DE2337599A1

DE2337599A1 - Verfahren zum praegen von bahnartigem material und vorrichtung zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE2337599A1
Application number: DE19732337599
Authority: DE
Inventors: Ellsworth A Hartbauer
Original assignee: Crown Zellerbach Corp
Current assignee: James River Corp of Nevada
Priority date: 1972-07-26
Filing date: 1973-07-24
Publication date: 1974-02-07
Also published as: SE7503390L; IE37633L; ZA731694B; AU5611773A; DK140398B; NO139881C; DK140398C; SE405378B; NL7310310A; BE802508A; AU468009B2; JPS525943B2; FR2193709A1; GB1409465A; IE37633B1; JPS4963750A; IT991336B; FR2193709B1; CA975596A; SE406378B

Description

DIPL.-ING. HANS W. GROENINCr DIPL.-CHEM. DR- ALFRED SCHÖN

17. Juli 1973

S/C 20-25

CROWN ZEIiERBACH CORPORATION San Francisco, Kalifornien (V.St.A.)

Verfahren zum· Prägen von bahn artigem Material und Vorrichtung zu seiner Durchführung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prägen von Papierbahnen und dergleichen und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung. Die Vorrichtung weist eine Druckwalze und eine Vielzahl von im Winkelabstand um diese angeordnete Prägewalzen auf, die mit der Druckwalze zusammenwirken, um eine zwischen den aneinandergrenzenden Oberflächen der Druckwalze und der Prägewalzen vorwärts bewegte Bahn zu prägen. Die Druckwalze ist schwebend von den Prägewalzen umgeben und weist keine starr fixierte Rotationsachse auf. Die Druckwalze ist ferner hohl und bildet in ihrem Inneren eine druckbeaufschlagbare Kammer, die an einer Seite durch die zylindrische Wandung der Walze begrenzt wird, die elastisch nachgiebig, ist und gegen die

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Kraft des nach außen entgegenwirkenden gasförmigen Druckfluids im Inneren der druckbeaufschlagbaren Kammer eindrückbar ist. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte: Die Bahn wird durch die aufeinanderfolgenden Prägestationen und längs des dadurch definierten gekrümmten Weges vorwärts bewegt, und gleichzeitig wird die Bahn kontinuierlich über im wesentlichen ihren gesamten Oberflächenbereich längs einer ihrer Seiten über eine länge unterstützt, die sich zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt durch alle Stationen und zwischen beliebigen zwei aufeinanderfolgenden Stationen erstreckt. Diese kontinuierliche Unterstützung der Bahn wird erreicht, ohne diese einer Zugbeanspruchung auszusetzen, die so groß ist, daß sie zum Zerreißen führt.

Die Erfindung "bezieht sich auf das Gebiet der Bearbeitung von bahnartigem Material, und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prägen von Papierbahnen und dergleichen.

Bahnartiges Material und insbesondere nicht-gewebtes bahnartiges Material wird oftmals nach seiner Herstellung bearbeitet, um ihm besondere Eigenschaften, wie Weichheit und Griffigkeit oder Dichte zu geben, und solche Bearbeitungsvorgänge werden im allgemeinen vorgenommen, indem man die Bahn zwischen einem Paar von Walzen mit aneinander anliegenden Flächen hindurchlaufen läßt, welche die Bahn jeweils an deren gegenüberliegenden Seiten erfassen. Ein Beispiel für eine solche Bearbeitung von bahnartigem Material ist das Prägen von Papierbahnen und dergleichen, um der Bahn eine Gestalt in Form eines Bildes oder Musters zu geben, wodurch gleichzeitig die Griffigkeit oder Dichte der Bahn verbessert und die Bahn weicher wird.

Herkömmliche Prägevorrichtungen weisen eine oder mehrere starre Prägewalzen aus Stahl auf, die mit Mustern versehene Oberflächenbereiche aufweisen, die eine Bahn an einer

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Bahnseite erfassen, um die Prägung darin einzudrücken, sowie eine Druckwalze, die die Bahn an ihrer gegenüberliegenden Seite im Zusammenwirken mit der Prägewalze erfaßt, um eine Stützfläche als Unterlage für die Bahn zu schaffen, während das Muster oder Bild in diese eingeprägt wird. Die Druckwalze einer herkömmlichen Prägevorrichtung weist einen starren Stahlkern und einen diesen umschließenden elastisch, nachgiebigen Mantel oder eine Büchse auf, der bzw. die die stützende Unterlage bildet, die bei Aufbringen der Prägekraft auf die Bahn mit den Prägewalzen zusammenarbeitet. Dieser elastisch nachgiebige Mantel sorgt für das erforderliche Nachgeben older die Weichheit um die Deformation der Bahn in deren örtlich begrenzten Bereichen, die den erhabenen Teilen des auf den Prägewalzen befindlichen Prägebildes entsprechen, aufnehmen.

Wenngleich Prägevorriehtungen dieser Art weitverbreitete Verwendung finden, weisen sie doch eine Anzahl von Nachteilen und (Verwendungs-Beschränkungen auf, zu denen die relativ komplizierten, schweren lager gehören, die zum Lagern der verschiedenen Walzen an deren Enden erforderlich sind, und die fixe Rotationsachsen darstellen, um die erforderlichen Kräfte in geeigneter Weise aufzubringen oder aufzunehmen, so daß die Prägung in der richtigen Weise auf das bahnartige Material aufgebracht wird} ferner die für die Walzen erforderliche Festigkeit und Masse, um ein Durchbiegen der Walzen zwischen den Lagerstellen an ihren Enden in angemessener Weise zu verhindern. Ferner ist die Druckwalze wegen ihres massiven Metallkerns schwer und hat daher eine beträchtliche Trägheit, die zusammen mit der aufgrund des Arbeitsvorganges in dem Kern vorhandenen mechanischen Hysterese, hervorgerufen durch die Prägekräfte, beträchtliche Wärme als unerwünschtes Nebenprodukt des Prägevorganges erzeugt.

Ein (die "Verwendung) weiter einschränkender Nachteil besteht jedoch darin, daß eine derartige herkömmliche Prägevorrichtung das durch die Torrichtung bearbeitete bahnartige Material

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in Längsrichtung streckt, was zu einem Reißen oder Bruch des bahnartigen Materials führen kann, wodurch sich für das ■bahnartige Material notwendigerweise das Erfordernis einer relativ hohen Zugfestigkeit ergibt. Den Grund für das Einwirken solcher Zugkräfte auf das bahnartige Material während des Prägevorganges vermutet man in der Entwicklung von Geschwindigkeitsdifferenzen zwischen den zusammenwirkenden Oberflächen der Prägewalzen und der Druckwalze, die durch das körperliche Verschieben des den starren Metallkern der Druckwalze umschließenden elastisch nachgiebigen Mantels verursacht werden. Das heißt, wenn irgpxlein relativ dichtes (das heißt ein nicht schwammartiges Material mit einem betraclrclichen Volumen an inneren Poren) elastisch nachgiebiges Material in einer Richtung zusammengedrückt wird, muß es sich in einer anderen Richtung ausdehnen. Bei der herkömmlichen Druckwalze erzeugt die dem elastisch nachgiebigen Mantel durch die dagegen drückende Kraft der Prägewalze erteilte komprimierende Verschiebung nach innen eine wellenähnliche äußere Ausdehnung oder einen Vorsprung längs der Oberfläche der Druckwalze unmittelbar neben dem Eindruck nach innen, was dazu führt, daß die Oberfläche des im Eingriff mit der Druckwalze befindlichen bahnartigen Materials einen längeren Weg zurücklegen muß als die Oberfläche des bahnartiges Materials im Eingriff mit der Prägewalze. Die sich dadurch ergebende, dem bahnartigen Material erteilte Zugspannung ist augenscheinlich.

Offensichtlich war es als Folge dieser Wirkung bisher tunlich notwendig, das bahnartige Material so schnell wie möglich und unmittelbar neben der Prägestation von der Druckrolle zu entfernen, um die auf das bahnartige Material einwirkende Zugbeanspruchung auf einem Minimalwert zu halten. Der hierdurch festgelegte notwendige Förderweg des bahnartigen Materials macht den Prägevorgang komplexer, indem er eine Vielzahl von Leitrollen erforderlich macht, die das bahnartige Material zusätzlichen, jedoch schädlichen Beanspruchungen aussetzt.

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Hauptaufgabe der Erfindung ist nach dem vorstehend Gesagten die Schaffung einer verbesserten Vorrichtung und eines Verfahrens zur Bearbeitung von bahnartigem Material, beispielsweise zum Prägen desselben. Durch die Vorrichtung und das Verfahren sollen viele der Fachteile und (Verwendungs-) Beschränkungen der Vorrichtungen und Verfahren nach dem Stand der Technik einschließlich der oben beschriebenen Nachteile beseitigt werden. Das neue Verfahren und die neue Vorrichtung sind auf eine große Vielzahl von bahnartigen Materialien anwendbar, einschließlich jedem Material, das durch Prägen oder eine andere Bearbeitung, die durch zusammenwirkende Walzen bewirkt wird, im allgemeinen vergrößert bzw. gestreckt wird, einschließlich nicht gewebter Materialien, wie herkömmlichen Papierbahnen (Toilettenpapier, Papiertücher, Gesiehtstücher, Kraft-Papier, usw.), sowie Plastikfolien (beispielweise Polyäthylen), synthetischen Pulpestoffen, wie ganz oder teilweise aus synthetischen Kunststoffasern, Laminaten, imprägnierten Bahnen, usv/. bestehenden Materialien.

Die Erfindung soll unter anderem-ferner eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren der genannten Art schaffen, die ein verbessertes bahnartiges Erzeugnis schaffen und die es gestatten, bahnartiges Material zu prägen oder in anderer Weise zu verarbeiten, ohne es wesentlich in Längsrichtung zu strecken oder zu längen, und es dadurch möglich machen,sehr viel schwächere oder weniger feste Bahnen (beispielweise perforiertes Toilettenpapier) aufzunehmen als mit herkömmlichen Verfahren bearbeitet werden können. Die neue Vorrichtung ist viel einfacher konstruiert als herkömmliche Vorrichtungen und weist eine etwa gleichförmige Belastung längs der gesamten Druckwalze auf, die ein Durchbiegen der Walze vermeidet, die Lager für die Prägewalzen durch Vermeidung der sonst notwendigen Einrichtungen zum Einstellen der Belastung vereinfacht, die im allgemeinen den Druckwalzen herkömmlicher Konstruktion innewohnende Trägheit verringert und einen Großteil der Wärmeentwicklung in den Metallkernen

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herkömmlicher Druckwalzen,, die aus deren mechanischer Hysterese herrührt, in Wegfall "bringt. Erfindungsgemäß wird die Bahn in einer Vielzahl von im Abstand voneinander "befindlichen Stationen "bearbeitet, und dadurch wird die fertige Bahn verbessert, indem Härte und Einseitigkeit der Prägung vermieden werden, und die Vorrichtung wird ferner dadurch vereinfacht, daß die Prägewalzen jeweils elementartige, zur Hauptsache lineare Segmente des zusammengesetzten Prägemusters oder -bildes aufweisen. Bei der Erfindung weist die Druckwalze keine festliegende Rotationsachse auf, wodurch es ihr möglich wird, sich eine neutrale Rotationsachse zu suchen, die sich je nach Notwendigkeit automatisch verschieben oder verändern kann, um sich asymmetrischen Belastungen der Druckwalze (beispielweise einem Zusammenballen der Bahn) anzupassen, wodurch Beschädigungen vermieden werden, die bei herkömmlichen Systemen als Folge davon auftreten wurden. Bei der neuen Vorrichtung weist die Druckwalze ferner eine druckbeaufschlagbare Kammer auf, die durch eine relativ steife, jedoch elastisch nachgiebige und nach innen eindrückbare zylindrische Fläche begrenzt wird, welche durch ein unter Druck in der Kammer eingeschlossenes gasförmiges Fluid durckverstärkt ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von AusfUhrungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in:

Figur 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenwirken mit einer Bahn-Umrollmaschine für Toilettenpapier?

Figur 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung von deren Zuftihrungsseite her in Richtung von links nach rechts bezüglich der Darstellung in Figur 1;

Figur 3 eine vergrößerte,¹ vertikale Schnittansicht der Vorrichtung längs der Ebene 3-3 in Figur 1;

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Figur 4 eine noch stärker vergrößerte Axialschnittansicht der Druckwalze der Vorrichtung;

Figur 5 eine im wesentlichen schematische Ansicht zur Darstellung des zusammenwirkenden Eingreifens von Prägewalzen und Druckwalze und der Bewegung der durch die hierdurch definierten aufeinanderfolgenden Stationen vorgeschobenen Bahn;

Figur 6 eine schematische Darstellung der aufeinanderfolgenden Prägevorgänge, denen eine von der Vorrichtung bearbeitete Bahn unterworfen wird;' und

Figur 7 eine der Figur 5 in etwa ähnliche, im wesentlichen schematische Ansicht zur Darstellung einer abgeänderten Äusführungsform der Vorrichtung mit einer größeren Zahl Von Bearbeitungsstationen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann entweder als unabhängige Einheit ohne besondere Zuordnung zu irgendwelchen anderen bahnbearbeitenden Vorrichtungen ausgebildet sein, oder am zweckmäßigsten herkömmlichen bahnbearbeitenden Maschinen zugeordnet sein, um zu der hierdurch erzielten Gesamtbearbeitung beizutragen. Der einzige Unterschied zwischen diesen verschiedenen Verwendungsmöglichkeiten der Vorrichtung besteht hauptsächlich in der besonderen Art und Weise, in der sie gelagert ist und gegebenenfalls in der für den Antrieb der verschiedenen Walzen verwendeten Energiequelle. Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 1 und 2 ist die Vorrichtung in funktioneiler Zuordnung zu. anderen bahnbearbeitenden Einrichtungen dargestellt, insbesondere in Zuordnung zu einer Bahn-Umrollmaschine des Typs, wie er zum TJmroll en von Toilettenpapier von einer großen Mutter- oder Vorratsrolle verwendet wird. Nur ein Teil einer typischen Bahn-Umrollmaschine ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt, nämlich der das Hintergestell oder den Rahmen bildende Teil, und diese Teile sind mit

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den Bezugszeichen 10 bzw. 11 versehen. Die erfindungsgemäße Torrichtung ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 12 versehen und weist eine Rahmenkonstruktion 13 mit axial im Abstand voneinander angeordneten Seitenplatten 14 und 15 auf, die "beispielsweise durch Schrauben 16 und 17 längs der Außenflächen der Rahmenteile 10 und 11 fest mit diesen verbunden und ihnen zugeordnet sind. Distanzbüchsen 18 und 19 können zwischen den jeweils zusammengehörigen Rahmenbestandteilen 10, 14 und 11, angeordnet sein, um die erforderliche räumliche Zuordnung der Vorrichtung 12 zu der zugehörigen Bahn-Umrollmas chine herzustellen.

Die Vorrichtung 12 weist ferner eine Vielzahl von zusammenwirkenden Walzen auf, die in der Rahmenkonstruktion und ihr gegenüber drehbar gelagert sind. Einige dieser Walzen weisen sich gegenüberliegend benachbarte Oberflächen auf, die ein bahnartiges Material zu dessen Bearbeitung, und in einem spezifischeren Sinn zur Einprägung eines vorbestimmten Musters oder Bildes in die Bahn, erfassen können. Diese Vielzahl von Walzen umfaßt eine Gruppe von Prägewalzen 20, 21 und 22 (vgl. insbesondere 3?igur 5), von denen drei bei der besonderen Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis einschließlich 6 vorhanden sind. Eine weitere der zusammenwirkenden Walzen wird von einer Druckwalze 23 gebildet, die wie nachfolgend näher beschrieben, von den Prägewalzen 20 bis 22 gelagert wird und mit diesen bei der Bearbeitung einer kontinuierlich durch die aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen, die durch das Zusammenwirken der verschiedenen Prägewalzen mit der Druckwalze definiert werden,vorwärts bewegten Bahn 24 zusammenwirkt.

