DE2456767A1 - Verfahren und vorrichtung zur oberflaechenbearbeitung von bahnmaterial - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Bahnmaterial Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Bahnmaterial durch fortlaufendes Andrücken einer bewegten Materialbahn gegen eine drehende Bearbeitungswalze- mit entsprechender Oberflahe,so- sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
• Das Glätten oder Aufbringen von Prägedessins auf Bahnenware wie Kunstleder, Kunststoffolie, Papier, Metallfolie, etc. geschieht in der Regel in der Weise, daß die Bahn zwischen einer Barbeitungswalze, z.B.
• einer Hochglanzwalze oder einer Dessinwalze, und einer Gegendruckwalze geführt wird.
• Dabei ist im allgemeinen eine der beiden Walzen feststehend, während die zweite Walze an die Bahn angedrückt oder von dieser abgehoben werden kann. Der für die Prägung notwendige Druck wirc entweder durch einen definierten Anpreßdruck der Walzen oder durch Einstellung eines definierten Walzenspaltes aufgebracht. In besonderen Fällen, wo hohe Ansprüche an die Kalibrierung des erzeugten Materials gestellt werden, setzt man auch sogenannte "schwimmende Walzen ein. Gleichfalls sind Bombierungen üblich. Ferner besteht die Möglichkeit, die Parallelität der beiden WaLzenachsen innerhalb gewisser Grenzen aufzuheben, um eine gleichmäßige Dicke des Endproduktes zu erhalten. Speziell für die Erzeugung von Folien sind Systems mit mehr als zwei Walzen, sogenannte I,-F- oder Z-Kalander, geläufig.
• Je nach dem zu bearbeitenden Bahnmaterial kommt eine vorgeschaltete Einrichtung zur Erhitzung der Bahn bzw.
• der Bahnoberfläche durch Kontakt-, Luft-, Strahlung oder Hochfrequenzheizung zur Anwendung. Andererseits sind auch Verfahren zur Glättung bzw. Prägung bekannt, die mit einer heißen Glätt- bzw. Prägewalze arbeiten.
• Die Glättung bzw. Prägung von Bahnenware kann entweder zeitlich und/oder räumlich getrennt von der Erzeugung und/oder Veredlung der Bahnenware (off Eine) oder in einem Arbeitsgang damit erfolgen (on line).
• Versucht man, iln Anschluß an eines dieser Verfahren Bahnenware zu glätten oder zu prägen, und zwar solche, die bei relativ geringer mechanischer Festigkeit geringe Elastizität besitzt, so erhält man je nach den gegebenen Möglichkeiten der Bahnführung Materialien, die in geringerer oder größerer Zahl eingebügelte Falten aufweisen. In beschränktem Umfang sind Abhilfen durch Verkürzung der freien Bahn länge sowie durch Zwischenschalten von Breithaltewalzen oder krummen Stangen möglich.
• Bei dem on-line Verfahren können jedoch in zahlreichen Fällen größere freie Bahnlängen vor der Prageeinrichtung nicht vermieden werden. Dies ist z.B. der Fall, wenn die Prägung unmittelbar im Anschluß an eine frei geführte Wärmekanalstrecke erfolgen soll, deren Länge durch einen anderen Prozeß bestimmt wird, oder wenn aufgrund einer relativ hohen Produktionsgeschwindigkeit verhältnismäßig lange Strecken für die Bahnaufheizun benötigt werden und eine Rundführung in dieser Strecke aus anderen Gründen ausscheidet.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das eingangs erwähnte Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Bahnmaterial so zu verbessern, daß die oben genannten Probleme ausgeschaltet werden, bzw. daß auch bei schwer zu bearbeitenden Materialien von geringer Elastizität und Festigkeit eine OberfläChenbearbeitung ohne die Gefahr der Faltenbildung bei vollkommen ebener Bahnführung möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß man die Materialbahn in einem Umschlingungswinkel über die Oberfläche der Bearbeitungswalze laufen läßt und den Anpreßdruck durch den Bahnenzug erzeugt.
