DE2143135C3

DE2143135C3 - Vorrichtung zum Prägen bzw. Glätten einer Oberflache von Bahnen aus Thermoplasten, die bei den Bearbeitungstemperaturen an den metallischen Prageflächen kleben

Info

Publication number: DE2143135C3
Application number: DE19712143135
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. 5200 Siegburg Wienand
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Huels Troisdorf AG
Priority date: 1971-08-28
Filing date: 1971-08-28
Publication date: 1979-10-04
Also published as: DE2143135A1; DE2143135B2

Description

Viele Thermoplasten lassen sich nur schwer oder Oberhaupt nicht prägen bzw. glätten, weil sie die Eigenschaft besitzen, daß sie bei den Bearbeitungstemperaturen, bei denen sie sich gut verformen lassen, an der bzw. den Bearbeitungswalzen so stark kleben, daß die Bahn oder Folie nicht zerstörungsfrei von diesen abgenommen werden kann.

Es ist bekannt, die Walze, auf die die Kunststoffbahn aufläuft und von der sie nach der Behandlung abgenommen wird, insgesamt auf eine etwas unter der erforderlichen Walzenspalttemperatur liegende Temperaiur zu erwärmen, bei der ein Kleben des Kunststoffs an der Walze noch sicher vermieden wird. Im Bereich vor dem Walzenspalt in Achsrichtung über die gesamte Walzenbreite hinweg wird die Walze dann zusätzlich auf induktivem Wege so weit über die erforderliche mi Walzenspalttemperatur hinaus erhitzt, daß sich in Abstimmung mit der Vorheiztemperatur der Walze und der Walzenumlaufgeschwindigkeit im Walzenspalt gerade die vorausbestimmte erforderliche Bearbeitungstemperatur einstellt, bei der sich die thermoplasti- > sehe Bahn gut verformen läßt. Hierbei wird davon Gebrauch gemacht, daß sich Leiter durch den Skin-Effekt induktiv örtlich erwärmen lassen, wobei das Maß der Erwärmung und die Dicke der erwärmten Schicht von der Art des Leitermaterials sowie von der Frequenz des Stroms und der Leitung der Stromqquelle bestimmt werden und sich in einfacher Weise sehr genau auf die gewünschten Werte einregulieren lassen (DE-OS 16 29 376).

Diese Vorrichtung hat aber insofern Nachteile, als eine Kühlung der mit einem geeigneten Heizmedium auf die Vorheiztemperatur gebrachten Walze nicht möglich ist und der Walzenumfang nicht beliebig vergrößert werden kann, so daß die Abkühlung auf die Temperatur, die zur einfachen zerstörungsfeien Abnahme der Kunststoffbahn von der Walze notwendig ist, nur schwer oder gar nicht erreicht werden kann, bzw. •Jaß die Walzenumlaufgeschwindigkeit sehr klein gehalten werden muß. Außerdem ist das Auswechseln der Walzen nach einem Ankleben der Kunststoffbahn oder zum Auswechseln des Prägedessins aufwendig und zeitraubend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Nachteile zu vermeiden, nämlich zu erreichen, daß sich keine Probleme bei der Ablösung der Kunststoffbahn von dem die Behandlung ausführenden Teil ergeben und daß das Auswechseln dieses Teils schnell und ohne Schwierigkeiten durchführbar ist

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum Prägen bzw. Glätten einer Oberfläche von Bahnen aus Thermoplasten, die bei den Bearbeitungstemperaturen an den metallischen Prägeflächen kleben, durch Anpressen der Bahn mittels eines Presseurs gegen eine umlaufende Prägefläche, die vor der Auflaufstelle der thermoplastischen Bahn induktiv auf eine über der erforderlichen Prägetemperatur liegende Temperatur erhitzt wird, so daß sich an der Auflaufstelle der thermoplastischen Bahn unter Berücksichtigung der Wärmeverluste der Prägefläche die erforderliche Prägetemperatur einstellt, und durch Abziehen der Bahn von der Prägefläche bei geringerer Temperatur als der Prägetemperatur, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Prägefläche ein endloses Metallband ist, das nach dem Austritt aus dem Walzenspalt gekühlt ist

