DE2060127A1

DE2060127A1 - Plastics sheet calendering - using several preheating rolls close together

Info

Publication number: DE2060127A1
Application number: DE19702060127
Authority: DE
Inventors: Karl Mende
Original assignee: Prolizenz AG
Current assignee: Prolizenz AG
Priority date: 1970-07-16
Filing date: 1970-12-07
Publication date: 1972-01-27
Also published as: CH527684A

Abstract

A calender for treating plastic strip, comprising a preheating station with rolls and a treatment station, has the preheating station consisting of a number of separate preheating rolls arranged close together, Specifically, the rolls may be capable of being moved apart, leaving a clear path between them for the introduction of the strip. Advantages include a short path from the last heating roll to the treatment rolls and the possibility of adjusting the temp. of each roll individually.

Description

"Kalander zum Behandeln von Kunststoffbahnen't Priorität: 16. Juli 1970; Schweiz; 10806/70 Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kalander zum Behandein von Kunststoffbahnen mit einer Walzen aufweisenden Vorheizungs- und einer Behandlungsstation."Calender for treating plastic webs' priority: July 16 1970; Switzerland; 10806/70 The present invention relates to a calender for treating of plastic webs with a preheating station with rollers and a treatment station.

Es sind Kalander zum Behandeln von Kunststoffbahnen, deren Laminaten, aber auch zum Behandeln von mit Kunststoffschichten bedeckten Trägern sowie zur thermoplastischen Verformung dieser Bahnen und Schichten bekannt, die gewöhnlich eine Heiztrommel großen Durchmessers aufweisen. Diese bekannten Kalander befriedigen aber, insbesondere was die Vorheizung der Kunststoffbahnen betrifft, nicht. Die Erfindung bezweckt, diesen IJachteil zu umgehen. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß die Vorheizungsstation eine Vielzahl eng aneinander gereihter Vorheizwalzen umfaßt.There are calenders for treating plastic webs, their laminates, but also for treating carriers covered with plastic layers and for thermoplastic deformation of these webs and layers known usually have a large diameter heating drum. These known calenders satisfy but, especially as far as the preheating of the plastic sheets is concerned, not. the The aim of the invention is to circumvent this disadvantage. It is characterized by that the preheating station has a large number of closely lined up preheating rollers includes.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Figuren noch näher erläutert. s zeigen, in rein schematischer Darstellung: Fig. 1 eine bekannte Ausfuehrung eines Kalanders, Fig. 2 eine Ausführung geniß der Erfindung, mit horizontol angeordneten Vorheizwalzen, Fig. 3 eine erfindungsgemäßc Ausführung eines Kalanders mit zum Teil vertikal, zurn Teil horizontal angeordneten Vorheizwalzen, zum Pur gen und Kaschieren, Fig. II eine weitere Kalanderanordnung zum Prägen und Kaschieren, Fig. 5 einen Kalander mit senkrecht angeordneten Heizwalzensätzen, zum Herstellen einer dreischichtigen Materialbahn, Fig. 6 einen Kalander mit auf gleicher Höhe angeordneten Vorheizwalzen und Prägewalze.The invention will then be explained in more detail with reference to figures. s show, in a purely schematic representation: FIG. 1 a known embodiment of a Calender, Fig. 2 shows an embodiment of the invention, with horizontol arranged preheating rollers, FIG. 3 shows an embodiment of a calender according to the invention with partly vertical, partly horizontal preheating rollers, for pure gen and lamination, Fig. II a further calender arrangement for embossing and lamination, 5 shows a calender with vertically arranged heating roller sets for production a three-layer material web, FIG. 6 a calender with the same height arranged preheating rollers and embossing roller.