Die Prägewalzen 20 bis 22 sind im Winkelabstand um einen gemeinsamen Mittelpunkt angeordnet, wobei ihre Rotationsachsen im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet und zwischen den Rahmen- bzw. Seitenplatten 14 und 15 angeordnet sind. Die Prägewalzen werden durch Lagerung in Lagern, die zu diesem Zweck in den Seitenplatten 14 bzw. 15 befestigt sind und in

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welchen sie drehbar gelagert sind, in dieser räumlichen Anordnung festgelegt. Die Lager für die Prägewalzen 22 und 21 sind in Figur 3 dargestellt und mit den Bezugszeichen 25, bzw. 27, 28 versehen. Die Lager 25 Ms 28 sind völlig herkömmlich ausgebildet und an den Seitenplatten H und 15, wie dies aus Figur 3 hervorgeht, festgeschraubt oder in anderer Weise befestigt, und sie lagern die Achsen oder Achsstummel 29 und 30 der Prägewalzen 22 bzw. 21. Die Lager für die Prägewalze 20 sind in der Zeichnung nicht gesondert dargestellt, sie sind jedoch mit den Lagern für die Prägewalzen 22 und identisch und bedürfen daher keiner näheren Betrachtung.

Vorteilhafterweise ermöglichen die zu wenigstens einer der Prägewalzen 20 bis 22 gehörenden Lagerkonstruktionen die körperliche Verstellung der Prägewalze relativ zu den anderen, um die auf die Druckwalze 23 einwirkende Druckkraft zu beseitigen und ein Entfernen der Druckwalze aus der Vorrichtung zum Zwecke der Reparatur und des Ersatzes zu gestatten. Jede derartige einer solchen Prägewalze erteilte körperliche Einstellbarkeit gestattet es ferner, die Mitnahme- oder Andruckkraft; die zwischen jeder der Prägewalzen und der Druckwalze erzeugt wird, zu verändern und einzustellen. Bei der Vorrichtung 12 wird die einstellbare Andruckkraft durch die Prägewalze 22 über deren Lager 25 und 26 ausgeübt. Die Einstell- oder Andruckeinrichtungen sind mit den Bezugszeichen 31 bzw. 32 versehen und gleichen einander sowohl in Bezug auf Konstruktion als auch Wirkungsweise und sind den Seitenplatten 14 bzw. 15 zugeordnet, wenngleich die Andruckeinrichtung 31 sich an der Innenseite der Seitenplatte 14 befindet, während sich die Andruckeinrichtung 32 an der Außenseite der Seitenplatte 15 befindet.

Die Andruckeinrichtung 31 weist eine langgestreckte Schraube 33 auf mit einem Gewindeschaft, der sich durch ein Loch oder eine Öffnung mit Innengewinde erstreckt, die in einer

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Pratze 34 vorgesehen ist, die mit Hilfe einer Vielzahl von Kopfsehrauben 35 unverrückbar an der Seitenplatte 14 befestigt ist. Eine Stellmutter 36 gestattet ein Feststellen der Schraube in beliebiger Einstellung relativ zu der Pratze 34, indem sie gegen die Pratze festgezogen wird. Im Bex^eich seines unteren Endes ist der Schaft der Schraube 33 glatt und nicht mit Gewinde versehen und erstreckt sich frei oder lose durch eine Öffnung in einem nach innen vorspringenden Absatz 37, der an einem Paar von im Abstand zueinander angeordneten Spannbügeln 38 und 39 befestigt ist, die sich längs der Innenfläche des Seitenteils 14 etwa daran anstoßend und längs gegenüberliegenden Seiten der Achse 29 erstrecken. Der Schaft der Schraube weist längs gegenüberliegenden Seiten des Absatzes 34 mit ihm versplintete Beilagscheiben oder -ringe 40 und 41 auf, um zu bewirken, daß der Absatz mit der Schraube relativ zu der Pratze 34 und der Seitenplatte 14 verstellt wird, während sich die Schraube in dem Absatz drehen kann.

Jeder der im Abstand voneinander angeordneten Spannbügel 38 und 39 ist mit G-ewindeöffnungen versehen, in welche Kopfschrauben 42 eingreifen, die zu dem Lager 25 gehören und dieses an der Seitenplatte 14 des Rahmens befestigen. Die Kopfschrauben 42 erstrecken sich jeweils durch Langlöcher 43 in der Seitenplatte 14, die es ermöglichen, daß das Lager 25 durch die Schraube 33 längs deren Achse verschoben werden kann, sobald die Kopfschrauben 42 gelockert werden. Die Seitenplatte des Rahmens hat ferner ein relativ großes Langloch 44, durch, das die Walzenachse 29 hindurchgeführt ist und welches ein Einstellen der zugehörigen Prägewalze 22 durch Verschieben mit Hilfe der Schraube 33 gestattet. Die räumlichen Grenzen der Langlöcher 43 und 44 zusammen mit der Länge der Einstellschraube 33 und dem Abstand zwischen der Pratze 34 und dem Absatz 37 definieren die größtmögliche Verstellmöglichkeit für die Prägewalze 22 und die Lagerkonstruktion 25, und jede Einstellung, in welche die Prägewalze gebracht wird, wird durch Festziehen

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der Kopf schrauben 42 fixiert, welche das lager und die Spannbiigel 38 und .39 gegen die Seitenplatte 14 des Rahmens klemmen, sowie durch Festziehen der Stellmutter 36 zur Festlegung der Schraube 33 gegen Verdrehen. Wie bereits ausgeführt, gleicht die Einstelleinrichtung 32 der im Detail beschriebenen Einstelleinrichtung 31 im wesentlichen, und es sind hier die gleichen mit Strich versehenen, Bezugszeichen zur Bezeichnung jeweils entsprechender Einzelteile verwendet worden.

Die Prägewalzen 20 bis 22 sind harte oder starre Teile mit im wesentlichen unnachgiebigen Oberflächen und bestehen üblicherweise aus Stahl. Diese Walzen sind im wesentlichen zylindrisch und weisen bei der dargestellten Ausführungsform etwa gleiche Durchmesser auf. Sie sind auch in gleichem Abstand voneinander angeordnet, wie dies sehr deutlich in Figur 5 dargestellt ist, und sie weisen Prägeformen an ihren die Bahn ergreifenden Flächen auf, welche, wie ersichtlich, an die Oberfläche der Druckwalze 23 angrenzen, um mit dieser zur Bearbeitung der Bahn 24 zusammenzuwirken. Jede der Prägewalzen 20 bis 22 ist mit einer Prägeform versehen, die zu dem zusammengesetzten Prägebild oder -muster, welches in die Bahn 24 bei deren Bewegung durch die Vorrichtung 12 geprägt wird, beiträgt und einen Teil davon bildet. Insbesondere weisen wenigstens einige der Prägewalzen lineare Prägeelemente auf, wodurch die Prägewalzenkonstruktion vereinfacht wird und zu einer verbesserten Qualität der geprägten Bahn beigetragen wird, wie nachfolgend erläutert. Die Prägewalzen 20 und 21 (vgl. Figuren 3 und 6) weisen erhabene Prägerippen auf ihren zylindrischen Oberflächen auf, die im Winkel zueinander angeordnet sind; bei der dargestellten Ausführungsform hat der Winkel die Größenordnung von 45 . Daher erstrecken sich die Prägerippen auf der Prägewalze 20 in einer Winkelrichtung und prägen in die Bahn 24 eine Vielzahl von linearen oder geraden Vertiefungen, die im wesentlichen parallel zueinander und unter einem ungefähren Winkel von 45° relativ zur Längsachse der Bahn geneigt

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angeordnet sind, so daß jeder Eindruck in dem -x,+y - und dem +x, -y - Quadranten des üblichen Cartesischen Koordinatensystems liegt, wenn er durch dessen Ursprung verläuft. In analoger Weise erstrecken sich die Rippen auf der Prägewalze 21 in einer anderen Winkelrichtung und prägen in die Bahn 24 eine Vielzahl von linearen oder geraden Eindrücken, die im wesentlichen parallel zueinander und unter einem ungefähren Winkel von 45 relativ zur Längsachse der Bahn geneigt angeordnet sind, so daß jeder Eindruck in dem +x, +y — und dem -x, -y - Quadranten eines solchen Koordinatensystems liegt, wenn er durch dessen Ursprung verläuft.

Die von den Prägewalzen 20 und 21 gebildeten Prägemuster definieren, wenn sie auf der Bahn 24 überlagert werden, wie dies in Figur 6 dargestellt ist, eine Vielzahl von Quadraten. Das Prägemuster der Prägewalze 22 kann eine beliebige Form aufweisen, die so ausgewählt ist, daß sie etwa zu den Prägemustern der Prägewalzen 20 und 21 paßt, um ein ästhetisch erfreuliches Gesamtaussehen zu schaffen. Die Prägewalze 22 wird manchmal als Punktprägewalze bezeichnet, womit man im allgemeinen eine Prägewalze meint, die der von ihr erfaßten Bahn ein örtliches oder musterartiges Bild gibt. In jedem Pail wird das Prägebild der Prägewalze 22 den Bildern der Prägewalzen 20 und 21 überlagert, um in die Bahn 24 das zusammengesetzte Muster, wie es rechts unten in Figur 6 dargestellt ist, zu prägen.

Jede der Prägewalzen 20 bis 22 wird zur Rotation von für diesen Zweck vorgesehenen Antriebsmitteln angetrieben, die verschiedene Formen einschließlich eines Elektromotors oder anderer (nicht dargestellter) Primärantriebe, die speziell bei der Vorrichtung 12 vorhanden sind, annehmen können, oder sie werden angetrieben über eine Verbindung mit dem einen Teil der maschinellen Anlage, zu welcher die Vorrichtung gehört, bildenden Primärantrieb. Die letztere Anordnung bildet die

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Antriebsmittel bei der in den Figuren dargestellten Ausführungsform der Erfindung, wo die Antriebsenergie einer Abtriebswelle 45 (Pigur 2) entnommen wird, die sich durch das oben erwähnte Rahmenteil 10 nach außen erstreckt und in einer Lagerkonstruktion 46, die an dem Rahmenteil 10 über eine Montageplatte 47 im Abstand dazu befestigt ist, drehbar gegenüber dem Rahmenteil gelagert ist. Die Abtriebswelle 45 liefert ein Eingangsdrehmoment an ein Getriebe 48 völlig herkömmlicher Bauart mit verstellbarer Geschwindigkeit, welches eine Abtriebs-Riemenscheibe 49 mit einem darumgelegten endlosen Riemen 50 antreibt. Der Riemen 50 ist ferner um eine Antriebs-Riemenscheibe 51 gelegt, die den Eingang zu^x einem Getriebe 52 mit veränderlicher Geschwindigkeit bildet, welches ebenfalls völlig herkömmlich gebaut ist und eine Abtriebswelle 53 aufweist, die mit der oben erwähnten Achse 30 der Prägewalze 21 zu deren Antrieb verbunden ist. Die Getriebe 48 und 52 sind jeweils mit Reaktionsmomentstiften 54 und 54' versehen, die die äußeren Gehäuse mit den Rahmenteilen 10 bzw. 14 verbinden, um zu verhindern, daß sich die Gehäuseteile mitdrehen.

Die Achsen 30 und 29 der Prägewalzen 21 und 22 weisen zur Verhinderung einer Drehung relativ zu ihnen mit Wellenkeilen oder in anderer Weise auf ihnen montierte Riemenscheiben 55 und 56 auf, und in analoger Weise ist die Prägewalze 20 mit einer Achse 57 und einer daraufgekeilten Riemenscheibe

58 versehen. Ein endloser Riemen 59 läuft um alle Riemenscheiben 55, 56 und 58, so daß alle Prägewalzen gemeinsam und in gleicher Drehrichtung angetrieben werden. Die Antriebsriemen 50 und

59 können vollständig herkömmlich ausgeführt sein und sind vorteilhafterweise Zahnriemen, die mit entsprechenden Zahnriemenscheiben kämmen, um einen Schlupf zu vermeiden. Dem Riemen 59 kann eine Spannrolle 60 zugeordnet sein, um ihm die gewünschte Spannung zu erteilen. Gewöhnlich weisen Bahnbearbeitungsmaschinen eine Bremseinrichtung auf, um eine Drehmoment-Überlast zu vermeiden und andererseits die Spannung in

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der Bahn immer relativ gleichförmig zu halten. Zu diesem Zweck ist der Achse 57 der Prägewalze 20 eine herkömmliche Bremseinrichtung 61 zugeordnet, die, da sie bekannt und üblich ist, keiner näheren Erläuterung bedarf.

Die Druckwalze 23 umfaßt, wie dies am besten aus den Figuren 3 und 4 deutlich wird, ein Paar von axial im Abstand zueinander angeordneten Stirnplatten 62 und 63,-sowie eine sich zwischen ihnen erstreckende, etwa zylindrische SÖitz>Ään&uog64, die zwischen sich eine druckbeaufschlagbare Kammer 65 definieren, die so ausgebildet ist, daß sie mit einem Druckfluid gefüllt werden kann, um die Stützwandung 64 durch Druck zu verstärken. Die Stützwandung kann gegen die Kraft des nach außen dagegenwirkenden Fluids in der Kammer 65 nach innen gedruckt werden; genauer gesagt ist die Stützwan— dung relativ dünn und sowohl elastisdhals auch nachgiebig. Die Stützwandung 64 kann beispielsweise aus einem elastomeren Material wie Kautschuk (Naturkautschuk oder synthetischem Kautschuk oder Kautschukzusammensetzungen) hergestellt sein, mit einer Härte, die auf die besonderen Eigenschaften des in die Bahn 24 durch Zusammenwirken der Druckwalze 23 mit den jeweiligen Prägewalzen 20 bis 22 einzuprägenden Präge— bildes abgestimmt ist. Gewöhnlich hat sich eine Härte im Bereich von etwa 30 bis 60 Härteeinheiten (durometer) als zufriedenstellend erwiesen. Die Stützwandung ist längs ihrer inneren Oberfläche mit einem aus einer Vielzahl von Materialien ausgewählten Material, beispielsweise einem flexiblen Gewebe— material (wie 66 in Figur 4) verstärkt. Als illustrierendes Beispiel kann eine typische Stützwandung 64 beispielsweise eine Gesamtlänge von etwasmehr als 2,54 m (100 inches), einen Außendurchmesser von annähernd 20,32 cm (8 inches) und eine Wandstärke von etwa 6,35 mm. (1/4 of an inch) aufweisen; sie kann aus nicht markierendem oder nicht abfärbendem (nonmarking) Kautschuk mit Verstärkungen längs ihrer Innenfläche hergestellt sein, die von vier Schichten aus Reyongewebe ge-

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"bildet v/erden, die auf der Basis angeordnet sind. Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung mit diesen spezifischen Parametern können eine Härte von 32 Ms 37 Harteeinheiten (duro- meter) aufweisen.

Die Kammer 65 ist im wesentlichen über ihre gesamte länge hohl, und die Stirnplatten 62 und 63 sind starre Teile, die beispielsweise aus Stahl hergestellt sein können. Die Stirnplatten 62 und 63 haben etwa die JOrm von Kappen mit großen Mittelbohrungen 67 und 68 durch diese Kappen, und mit nach innen weisenden Ringflanschen 69 und 70, deren Außenflächen im wesentlichen gleichen Durchmesser aufweisen wie die Stützwandung 64. Die Stützwandung ist mit ihrem Ende in die Ringflansche 69 und 70 eingesetzt, die eine Aufeinanderfolge von sich rings um sie erstreckenden Wulsten oder Ringnuten aufweisen können, um die Ränder der Stützwandung klemmend zu erfassen.