Vorzugsweise ist das Metallband über zwei Walzen und durch einen von Presseur und Gegenwalze gebildeten Walzenspalt geführt, wie das im einzelnen aus der in der Abbildung dargestellten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich ist, die sich insbesondere zum Polieren und Mattieren eignet Die Walze ist zweckmäßig als Heizwalze und die Walze als Kühlwalze ausgebildet

Bei der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Achsen des Presseurs und der Gegenwalze zur Ausbildung eines Flächendruckes zwischen dem Metallband und dem Presseur gegeneinander versetzt Ferner wird das Metallband auf der der induktiven Beheizung gegenüberliegenden Seite beispielsweise durch eine Walze abgestützt, so daß sich immer ein definierter Abstand zwischen dem Metallband und der induktiven Beheizung ergibt

Dadurch, daß das Metallband im Gegensatz zu einer Walze eine erheblich größere Länge besitzt, bestehen größere Möglichkeiten hinsichtlich der Erwärmung und Abkühlung des Bandes, so daß sich insbesondere die Geschwindigkeit der Oberflächenbehandlung der thermoplastischen Bänder vergrößern läßt Auch läßt sich ein Metallband schneller auswechseln als eine mit einem Heizmedium gefüllte Walze.

Andere bekannte Vorrichtungen zum ein- oder

beidseitigen Glätten oder Prägen von Kunststoffbahnen oder -folien berücksichtigen nicht das der Erfindung zugrunde liegende und mit ihr erstmalig befriedigend gelöste Problem des Klebens verschiedener Thermoplasten bei den zur Bearbeitung, d.h. zur Verformung, notwendigen Temperaturen an den Prägeflächen, so daß die Bahn nicht zerstörungsfrei von diesen abgenommen werden kann. Bei einer bekannten Vorrichtung aim Prägen einer Oberfläche einer thermoplastischen Kunststoffolie wird diese zunächst über eine Heiztrommel und dann vor ihrem Auflaufen auf die Prägefläche durch einen Vakuumraum geführt. Die Prägefläche ist gegebenenfalls innen gekühlt und hat die Gestalt eines endlosen Prägebandes oder einer Prägewalze. Zum einseitigen Prägen bzw. Glätten einer thermoplastischen Bahn, die bei der Bearbeitungstemperatur klebt, ist diese Vorrichtung völlig ungeeignet, weil die Bahn zwangsläufig von der Heiztrommel abgelöst werden muß, wenn sie über die Prägetemperatur erhitzt ist, d. h. sich in einem Zustand befindet, in dem sie an der Walze stark kiebt Die zu prägende Oberfläche ist aber schon wieder abgekühlt, wenn sie auf die nicht beheizte, sondern gegebenenfalls sogar gekühlte Prägefläche aufläuft. Hier tritt also bereits eine Verfestigung ein, wo besonders gute Verformbarkeit zum Prägen bzw. Glätten notwendig wäre (DE-AS 11 64 643).

Ein Prägekalander zur gleichzeitigen Prägung beider Seiten extrem dünner Folien kann auch ein endloses Stahlband als Prägefläche verwenden, das bei dieser Vorrichtung über eine elastische Walze geführt wird, die es gegen eine mit einem Prägemuster versehene Stahlwalze drückt Dadurch sollen die dünnen Folien beidseitig gleichmäßig geprägt werden, ohne durchgequetscht zu werden. Für das Prägen bzw. Glätten von Kunststoffolien, die bei der Bearbeitungstemperatur kleben, wäre diese Vorrichtung auch nicht geeignet, weil die Bahn im Walzenspalt mit einer mindestens auf die Prägetemperatur erhitzten Prägefläche in Berührung kommen muß, an der sie dann aber klebt (DE-Gm 18 35 187).

Die in der Zeichnung dargestellte Ausfühnjngsform der Erfindung arbeitet wie folgt

Um eine Walze 1, die auf eine bestimmte Temperatur beheizt ist, und eine Walze 2, die gekühlt oder temperiert ist, läuft ein endloses Metallband 3 aus Stahl oder einem anderen Metall, das sich induktiv erhitzen läßt Das Metallband 3 wird durch eine Walze 4 abgestutzt, um zu erreichen, daß es sich immer in einem definierten Abstand :iu einer induktiven Heiznadel S befindet Das thermoplastische Band oder die Folie läuft als Bahn 6 über Umlenkwalzen 7 zu einem Presseur 8, Eine Gegenwalze 9 stützt über das Metallband 3 die Bahn 6 gegen den Presseur ab. Hierbei ist es, wie bereits erwähnt, vorteilhaft, die Achsen von Presseur 8 und Gegenwalze 9 gegeneinander zu versetzen. Nach Passieren der gekühlten oder temperierten Walze 2

ίο wird die Bahn 6 bei Walzen 10 von dem Metallband 3 abgezogen.

Das Metallband 3 wird über die Heizwalze 1 auf eine Temperatur gebracht, die unterhalb der z. B. zum Prägen erforderlichen Walzenspalttemperatur liegt

is Durch die induktive Beheizung 5 wird das Metallband 3 durch Mittelfrequenz soweit aufgeheizt so daß es am Walzenspalt zwischen Presseur 8 und Gegenwalze 9 mit der zum Prägen erforderlichen Temperatur ankommt und mit der thermoplastischen Bahn 6 in Berührung gebracht wird, so daß sich das Präge* bzw. das Glätten vollzieht

Für einen Fußbodenbelag-Ansatz braucht man beispielsweise zum Prägen eine Temperatur von mindestens 160⁰C. Die Temperatur der Heizwalze 1 ist dann se eingestellt, daß das Metallband 3 die Heiznadel 5 mit einer Temperatur von 150⁰C erreicht Durch die Heiznadel S wird dann das Metallband 3 soweit aufgeheizt, daß es im Walzenspalt zwischen dem Presseur 8 und der Gegenwalze 9 eine Temperatur von ca. 165° C besitzt Nachdem die Prägung vollzogen ist, werden Metallband 3 und die Bahn 6 durch die Kühlwalze 2 soweit abgekühlt, daß die Bahn 6 vom Metallband 3 bei den Walzen 10 abgezogen werden kann.

Die Mittelfrequenzbeheizung hat den Vorteil, daß die Bandtemperatur sehr genau eingehalten werden kann. Weiter bietet sie die Möglichkeit, durch Gestaltung der induktiven Beheizung 5 bei gleichem Abstand vun der Walze das Temperaturgefälle von Bandmitte zu den Bandrändern auszugleichen. Im allgemeinen läßt sich nämlich bei der Vorwärmung durch deine Vorheizwalze ! kaum vermeiden, daß die Bandränder kälter sind als die Bandmitte des Metallbandes 3. Die Temperaturdifferenz läßt sich jedoch auch dadurch beheben, daß man

■»"'> die Abstände zwischen Metallband 3 und der Induktionsnadel 5 an den Bandrändern enger hält Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Formgebung für die Walze 4 geschehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Prägen bzw. Glätten einer Oberfläche von Bahnen aus Thermoplasten, die bei den Bearbeitungstemperaturen an den metallischen Prägeflächen kleben, durch Anpressen der Bahn mittels eines Presseurs gegen eine umlaufende Prägefläche, die vor der Auflaufstelle der thermoplastischen Bahn induktiv auf eine über der erforderlichen Prägetemperatur liegende Temperatur erhitzt wird, so daß sich an der Auflaufstelle der thermoplastischen Bahn unter Berücksichtigung der Wärmeverluste der Prägefläche die erforderliche Prägetemperatur einstellt, und durch Abziehen der Bahn von der Prägefläche bei geringerer Temperatür als der Prägetemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägefläche ein endloses Metallband (3) ist, das nach dem Austritt aus dem Walzenspalt gekühlt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (3) über zwei Walzen (1, 2) und durch einen von Presseur (8) und Gegenwalze (9) gebildeten Walzenspalt geführt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze (1) als Heizwalze und die Walze (2) als Kühlwalze ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des Presseurs (8) und der Gegenwalze (9) zur Ausbildung eines Flächendruckes zwischen dem Metallband (3) und dem Presseur (8) gegeneinander versetzt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (3) auf der der induktiven Beheizung (5; gegenüberliegenden Seite durch eine Walze (4) abgestützt ibt

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kühlwalze (2) und Heizwalze (1) in Umlaufrichtung des Metallbandes (3) Abzugswalzen (10) für die thermoplastische Bahn angeordnet sind.