Beim Kalander gemäß Fig. 1 gelangt bekannterweise eine zu behandelnde Materialbahn 1 von einer nicht dargestellten Abwicklungsvorlage über eine gummierte Anpreßwalze 2 vollflächi.g anliegend auf eine Jleiztrominel 3. Die Materialbahn 1 erwärmt sich auf dieser Ileiztrommel 3 auf Prägetemperatur. Ein Infrarotstrahler 5 - es kann auch ohne diesen gearbeitet werden -trägt dafür Sorge, daß die Materialbahn 1 auf ihrem Wege vom Scheitelpunkt der Iteiztrommel 3 bis zum Prägespalt, welcher zwischen einer gravierten Walze 7 und einer Presseurwalze 9 gebildet wird, ihre Temperatur beibehält. In diesem Prägespalt erfolgt die Verformung der Materialbahn, wobei es sich als wirkungsvoll erwiesen hat, das zu verformende Material noch eine Weile mit der gravierten Walze 7 in Berührung zu belassen und erst über eine Abnahmewalze 11 zu den nicht dargestellten Kühl-, Kantenbeschnitt- und Auficklungsaggregaten zu führen. Es läßt sich dabei nicht vermeiden, daß auch der Presseurwaze 9 durch die Materialbahn 1 erhebliche Wärme zugeführt wird. Da die Presseurwalze 9 meist aus einer gummierten Stahlhülse besteht, nützt eine innere Kühlung vermöge der Wärrneisoliereigenschaft des Gummis wenig. Es hat sich deshalb weitgehend an llochleistungs-Prägeanlagen eingeführt, die gummierte Fresseurwalze 9 äußerlich zu kühlen.In the calender according to FIG. 1, as is known, one to be treated arrives Material web 1 from a development template, not shown, over a rubberized one Pressure roller 2 full surface resting on a Jleiztrominel 3. The material web 1 heats up on this heating drum 3 to the embossing temperature. An infrared heater 5 - you can also work without it - ensures that the material web 1 on its way from the apex of the heating drum 3 to the embossing gap, which is formed between an engraved roller 7 and an impression roller 9, their Maintains temperature. The deformation of the material web takes place in this embossing gap, whereby it has proven effective to deform that To leave the material in contact with the engraved roller 7 for a while and only via a take-off roller 11 to the cooling, edge trimming, not shown and to lead winding units. It cannot be avoided that too the impression roller 9 is supplied with considerable heat through the material web 1. There the impression roller 9 usually consists of a rubberized steel sleeve, uses an inner one Cooling is little due to the heat insulation property of rubber. It has therefore The rubberized cutter roller was largely introduced in perforated embossing systems 9 to cool externally.

Eine der üblichen Vorrichtungen dafür ist als Kühleinrichtung 13 in Fig. 1 dargestellt, eine Einrichtung, wie sie bei konventionellen Anlagen mit horizontalem Einlauf üblich ist.One of the usual devices for this is as a cooling device 13 in Fig. 1 shows a device as in conventional systems with horizontal Enema is common.

Es sind auch weitere Anlagen bekannt geworden, bei welchen die Materialbahn der Ileiztrommel horizontal zugeführt und vertikal entnommen wird, was zu größeren Umschlingungswinkeln, sowohl bei der Ileiztrommel als auch bei der gravierten Walze, führt.Other systems have also become known in which the material web The Ileiztrommel is fed horizontally and removed vertically, resulting in larger Wrap angles, both on the ironing drum and on the engraved roller, leads.

Die in den Fig. 2 - 5 dargestellten Kalander sind im Sinne der Erfindung konzipiert.The calenders shown in FIGS. 2-5 are within the meaning of the invention designed.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 gelangt eine Materialbahn 20 über eine Anpreßwalze 21 nacheinander auf horizontal angeordnete Heizwalze 22, 23, 24, 25 und 26. Nach dem Verlassen der letzten Heizwalze 26 sorgt ein Infrarotstrahler 27 für die Aufrechterhaltung der Prägetemperatur der Materialbahn 20.In the embodiment according to FIG. 2, a material web 20 passes over a pressure roller 21 successively on horizontally arranged Heating roller 22, 23, 24, 25 and 26. After leaving the last heating roller 26, an infrared heater takes care of it 27 for maintaining the embossing temperature of the material web 20.

Diese gelangt hierauf in den sogenannten Prägespalt zwischen eine gravierte Walze 29 und eine Presseurwalze 31. Dieser Behandlungsstation mit der gravierten Walze 29 und der Presseurwalze 31 folgt eine Abnahmewalze 32, ferner arbeitet mit jener eine Kühleinrichtung 33 bekannter Art zusammen.This then arrives in the so-called stamping gap between a engraved roller 29 and an impression roller 31. This treatment station with the engraved roller 29 and the impression roller 31 is followed by a take-off roller 32, furthermore cooperates with that one cooling device 33 of known type.

Das Durchmesserverhältnis von Vorheiz- und Behandlungswalzen liegt ungefähr im Rahmen von 1 : 4 bis 2 : 1, vorzugsweise von 1 : 1 bis 1 : 2.The diameter ratio of preheat and treatment rollers is approximately in the range from 1: 4 to 2: 1, preferably from 1: 1 to 1: 2.