• Der Anpreßdruck, der bei den bekannten Verfahren durch eine Anpreßwalze erzeugt wird, die die Bahn gegen die Bearbeitungswalze drückt, wird nach der Erfindung vorwiegend oder sogar ausschließlich dadurch aufgebracht, daß auf die Bahn in Längsrichtung ein Zug ausgeübt wird, der vorzugsweise geregelt ist. Da die Materialbahn an der Bearbeitungswalze in einem Winkelbereich anliegt, entsteht durch die Zugkräfte an der Bearbeitungswalze eine radial auf die Walzenachse gerichtete Kraft. Die Materialbahn wird also voll gegen die Oberfläche der Bearbeitungswalze gedrückt. Einer zusätzlichen Anpreßwalze, die die Gefahr von Faltenbildungen an der Materialbahn hervorruft, bedarf es dabei nicht.
• Die Materialbahn stellt sich beim Passieren der Bearbeitungswalze vollständig frei ein, ohne daß ein die natürliche Posltionierung der einzelnen Bahnelemente verändernder Formzwang ausgeübt würde.
• Wenn im Rahmen der vorliegenden Beschreibung und der Patentansprüche von einer Oberflächenbearbeitung der Materialbahn gesprochen wird, so ist hierunter in erster Linie eine Oberflächenglättung bzw. eine Profilierung oder Prägung der Bahnoberfläche zu verstehen. Die Erfindung ist jedoch generell bei solchen Verfahren anwendbar, bei denen eine Materialbahn gegen eine Bearbeitungswalze gedrückt werden muß, um eine Veranderung der Materialbahn herbeizuführen.
• Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere die beim Prägen von Kunststoffschäumen häufig zu beobachtenden blasenförmigen Stauchungen unterbunden werden. Ferner können poromerische Beschichtungen mit geringen Anpreßdrücken unter weItgehender Beibehaltung ihrer Durchlässigkeitseigenschaften genarbt werden.
• Bei einer geeigneten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Materialbahn in einem Umschlingungswinkel um die Bearbeitungswalze herumgeführt und hinter der Bearbeitungswalze ist eine einen geregelten Bahnzug erzeugende Vorrichtung angeordnet. -Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise aus einer Tänzer- oder Steuerlze bestehen. Eine Tänzerwalze liegt mit ihrem Gewicht ganz oder teilweise auf der eine herunterhängende Schleife bildenden Materialbahn auf. Ihre Höhenlage, die sich an sich frei einstellt, ist durch Erhöhen oder Erniedrigen der Abzugsgeschwindigkeit der Materialbahn geregelt, so daß bei gleichbleibend-er Höhenlage der Tänzerwalze auch der Bahnzug konstant bleibt.
• Der Umschlingungswinkel an der Bearbeitungswalze beträgt mindestens etwa 100. Vorteilhafterweise ist die starr oder federnd gelagerte Achse der Bearbeitungswalze gegenüber ihrer Normalstellung, in der sie rechtwinklig zum Bahnverlauf liegt, schrägstellbar. Durch eine derartige Verstellbarkeit der Bearbeitungswalze in bezug auf die Laufrichtung der Bahn bzw. die Achsen der übrigen Walzen der Vorrichtung, können Korrekturen im Bahnlauf vorgenommen werden.
• Zur Durchführung derartiger Korrekturen ist es ferner möglich, hinter der Bearbeitungswalze eine gegenüber dem Bahnverlauf schrägstellbare- Steuerwalie anzuordnen.
• Vor der Bearbeitungswalze können Bahnführungse lernente in Form von Breithaltewalzen, krummen Walzen, krummen Stangen oder dgl. vorgesehen sein. Außerdem können Heizvorrichtungen zur Anwendung kommen, die durch getrennte Fig. 1 zeigt schematisch in Seitenansicht den Bahnverlauf bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 2 zeigt die Ausfüirungsform der Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, und Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in Seitenansicht.
• Die Laurrichtung der Materialbahn 10 ist in den Zeichnungen jeweils durch Pfeile kenntlich gemacht.
• Gemäß Fig. 1 und 2 läuft die Bahn 10, die von einer (nicht dargestellten) Abwickelstation oder einer Bearbeitungsstation kommt, zunächst unter einer Meizvorrichtung 11 hindurch, die mehrere separat einschaltbare Heizelemente enthält. Die Anzahl der jeweils eingeschalteten Heizelemente richtet sich nach der Bahngeschwindigkeit. Die so vorgewarmte Materialball 10 gelangt zur Bearbeitungswalze 12 und liegt über einen Umschlingungswinkel 13 an der Walzenoberflëche an. