial
und der bearbeiteten Oberfläche eingeschlossenen Luft nachteilig und verhindert
eine sachgemässe Haftung. Das gilt anoh für andere fremde Teilchen, wie Feuchtigkeit,
die duroh die Anwendung von Hitze schnell verdampft werden kann.
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Durch die Erweichung des Kunstharzfilmes sur Zeit des lufbringens
kann dieser schnell in die Vertiefungen bei gleichzeitiger Anwendung eines genügenden
Druckes fliessen.
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Das Haupt problem bei der Herstellung einer Walze, die fähig ist,
das Obengenannte zu erreichen, liegt in der Schwierigkeit, die Hitze an der Oberfläche
der Walze auf einen annehmbar konstanten Niveau zu halten. Da der Wärmeüberschuss
den Film schmilzt und eine nicht genUg ende Hitse kein sufriedenstellendes Haften
bewirkt, ist der Bereich der anwendbaren Temepraturen verhältnismässig klein. Daraus
ergibt sich praktisch, dass es nicht möglich ist, diesen Bereich einen halten, ohne
die Heizeinrichtung an oder in der Nähe der Arbeitsfläche der Walze ansuordnen.
Verschiedene Lösungen dieses Problems sind versucht worden mit nur beschränktel
Erfolg. Die Anwendung von leitendem Guxzi ist auf diesem Gebiet bekannt, aber eine
solche Anwendung ist ausgesprochen gefährlich aufgrund der damit verbundenen Leitfähigkeit.
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Ausserdem sind verflochtene Widerstandsdrahtdecken bekannt, die die
Neigung haben, unter Druck bei einer verhältnismässig beschränkten Anwendung leicht
zusammenzufallen.
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Es ist daher ein Hauptziel der Erfindung, eine verbesserte heisbare
Druckwalze verftigbar su machen, in der Heitelemente unter der Arbeitsfläche angeordnet
sind, unter dem Druck geschlitzt zu sein, wenn die Walze den riii an der zu schützenden
Oberfläche aufbringt.
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Ein anderes Ziel der Erfindung liegt in der Verfügbarmachung einer
heizbaren Druckwalse, bei der die Heizelemente in der Nähe der Aussenfläche angebracht
sind, wobei die wärmezufuhr unmittelbar und genau gesteuert werden kann.
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Ein noch anderes Ziel der Erfindung liegt in der VerfUgbarmachung
einer solchen verbesserten heizbaren Walze, die etwa vollständig von einem geeigneten
gegenüber hohen Temperaturen beständigen, flexiblen Kunstharzmaterial, wie slicongummi,
umhüllt werden kann, der die Anwendung von Hitze zusammen mit einem begleitenden
nachgiebigen Druck möglich macht, wobei eine einfache Anpassung an kleine Unregelmässigkeiten
in dem Material oder in der schützenden Oberfläche erreicht wird.
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Diese Ziele und Merkmale sowie andere Vorteile sollen sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen ergeben.
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In der Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen für entsprechende
Teile in den verschiedenen Ansichten verwandt sind, zeigen: Fig. 1 einen Aufriss
des Xetallkerns, der ein Teil der erfindungsgemässen Walze bildet; Fig. 1A eine
Endansicht nach Fig.1; Fig. 2 eine vergrösserte Teilansicht, die das erste Herstellungsstadium
der Walze veranschaulicht ;
Fig. 3 eine Teilansicht, die das Anbringen
einer kleinen Menge von Kunstharzmaterial in den aussen angeordneten Nuten des Kerns
zeigt; Fig. 4 eine gleichartige Teilansicht, die das Einsetzen der isolierten Heizdrähte
in die Nuten veranschaulicht; Fig. 5 eine Teilschnittansicht, die das Anbringen
eines nachgiebigen Kunstharzmaterials auf der Aussenfläche des Kerns nach fig.g.1
zeigt, womit die Herstellung der Walze abgeschlossen ist.
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In Fig. 1 ist ein hohler Zylinder 11 dargestellt, der am besten aus
einer langen Stahlröhre gewonnen wird, um nachfolgend bearbeitet zu werden, wie
unten beschrieben ist.
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Der Zylinder 11 wird von einer glatten zylindrischen Aussenfläche
12 und einer inneren zylindrischen Fläche 13 sowie Endseiten 14 und 15 (Vergleiche
Fig.lA) begrenzt.
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Wie Fig.2 zeigt, besteht ein erster Schritt bei der Herstellung der
Walze darin, dass wenigstens eine fortlaufende Nut 17 in der Aussenfläche 12 ausgearbeitet
wird, wobei die Nut 17 einen allgemein rechteckigen Querschnitt besitzt, der durch
die Seitenflächen 18 und 19 und die BodenflSohe 20 begrenzt wird. An dem Ende der
Nut 17 sind eine oder mehrere Offnungen 36 vorgesehen, die es ermöglichen, den Draht
oder die Brähte 27 mit der Innenseite des Zylinders 11 zu verbinden.
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Von der Bodenfläche 20 zu der Innenseite 13 erstrecken sich in geeigneten
Abständen eine Vielzahl von Bohrungen 21, die zum Festhalten der elektrischen Drähte
dienen; (nicht dargestellt).
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Nach einem sorgfgltigen Säubern der Nut 17 wird eine Schicht eines
geeigneten, wärmehärtbaren Kunstharzmaterials in die Nut 17 eingebracht, die diese
teilweise füllt, wie Fig.3 veranschaulicht. Darauf folgt, wie Fig. 4 zeigt, das
Einführen eines mit Glasfiber beschichteten Widerstandsdrahts 27, der in die sich
noch im liesszustand befindende Schicht 24 eingelagert wird. Wenn es erforderlich
ist, kann noch zusätzlich Siliconguxxi auf die jetzt eingelagerten Drähte zugegeben
werden, um die noch verbleibenden Lücken in der Nut 17 aussufüllen.
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In Fig. 5 ist dargestellt, wie eine Hülle 30 aus Silicongummi über
die Aussenfläche 12 gezogen worden ist, um eine Umhüllung zu bilden, die die Nuten
17 vollständig abschliesst. Nachfolgend wird die Hülle 30 und der Silicongummi 24
durch Erhitzen gehärtet, wie allgemein bekannt ist.
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Um genaue Betriebstemperatuen zu erhalten, $w@rden die enden der Drähte
27 durch die Öffnungen 35 geführt und mit Eontaktsonden auf Thermistoren oder Thermoelementen
34 verbunden, wobei die Temperatur der Drähte unmittelbar abgefüllt wird.
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Die Drähte werden dann parallel oder in Reihe mit herkömmlichen Kollektorringen
verbunden (nicht dargestellt), um einen Stromdurchang durch den Zy@inder 11 zu bilden,
wenn
er als Walze in festen Lagern (nicht dargestellt) montiert
ist.
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Damit werden aufgrund der Tatsache, dass der Draht oder die Drähte
27 unter der Aussenfläche 12 angeordnet sind, Kräfte durch die übrigen Teile der
Aussenfläche 12 aufgenommen und nicht auf den Silicongummi 24 oder die Drähte 27
betragen.
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Damit tritt bei einem Nachgeben der HElle 30 nicht notwendigerweise
ein entsprechendes Biegen der Drähte 27 auf, so dass deren Metallkern bei fortgesetztem
Gebrauch nicht altert.