Die Ausführung gemäß Fig. 3 zeigt eine erste Materialbahn 40 und eine zweite Ilaterialbahn 41, welche mit der ersten Bahn 40 im Kalander zu vereinen und zu prägen ist. Die Materialbahn 40 gelangt über eine Anpreßwalze 43 auf sieben sich folgende heizwalze 45, wo sie auf die nötige Kaschiertemperatur erhitzt wird. ITach dem überlaufen der ersten vier Heizwalzen 45 und eines Teils der fünften IIeizwalze 115 wird die erste Naterialbahn 4o mit der zweiten Materialbahn 41 vereinigt. Diese ist ihrerseits über Führungswalzen 44 auf eine Anpreßwalze 43 gelangt. Ijier werden, wie ersichtlich, die beiden Materialbahnen 40 und 41 unter detn Druck der Anpreßwalze 43 auf der fünften Heizwalze 45 kaschiert, d . h. zu einer Materialbahn vereinigt. Diese vereinigte Ilaterialbahn wird in den weiteren ileizwalzen 45 erhitt und gelangt in den Bereich eines Infrarotstrahlers 117 zwecks Beibellaltung der Temperatur. Die Materialbahn gelangt anschließend zwischen eine gravierte Walze 48 und eine Presseurwalze 50, welche im dargestellten Beispiel ungefähr den gleichen Durchmesser haben. Deren Durchnesserverhä.ltnis liegt normalerweise ; im Rahmen 1 : 1 bis 3 : 1. Die Presseurwalze 50 wird mittels einer gekühlten Stützwalze 51 oberflächengekühlt. Der Antrieb der Prägewalze 48 und der Presseurwalze 50 kann von der Stützwalze 51 aus erfolgen. Dieser Behandlungsstation folgt eine Abnahmewalze 52, über welche das Verbundmaterial in eine nicht dargestellte Kühl- und Wickelvorrichtung geleitet wird. -Der Kalander gemäß Fig. 4 dient ebenfalls zum Kaschieren.The embodiment according to FIG. 3 shows a first material web 40 and a second material web 41, which to unite with the first web 40 in the calender and is to be embossed. The web of material 40 reaches seven itself over a pressure roller 43 following heating roller 45, where it is heated to the required laminating temperature. ITach the overrun of the first four heating rollers 45 and part of the fifth heating roller 115, the first material web 4o is combined with the second material web 41. These has in turn reached a pressure roller 43 via guide rollers 44. Become Ijier, As can be seen, the two webs of material 40 and 41 under the pressure of the pressure roller 43 laminated on the fifth heating roller 45, d. H. combined into a web of material. This combined sheet of material is heated and passed in the further heating rollers 45 in the area of an infrared heater 117 for the purpose of adding the Temperature. The web of material then passes between an engraved roller 48 and a Impression roller 50, which in the example shown has approximately the same diameter to have. Their diameter ratio is normally; within 1: 1 to 3 : 1. The impression roller 50 is surface-cooled by means of a cooled backup roller 51. The embossing roller 48 and the impression roller 50 can be driven by the support roller 51 made from. This treatment station is followed by a take-off roller 52, over which the composite material passed into a cooling and winding device, not shown will. The calender according to FIG. 4 is also used for lamination.

Zwei Materialbahnen 55 und 56, welche von oben in den Kalander einlaufen, werden auf einer der Heizwalzen 60 zusammengeführt. Die erste Materialbahn 55 wird auf zwei Heizwalzen 60 vorgeheizt, worauf, über eine Führungswalze 57 und eine Anpreßwalze 59, die zweite Materialbahn 56 mit der ersten Materialbahn 55 auf der dritten Heizwalze vereinigt wird.Two webs of material 55 and 56, which enter the calender from above, are brought together on one of the heating rollers 60. The first web of material 55 is preheated on two heating rollers 60, whereupon, via a guide roller 57 and a pressure roller 59, the second material web 56 with the first material web 55 on the third heating roller is united.

Diese kaschierte Materialbahn wird anschließend auf vier weiteren Ijeizwalzen 60 auf Prägetemperatur gebracht. Sie gelangt hernach in den Bereich eines Temperaturstrahlers 61 und läuft danach zwischen eine Gravierte Walze 63 und eine Presseurwalze 64 ein. Auch hier ist die Presseurwalze 64 mit hilfe einer gekühlten Walze 66 oberflächengekühlt. Die derart geprägte Materialbahn gelangt anschließend über eine Abnahmewalze 67 zu einer nicht dargestellten Kilhl- und Aufwickelvorrichtung.This laminated material web is then on four more Ijeizwalzen 60 brought to embossing temperature. She then enters the area a temperature radiator 61 and then runs between an engraved roller 63 and an impression roller 64. Here, too, the impression roller 64 is cooled with the aid of a Roller 66 is surface-cooled. The material web embossed in this way then arrives Via a take-off roller 67 to a cooling and winding device (not shown).

Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 werden drei Materialbahnen 70, 71 und 72 zusammengebracht. Zwei Materialbahnen 70 und 72 gelangen über Anpreßwalzen 73 auf je fünf Heizwalzen 75, wonach sie sich mit der dritten Materialbahn 71, welche zwischen den beiden Naterialbahnen 70 und 72 eingeführt wird, nach dem Durchgehen verschiedener Führungswalzen 76 zwischen einer gravierten Walze 78 und einer Presseurwalze 79 zum Laminieren und Prägen finden. Das fertige Produkt wird wiederum über eine Abnahmewalze 82 zu einer Kühl- und Aufwickelstation (nicht dargestellt) geführt. Eine gekühlte Walze 81 sorgt auch hier für eine wirksame Oberflichenkühlurlg der Presseurwalze 79.In the embodiment according to FIG. 5, three material webs 70, 71 and 72 brought together. Two webs of material 70 and 72 pass over pressure rollers 73 on five heating rollers 75 each, after which they are with the third web of material 71, which is inserted between the two material webs 70 and 72 after passing through various guide rollers 76 between an engraved roller 78 and an impression roller 79 for laminating and embossing. The finished product is in turn delivered via a Take-off roller 82 led to a cooling and winding station (not shown). Here, too, a cooled roller 81 ensures effective surface cooling Impression roller 79.

Um das Einziehen der Materialbahnen zwischen die Heizwalzen zu erleichtern, können die auf der einen Seite der Naterialbahn liegenden Heizwalzen, welche miteinander verbunden sind, von den andern abgehoben werden, so daß zwischen den beiden Gruppen ein freier Durchgang das Einziehen der Materialbahnen erleichtert. Dies gilt für alle Beispiele gemäß Fig. 2 bis 5.To make it easier to pull the material webs between the heating rollers, can the heating rollers lying on one side of the material web, which with each other are connected, are set apart from the others, so that between the two groups a free passage facilitates the pulling in of the material webs. This applies to all examples according to FIGS. 2 to 5.

Es ist weiterhin möglich, wie Fig. 6 zeigt, die Vorheizwalzen auf gleicher Ilöhe wie die Prägewalze anzuordnen, so daß die Materialbahn auf gestrecktem, kürzestem Weg von der Vorheizung, d.h. der letzten Vorheizwalze, in den Prägespalt gelangt.It is also possible, as FIG. 6 shows, to have the preheating rollers on to be arranged at the same height as the embossing roller, so that the material web is the shortest way from the preheating, i.e. the last preheating roller, into the embossing gap got.

Die beschriebene, neuartige Gestaltung der Vorheizzone bringt gegenüber der konventionellen Art folgende Vorteile mit sich: 1. Der free lleg vom Scheitelpunkt der letzten kleinen Vorheizwalze bis zum Prägespalt ist wesentlich kürzer als der entsprechende bei Anlagen mit einer Einzeltrommel. Dies ist für den Prägeerfolg von grundsätzlicher Bedeutung.The described, new design of the preheating zone brings about the conventional type with the following advantages: 1. The free lleg from the vertex the last small preheating roller to the embossing gap is much shorter than that corresponding for systems with a single drum. This is for the success of the minting of fundamental importance.

2. Der Vermehrung der kleinen Vorheizwalzen sind praktisch keine Grenzen gesetzt. Damit werden Vorheizflächen möglich, die mit Einzeltrommeln praktisch nicht mehr zu realisieren sind.2. There are practically no limits to the number of small preheating rollers set. This enables preheating surfaces that are practically impossible with individual drums more can be realized.

3. Die kleinen Vorheizwalzen lassen sich unterschiedlich temperieren, eine Möglichkeit, die bei der großen-Vorheiztrommel technisch nicht gegeben ist. Hierdurch wird es möglich, spezielle Temperaturgefälle, wie sie z.B. bei Laminierungen vorteilhaft sein können, zu realisieren.3. The small preheating rollers can be tempered differently, a possibility that is not technically possible with the large preheating drum. This makes it possible to use special temperature gradients, as is the case with lamination, for example can be advantageous to realize.

Ein anderes Beispiel für die Bedeutung zonenweise unterschiedlicher Temperierung ist das Prägen von Schaumirunstleder, wo es wichtig ist, daß die Materialrückseite nur mäßig, die Vorderseite aber hoch aufgeheizt wird, d.h. wo es nötig wird, bei einer Anordnung, z.B. entsprechend Fig. 2, die Temperatur der Walzen 22, 24 und 26 niedrig und diej-enige der Walzen 23 und 25 hoch zu halten. Another example of the meaning of different zones Tempering is the embossing of foam synthetic leather, where it is important that the back of the material only moderately, but the front is heated to a high level, i.e. where it is necessary at one arrangement, e.g. 26 low and that of reels 23 and 25 high.

4. Die Umfangsgeschwindigkeiten der kleinen Vorheizwalzen lassen sich variieren. Dadurch wird es möglich, dickes Material im thermischen Bereich praktisch ohne Breitenschrumpfung auszuziehen, also am Folienziehkalander verschiedene Qualitäten in gleicher Dicke su fertigen und erst beim Veredelungsarbeitsgang "Prägen" aus ein und derselben Ausgangsdicke verschieden dicke Endprodukte zu erzeugen.4. The peripheral speeds of the small preheating rollers can be vary. This makes it possible to use thick material in the thermal area practically Pull out without shrinkage in width, i.e. different qualities on the film pulling calender in the same thickness and only "emboss" during the finishing process one and the same starting thickness to produce end products of different thicknesses.

5. Die thermische Kaschierung von Trägern mit Folien oder sehr dicker Folien oder die beidseitige Biegung eines Trägers mit Folien läßt sich, im Gegensatz zu der konventionellen Arbeitsweise, mit wesentlich geringerem Anlagenaufwand, z.I3.5. The thermal lamination of supports with foils or very thick ones Foils or the two-sided bending of a carrier with foils can, in contrast to the conventional way of working, with much less system effort, e.g. I3.

gemäß Fig. 5, übersichtlicher gestalten. according to FIG. 5, make it clearer.

Die Ausführungen gemäß den Fig. 3 - 5 zeigen außer den neuartigen Vorheizzonen auch neu konzipierte Prägezonen, welche eine bessere Verarbeitung von Materialbahnen erlauben, als dies mit den bisher bekannten Kalandern der Fall war.The embodiments according to FIGS. 3 - 5 show, in addition to the new ones Preheating zones also newly designed embossing zones, which allow better processing of Allow material webs than was the case with the previously known calenders.

- Ansprüche - - Expectations -

Claims

P a t e n t a.n s p r ü c h e S Calender for treating plastic webs with. a preheating station having rollers and a treatment station, thereby it is not noted that the preheating station a plurality close together lined up preheating rollers (22 to 26; 45; 60) comprises.

2. Calender according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the outer diameter ratio of preheating rollers (22 to 26) and treatment rollers (29; 51) ranging from 1: 4 to 2: 1, preferably from 1: 1 to 1: 2.

3. Calender according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n -z e i c It should be noted that the treatment station is embossing (29; 63), laminating and / or laminating rollers (43,45) includes.

4. Calender according to one of claims 1 to 3, characterized in that g e k e n n z e i c h n, e t that the preheating rollers can be separated in groups in such a way that the The web of material can be drawn in in a straight line.

5. Calender according to claim 4, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that every second preheating roller can be displaced transversely to the direction of movement of the fabric is.

6. Calender according to one of claims 1 to 5, characterized g e k e n n notices that means for different temperature control and / or for setting the peripheral speed of the rollers are provided.

7. Calender according to one of claims 1 to 6, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that several webs of material (40, 41; 55> 56) on one or more Places of the roller coulter are fed.

8. Calender according to one of claims 1 to 7, characterized in that g e -k e n n it is clear that the diameter ratio of the embossing and milling roller is 1: Is 1 (29.31; 48.50) to 3: 1 (63.64).

9. Calender according to one of claims 1 to 8, characterized in that g e -k e n n notices that to support the impression roller (50j64) one, preferably cooled on the circumference, support roller (51,66) is provided.

L e r s e i t e