Die jeweils zugeordneten Ränder der Stützwandung sind gegen die Innenflächen der Ringflansche 69 und 70 ver-' klemmt, so daß sie eine gasdichte Abdichtung mit Hilfe von Keil- oder Klemmringen 71 und 72 bilden, die etwa kegelstumpfförmig geformt sind und nach außen angezogen sind, um die Ränder der Stützwandung gegen die Ringflansche 69 und 70 durch eine Vielzahl von Kopfschrauben 73 und 74 zu verkeilen, die sich durch zu diesem Zweck in den jeweils zugehörigen Stirnplatten 62 und 63 vorgesehene Bohrungen und in damit ausge* fluchtet in den Klemmringen 71 und 72 vorgesehene Gewindebonrungen hineinerstrecken. Die Anzugskraft oder Klemmkraft ist genügend groß, um die Ränder der Stützwandung in die Wulstrinnen der Ringflansche 69 und 70 hineinzudeformieren, wie dies in Figur 4 dargestellt ist, um einen langen Weg zu schaffen, der eine druckdichte Labyrinthdichtung bildet.

Die Kammer 65 soll mit einem gasförmigen Druckfluid, gewöhnlich Luft, gefüllt werden, und ein Füllventil 75 ist zu

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diesem Zweck in einem der Klemmringe, bei der in Betracht
stehenden Ausführungsform der Erfindung dem Klemmring 71,
vorgesehen. Das Füllventil 75 fenn ein gewöhnliches, üblicherweise für Automobilreifen verwendetes Rückschlagventil sein, und es hat sich gezeigt, daß in die Kammer 65 nur gelegentlich Druckluft nachgefüllt werden muß. Üblicherweise genügt ein Druck etwa im Bereich von 1,40 bis 4,21 atü (20 to 60 psig). An einer der Stirnplatten 62 und 63 kann ein (nicht dargestelltes) herkömmliches Manometer angebracht sein, um den augenblicklichen Wert des Druckes innerhalb der Kammer visuell anzuzeigen.

Wie aus Figur 3 am deutlichsten hervorgeht, ist die Druckwalze 23 schwebend durch Drehwalzen 20 bis 22 gelagert oder eingeschlossen und weist keine starr fixierte Rotationsachse auf. Demzufolge bestimmt der Eingriff der Prägewalzen 20 bis 22 mit der angrenzenden Oberfläche der Druckwalze 23 die Rotationsachse der letzteren, wodurch sich die Druckwalze eine natürliche Rotationsachse suehen kann. Die Vorrichtung weist Anschläge auf, die die Druckwalze 23 vor unbegrenzten axialen Versetzungen bewahren, zu denen sie durch asymmetrische Belastungen infolge Veränderungen der Bahndicke, Lageveränderungen der Einstelleinrichtungen 31 und 32, sowie räumliche Veränderungen aufgrund von Herstellungstoleranzen usw., gezwungen sein könnte. Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen diese Anschläge jeweils zu den Seitenplatten 14 bzw. 15 des Rahmens zugehörige einstellbare Anschläge 76 bzw. 77.

Im einzelnen, und wie am besten aus Figur 3 deutlich wird, hat der Anschlag 76 die Form einer Schraube mit einem Gewinde schaft, der sich durch eine Gewindebohrung oder Gewindeöffnung in der Seitenplatte 14 des Rahmens erstreckt
und in beliebiger Einstellposition durch eine Stellmutter
78 feststellbar ist. Der Anschlag 77 ist durchwegs ähnlich ausgebildet und umfaßt eine Schraube mit einem Gewindeschaft, der sich durch ein Gewindeauge79erstreckt und in dieses ein-

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greift, welches mittig in einer Verschlußplatte oder einem Deckel 80 vorgesehen ist, wobei der Gewindeschaft in beliebiger Einstellposition durch eine Stellmutter 81 feststellbar ist. Der Deckel 80 überdeckt einen"großen Mittelausschnitt 82 in der Seitenplatte 15 des Rahmens, der einen Durchmesser von etwas größerer Abmessung als die Abmessung des Durchmessers der Druckwalze 23 aufweist, so daß letztere durch die Seitenplatte nach Entfernen des Deckels 80 herausgezogen werden kann. Der Deckel 80 ist durch eine Vielzahl von Kopfschrauben 83 abnehmbar an der Seitenplatte 15 befestigt.

Die Stirnplatten 62 und 63, insbesondere die zu diesen gehörigen Klemmringe 71 und 72 sind in ihrem Mittelpunkt mit Drucklagern 84 bzw. 85 versehen, welche mit den Anschlägen 76 und 77 etwa ausgefluchtet sind, so daß sie gegen diese bei jeglichen axialen Verschiebungen der Druckplatte zur Anlage kommen. Die Drucklager 84 und 85 haben die Form von Einsätzen, die aus Material mit relativ niedrigem Reibungswert aber hoher Abriebsfestigkeit bestehen und in Wälzlager 86 und 87 in den Außenflächen der Klemmringe 71 und 72 eingepreßt sind. Beispielsweise können die Drucklager 84 und 85 Hexamethylenadipamid-(Handelsname Nylon)-Teile mit gewölbter, den ausgefluchteten Anschlägen 76 bzw. 77 zur Anlage mit diesen gegenüberliegender äußerer Oberfläche'sein. Wie in Figur 3 dargestellt, ist die Druckwalze 23 etwaslänger als die Prägewalzen 20 bis 22, so daß bestimmte axiale Verschiebungen der Druckwalze zulässig sind. Demzufolge können die Anschläge 76 und 77 von den jeweils gegenüberliegenden Drucklagern 84 und 85, wie in Figur 4 dargestellt, bei anfänglich zentrierter Druckwalze einen geringen Abstand haben.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung 12 geht allgemein aus der vorstehenden Beschreibung hervor» bei einer konstruktiven Anordnung wie beschrieben und bei richtig angeordneter und unter Innendruck gesetzter Druckwalze 23 wird eine Bahn

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durch die Vorrichtung gefädelt, so daß sie über die Prägewalze 20 und durch den von dieser mit der Druckwalze 23 definierten Eingriff oder Klemmspalt_t zwischen der Druckwalze und der Prägewalze 21 hindurch, und sodann zwischen der Druckwalze und der Prägewalze 22 hindurchgeführt ist und sich über die letztere erstreckt, so daß sie von dieser zu der von den Rahmenteilen 10. und 11 gebildeten Umrollvorrichtung gefördert wird. Die Prägenwalzen 20 bis 22 werden Jede synchron mit der Umrollvorrichtung über die Antriebsglieder einschließlich der Getriebe 48 und 52 mit verstellbarer Geschwindigkeit, die so eingestellt sind, daß sie auf die Bahn 24 die erforderliche Spannung aufbringen, zwangsläufig angetrieben. Während des Durchganges der Bahn durch die aufeinanderfolgenden Stationen, die jeweils von den Prägewalzen 20 bis 22 definiert werden, prägt jede dieser Prägewalzen deren Prägebild oder -muster in die Bahn, so daß sie das vorbestimmte zusammengesetzte Präge— muster aufweist, wenn sie die Vorrichtung verläßt.

Wie in Figur 5 am deutlichsten wird, liegt die Bahn 24 an der Druckwalze 23 und deren Stützwandung 64 während des Durchlaufes durch jede und zwischen jeder Station eng an. Auf diese Weise wird die Bahn 24 in festem Andruck an die Stütz— wandung 64 der Druckwalze nahe dem Eingang in die erste Beaibeitungsstation gehalten und bleibt in dieser festen Anlage mit dieser, bis sie die letzte Bearbeitungs station, nachdem sie dem letzten Prägevorgang unterworfen wurde, verläßt. Wie bereits früher ausgeführt, ermöglicht eine derartige kontinuierliche Unterstützung der Bahn 24 das Bearbeiten oder Prägen von relativ schwachen, leicht brechenden oder reißenden Bahnen, während derartige Bahnen in herkömmlichen Vorrichtungen nicht so leicht bearbeitet werden können, da die auf sie ausgeübte Längung oder Streckung in Längsrichtung einen Bruch derselben begünstigt und weil auch die Notwendigkeit, die Bahn von der Druckwalze zwischen den Prägestationen abzuziehen, eine, enge Grenze zieht, was die Festigkeit der bearbeitbaren Bahnen anbetrifft.

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Wie in Pigur 5 deutlich wird, drückt die/von jeder Prägewalze 20 "bis 22 auf die Stützwandung 64 der Druckwalze aufgebrachte örtlich "begrenzte Druckkraft die Stützwandung naeli innen gegen die nach außen wirkende Druckkraft, und jeder derartige Eindruck wird leicht aufgenommen, ohne den Betrag des Druckes in der Kammer 65 wesentlich zu verändern, da die Kammer gegenüber der sehr geringen Volumenveränderung, die durch das örtlich "begrenzte Eindrücken der Stützwandung verursacht wird, ein sehr großes Yolumen aufweist. Demzufolge gibt es kein Ausweichen elastisch nachgiebiger Materialmassen nach außen, welches den Umfang der Druckwalze notwendig vergrößern würde, wie dies "bei herkömmlichen Druckwalzen mit von einem elastisch nachgiebigen Mantel umschlossenem starrem Stahlkern der Pail ist, wobei die Umfangsvergrößerung eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Druckwalze, Prägewalze und Bahn hervorruft, welche die letztere in Längsrichtung streckt oder längt und einen Bruch oder ein Reißen der Bahn fördert bzw. herbeiführt. Das Merkmal des Preischwebens bzw. der unbestimmten Lagerung der Druckwalze 23 trägt zu der Fähigkeit der Torrichtung bei, relativ schwache Bahnen verarbeiten zu können, da sie die Druckkräfte um die Druckwalze und längs jeder von dieser unterstützten Bahn automatisch normalisiert und ausgleicht.

Die vielfachen Einwirkungen auf die Bahn 24 in den aufeinanderfolgenden Stationen längs des durch die.Druckwalze 23 definierten gekrümmten Pörderweges machen die Bahn weich' und erhöhen deren Griffigkeit oder Dichte, so daß sie eine zufriedenstellendere Textur und Griffigkeit aufweist. Ferner vereinfacht das Unterteilen des zusammengesetzten Prägemusters in Einzelelemente nicht nur die Konstruktion jeder Prägewalze, sondern erleichtert auch gewünschtenfalls das Wechseln des Musters durch Auswechseln einer oder mehrerer Prägewalzen. Noch wichtiger ist jedoch vielleicht die Tatsache, daß es den Einseitigkeitseffekt und sich daraus ergebende Härte oder Steifheit

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der Bahn, die auftritt, wenn das gesamte Muster in einem einzigen Arbeitsvorgang eingeprägt wird, beseitigen hilft. Das Vermeiden eines derartigen Ergebnisses scheint der Tatsache zu zuordnen zu sein, daß die Bahn tatsächlich um deren Mittelebene geprägt wird, im Gegensatz zu den einseitigen Bedingungen, die erhalten werden, wenn ein geschlossenes Muster insgesamt auf einmal eingeprägt wird. Auch das wiederholte Bearbeiten der Bahn, das in jeder aufeinanderfolgenden Station auftritt, wirkt im Sinne eines G-eschmeidigmachens oder Weich— machens der Bahn nach jedem vorhergehenden Prägevorgang.

Die Druckwalze 23 wird wegen ihres Eingriffs mit den Prägewalzen 20 bis 22 gedreht, und da die Druckwalze hohl ist, hat sie eine relativ geringe Trägheit und erzeugt keine übermäßige Wärme, die ein Merkmal von Druckwalzen mit mit einem, elastisch nachgiebigem Mantel umkleidetem Stahlkern ist, welche offenbar wegen der mechanischen Hysterese des Stahlkerns, die aus den auf ihn einwirkenden Bearbeitungskräften resultiert, erwärmt werden. Perner werden bei der Erfindung die schweren Lagerkonsiruktionen, die für die Prägewalzen herkömmlicher Prägevorrichtungen erforderlich sind, vermieden, da die für jede Walze erforderliche Druckkraft im Verhältnis zur Zahl der Prägestationen verringert wird. In diesem Sinne können die Prägewalzen ferner geringere Pestigkeit und demzufolge ' einen kleineren Durchmesser als Ergebnis der auf sie ausgeübten geringeren Druckkräfte aufweisen. Veränderungen der Belastung können leicht durch Änderung des Druck.es in der Kammer 65 vorgenommen werden, indem man den Druck zur Erhöhung der Druckkraft erhöht, und umgekehrt. Jede einzelne Druckkraft und ihre Veränderung führen zu einer etwa gleichförmigen Druckkraft längs der gesamten Länge der Druckwalze 23, da diese schwebend gelagert ist, im Gegensatz zu herkömmlichen starren Druckwalzen, die eine fixe Rotationsachse haben und dazu neigen, sich zwischen den schweren Lagern an ihrem Ende durchzubiegen. Perner paßt sich die Stützwandung

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der Druckwalze leicht jeder Durchbiegung der jeweiligen Prägewalzen an.

Die schwebende Druckwalze 23 wird an drei im Winkelabstand zueinander angeordenten Stellen der Ausführungsform gemäß Figur 5 gelagert, sie kann jedoch einer anderen Anzahl von Walzen zugeordnet oder durch diese gelagert sein, wie beispielsweise die in Figur 7 dargestellte größere Zahl. Alle Walzen der Ausführungsform gemäß Figur 4 können zusammen verwendet wer den, wodurch, die Bahn einfach stärker bearbeitet wird und wodurch Weichheit und Griffigkeit der Bahn gefördert werden. Die Walzen können jedoch selektiv oder alternativ verwendet werden, was die Torrichtung vielseitig macht. Bei der abgeänderten Ausführungsform der Figur 7 trägt die Druckwalze das Bezugszeichen 23a und kann der oben beschriebenen Druckwalze 23 sowohl von der Konstruktion als auch der Wirkungsweise her gleichen. Sie ist in gleicher Weise mit einer Vielzahl von im Winkelabstand zueinander angeordneten Prägewalzen 20a, 21a und 22a umgeben, die jeweils den oben beschriebenen Prägewalzen 20 bis 22 entsprechen.

Die abgeänderte Vorrichtung 12a der Figur 7 umfaßt zusätzliche Prägewalzen 88a und 89a, die jeweils neben den oben genannten Prägewalzen angeordnet sind. Die Bahn 24a tritt in die Vorrichtung um die Prägewalze 88a herum ein und verläßt sie ablaufend von der Prägewalze 22a, und sie wird in enger Anlage an die Druckwalze 23a über die gesamte sich zwischen den und durch alle Bearbeitungsstationen erstreckende Länge gehalten. Jede Prägewalze kann mit Hilfe eines endlosen Riemens 59a, der um sie herumgeführt ist, zwangsläufig in der oben "

beschriebenen Weise und mittels eines Antriebsdrehmoments, das der Prägewalze 89ä über einen Antriebsriemen 50a erteilt wird, angetrieben werden. Eine oder mehrere der fünf dargestellten Prägewalzen können mit Einstelleinrichtungen 31 und 32, wie oben beschrieben, ausgestattet sein, so daß jede derart aus-

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gestattete Walze außer Eingriff mit der Druckwalze 23a gebracht werden kann, so daß sie nicht mit dieser in Eingriff kommt. Die Losrolle 60a an dem Antriebsriemen 59a kann so angeordnet sein, daß sie ein derartiges Außereingriffbringen einer oder mehrerer der Prägewalzen begünstigt. Im übrigen funktioniert die abgeänderte Vorrichtung 12a genauso wie die oben beschriebene Vorrichtung 12.

Wie bereits festgestellt wurde, ist die Vorrichtung anwendbar auf verschiedene bahnartige Materialien einschließlich Papierbahnen vieler Arten, \vie beispielsweise Papierbahnen für Toilettenpapier, für Papierhandtücher, für Gesichtstücher und für Kraft-Papier von der Art, wie sie für Papiertüten im Handel verwendet wird. Die Bahn kann auch eine Polyäthylen- oder andere Kunststoffolie sein, aus synthetischer Pulpe, Laminaten und im wesentlichen allen anderen Materialien hergestellt sein, bei denen ein Prägen oder eine andere Art der Bearbeitung vorteilhaft ist.

Die Vorrichtung kann Einrichtungen für die statische Entladung aufweisen, die gewöhnlich ausgangsseitig der Vorrichtung angeordnet sind; sie kann ferner eine Bahnführung in der Nähe des Spaltes oder Griffes der zusammenwirkenden Walzen 20 und 23 aufweisen, um die Bahn zu führen. Keine dieser Konstruktionen ist dargestellt, da sie übliche Teile sind, die nicht zur Erfindung gehören. Der keilartige Griff, der zv/ischen den Stirnplatten 62 und 63 und den zugehörigen Klemmringen 71 bzw. 72 erzeugt wird, ist sehr dicht und erfordert ein recht starkes Zusammendrücken der eingeklemmten Ränder der Stützwandung. Demzufolge kann es in vielen Fällen vorteilhaft sein, ein spezielles Werkzeug zu verwenden, um die Klemmringe relativ zu den ihnen zugeordneten Stirnplatten um ein Maß zu bewegen, das für das Einschrauben der Kopfschrauben 73 und 74 notwendig ist. Ein derartiges Werkzeug ist nicht dargestellt, da die Schritte des Zusammenbaus nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.

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Die Stützwandung 64 hat die Beschaffenheit eines endlosen Riemens, wenngleich sie wesentlich kurzer als übliche endlose Riemen ist. Die genaue Länge der Stutζwandung ist jedoch kein wesentliches Merkmal der Erfindung, und ein langgestreckter Gurt, der zur Bewegung längs eines (gekrümmten oder sonstwie beschaffenen) Förderweges unterstützt und in der Art der Stützwandung 64 druckverstärkt ist, würde die gleichen Vorteile bringen wie die Stützwandung 64 und die Druckwalze 23. Ebenso können die Einstelleinrichtungen 31 und 32 verschiedene Formen annehmen, einschließlich einer Ausfüh— rungsform, bei welcher jede besondere Einstellung aufrechterhalten wird, wenn die Belastung der Walze aufgehoben wird, um diese relativ zu den Seitenplatten 14 und 15 des Rahmens zu verschieben. Beispielsweise können die Stellmuttern 36 und 36^f als Sicherungsringe ausgeführt sein, die die Schrauben und 33' in einer beliebigen Position oder Einstellung umgreifen, so daß eine bestimmte Einstellung einfach dadurch wieder erzielt werden kann, indem man die Schrauben anzieht, bis diese Teile 36 und 36' an den Pratzen 34 und 34', wie in Figur 3 dargestellt, ansitzen.

Jede der Prägewalzen 20 bis 22 kann einstückig mit der zugehörigen Achse ausgebildet sein, und diese Achsen können an wenigstens einem Ende sehr lang sein (wie in Figur 2 dargestellt), damit sie auswechselbar sind, wodurch es möglieh wird, daß die Achse jede Prägewalze direkt mit der Antriebs-Riemenscheibe 51' verbunden wird. Wie bereits oben bemerkt, arbeitet die Vorrichtung zufriedenstellend, solange eine der Prägewalzen angetrieben wird.

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Claims

S/0 20-25 PATENTANSPRÜCHE

1.J Vorrichtung zum Prägen von bahnartigem Material, wie

ipierbahnen und dergleichen, mit einem Rahmen, in dem eine Vielzahl von zusammenwirkenden Maschinenelementen relativ zum Rahmen beweglich gelagert ist, von denen wenigstens einige
sich gegenüberliegende aneinandergrenzende Oberflächen aufweisen, die mit der Bahn in Eingriff kommen und in die Bahn ein vorbestimmtes Muster einprägen, dadurch gekenn zeichnet, daß eines der Maschinenelemente ein Prägeelement (20, 21, 22) mit einer Prägeform an seiner mit der
Bahn in Eingriff stehenden Oberfläche ist, die eine der genannten aneinandergrenzenden Oberflächen bildet, und ein
anderes der Maschinenelemente ein Druckelement (23) mit einer Stützfläche für den Prägevorgang ist, die eine andere der genannten aneinandergrenzenden Oberflächen bildet, daß Antriebsmittel (48 bis 59) zum Antrieb wenigstens eines der Maschinenelemente vorgesehen sind, daß das Druckelement (23) eine
Stützwandung (64) und eine druckbeaufschlagbare Kammer (65) in Verbindung mit der Stützwandung längs deren Seite gegenüber ihrer eingreifenden Oberfläche aufweist, um die Stützwandung (64) durch ein Fluid in der Kammer (65) durch Druck zu verstärken, wobei die Stützwandung (64) für den Prägevor-

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gang die genannte Stützfläche darstellt und in einer Richtung gegen die Kraft des in die andere Richtung aus der Kammer dagegenwirkenden Fluids eindrückbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (23) ferner Stirnplatten (62, 63) aufweist, die mit der Stützwandung (64) zusammenwirken und die druekbeaufschlagbare Kammer (65) bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Maschinenteile relativ zu dem Rahmen (13) drehbar gelagerte Walzen umfassen, wobei die Stützwandung (64) gegen die nach außen wirkende Kraft des Fluids nach innen eindrückbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von zusammenarbeitenden Walzen eine Vielzahl von im Winkelabstand zueinander angeordneten Prägewalzen (20 bis 22) ist, deren Oberfläche der Stützfläche der Druckwalze (23) gegenüberliegend und an diese angrenzend angeordnet sind, und daß die Prägewalzen längs ihrer die Bahn (24) ergreifenden Oberfläche eine Prägeform aufweisen, die 3ede zu dem zusammengesetzten, in die Bahn (24) eingeprägten Prägemuster beitragen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Prägewalzen (20 bis 22) im wesentlichen starr und unnachgiebig ist und an ihrer die Bahn ergreifenden Oberfläche durchwegs lineare Elemente des zusammengesetzten Prägemusters aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (23) eine im wesentlichen gasdichte, druekbeauf schlagbare Kammer (65) aufweist und mit einem mit der Kammer (65) in Verbindung stehenden Ventil (75) zur regulierenden Einstellung des Gasdruckes in der Kammer (65) versehen ist.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (23) im wesentlichen hohl, und die Stützwandung (64) elastisch und nachgiebig ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (23) eine im wesentlichen gasdichte, druckbeaufschlagbare Kammer (65) aufweist und mit einem mit der Kammer (65) in Verbindung stehenden Ventil (75) zur regulierenden Einstellung des Gasdruckes in der Kammer versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von zusammenwirkenden Walzen eine Vielzahl von im Winkelabstand zueinander angeordneten Prägewalzen (20 bis 22) umfaßt, die jede eine der stützenden Oberfläche der Druckwalze (23) gegenüberliegend und an diese angrenzend angeordnete Oberfläche mit einer Prägeform längs der die Bahn (24) ergreifenden Fläche aufweisen, die jede zu dem in die Bahn (24) eingeprägten Muster beitragen, wobei jede der Prägewalzen (20 bis 22) im wesentlichen starr und unnachgiebig ist und längs der die Bahn (24) ergreifenden Oberfläche allgemein lineare Elemente des zusammengesetzten Prägemusters aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (48 bis 59) jede der Prägewalzen (20 bis 22) antreibt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von drehbar in der Rahmenkonstruktion (13) im Winkelabstand um eine gemeinsame Mitte und mit ihren Rotationsachsen im wesentlichen parallel zueinander gelagerten ÖJrägerwalzen (20 bis 22), eine schwebend ohne starr fixierte Rotationsachse von den Trägerwalzen (20 bis 22) umgebene Druckwalze (23), die mit den iräg erwalz en (20 bis 22) gegenüberliegend aneinand ergr enz ende, die Bahn (24) ergreifende

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Oberflächen zur Bahnbearbeitung aufweist, sowie durch Einrichtungen (48 "bis 59), um wenigstens eine der Trägerwalzen (20 bis 22) zu drehen und anzutreiben.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (23) mit Stirnplatten (62, 63) und einer durchwegs zylindrischen Stützwandung (64) versehen ist, die miteinander eine druckbeaufschlagbare Kammer (65) bilden, durch welche die Stützwandung (64) mit Hilfe eines in der Kammer (65) befindlichen Fluids druckverstärkt werden kann, wobei die Stützwandung (64) gegen die nach außen gerichtete Kraft des Fluids in der Kammer nach innen eindrückbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (23) eine im wesentlichen gasdichte, druckbeaufschlagbare Kammer (65) aufweist und mit einer mit der Kammer (65) in Verbindung stehenden Ventileinrichtung (75) zur regulierenden Einstellung des Gasdruckes in der Kammer versehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (23) im wesentlichen hohl ist, und die Stützwandung (64) elastisch und flexibel ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (48 bis 59) jede der Trägerwalzen (20 bis 22) antreibt.

16. Vorrichtung nach· Anspruch 11, gekennzeichnet ferner durch neben den gegenüberliegenden Enden der Druckwalze (23) angeordnete Anschläge (76, 77) zur Begrenzung axialer Verschiebungen der Druckwalze (23).

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Trägerwalzen (20 bis 22) eine Prägewalze ist, die

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längs ihrer die Bahn (24) ergreifenden Oberfläche, die eine der genannten aneinandergrenzenden Oberflächen bildet, eine Prägeform aufweist, und daß die Druckwalze (23) mit einer Stützwandung (64) für den Prägevorgang versehen ist, die eine andere der oben genannten aneinandergrenzenden Oberflächen bildet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalze (23) mit Stirnplatten (62, 63) und einer allgemein zylindrischen Stützwandung (64) versehen ist, die zusammen eine druckbeaufschlagbare Kammer (65) bilden, wobei die Stützwandung durch ein Fluid in der Kammer druckverstärkt wird und nach innen gegen die nach außen gerichtete Kraft des Fluids in der Kammer eindrückbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet ferner durch neben den gegenüberliegenden Enden der Druckwalze (23) angeordnete Anschläge (76, 77) zur Begrenzung axialer Verschiebungen der Druckwalze (23), sowie durch eine von der Drackxeßze (23) gebildete im wesentlichen gasdichte durchbeaufschlagbare Kammer (65) und eine an der Druckwalze (23) vorgesehene, mit der Kammer (65) in Verbindung stehende Ventileinrichtung (75) zur regulierenden Einstellung des Gasdruckes in der Kammer.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen (48 bis 59) jede der Trägerwalzen (20 bis 22) antreiben, und daß eine Vielzahl der Trägerwalzen (20 bis 22) Prägewalzen sind, die jede zwischen sich und der Stützfläche der Druckwalze (23) die Bahn (24) ergreifen, um diese zu prägen, und die jede zu dem in die Bahn (24) eingeprägten zusammengesetzten Muster Teilelemente beitragen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Prägewalzen (20 bis 22) im wesentlichen starr und unnachgiebig ist und längs ihrer die Bahn (24) ergreifenden

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Oberfläche allgemein lineare Elemente des zusammengesetzten Prägemusters aufweist, daß die Druckwalze (23) im wesentlichen hohl ist, und die Stützwandung (64) elastisch und nachgiebig ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Druckwalze (23) mit einer im wesentlichen hohlen, sich axial erstreckenden, im allgemeinen zylindrischen Stützwandung (64), einem Paar von Stirnplatten (62, 63), die mit der Stützwandung (64) eine druckbeaufschlagbare Kammer (65) begrenzen, einer die Stützwandung (64) an jedem ihrer Ränder mit den Stirnplatten (62, 63) fest verbindenden und eine hermetische Abdichtung zwischen diesen Teilen schaffenden Konstruktion (71, 72, 73, 74)/ sowie einer an einer der Stirnplatten (62, 63) vorgesehenen, in Verbindung mit der Kammer (65) stehenden Ventileinrichtung (75) zur Druckbeaufschlagung der Kammer (65), wobei die Stützwandung (64) gegen die aus dem Inneren der Kammer nach außen wirkende Kraft des Fluiddruckes nach innen eindrückbar ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwandung (64) relativ dünn, nachgiebig und elastisch ist, und die Stirnplatten (62, 63) relativ starr sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die die Stirnplatten (62, 63) mit der Stützwandung (64) verbindende Konstruktion Klemmringe (71, 72) umfaßt, die jeweils mit den Stirnplatten (62, 63) zusammenwirken, um die jeweils zugeordneten Ränder der Stützwandung (64) dazwischen einzuklemmen oder einzukeilen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet ferner durch ein Paar von Drucklagern (84., 85), die von den Stirnplatten (62, 63) getragen werden und mit Anschlägen (76, 77) zusammenwirken, tun axiale Verschiebungen der Druckwalze (23) zu begrenzen.

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26. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwandung (64) aus an seiner inneren Oberfläche eine Verstärkung aufweisendem Kautschuk mit einer Härte im Bereich τοή etwa 30 Ms 60 Härteeinheiten (durometer) "besteht.

27. Vorrichtung nach Anspruch 2 2, gekennzeichnet ferner durch ein Paar von Drucklagern (84, 85), die von den Stirnplatten (62, 63) getragen werden und mit Anschlägen (76, 77) zusammenarbeiten, um axiale Verschiebungen der Druckwalze zu begrenzen.

28. Verfahren zum Prägen von bahnartigem Material wie Papierbahnen und dergleichen in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden, längs eines vorbestimmten Weges im Abstand voneinander befindlichen Stationen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn längs des Weges und durch aufeinanderfolgende Stationen vorschiebt und längs einer ihrer Seiten und längs der gesamten sich zu jeder Zeit im wesentlichen durch und zwischen den aufeinanderfolgenden Stationen erstreckenden Länge in ständigem, festem Eingriff mit einer Stützunterlage hält, in jeder der Stationen eine bearbeitende Kraft erzeugt und sie auf die andere Seite der Bahn einwirken läßt, die dadurch eine Druckkraft auf die Stützunterlage ausübt und diese in der Nachbarschaft der zugehörigen Station deformiert, wobei man die sich ergebende Deformation der Stützunterlage so steuert, daß keine nennenswerten örtlichen Zugkräfte von der Unterlage auf die Bahn aufgebracht werden, die die Bahn längen wollen.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützunterlage relativ dünn, und flexibel ist, daß die Regelung der Verformung der Stützunterlage deren Stützung durch eine G-asdruckkraft einschließt, die es möglich macht, die Unterlage körperlich gegen und in Ansprechen auf die in jeder der Stationen auf die Bahn ausgeübte Druckkraft zu verschieben, wodurch eine nach außen gerichtete Oberflächenvergrößerung der Unterlage längs der Bahn vermieden wird, die ansonsten mit der zusammendrückenden Deformation verbunden wäre.

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30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützunterlage eine zylindrische Druckwalze ist und die Stationen im Winkelabstand um diese angeordnet sind, wobei das Erzeugen der Bearbeitungskraft in jeder der Stationen das Torsehen einer Walze in der Station einschließt, und wobei die Bahn kontinuierlich längs des gekrümmten Eörderweges, der von der Stützunterlage definiert wird, durch die aufeinanderfolgenden Stationen vorgeschoben wird.

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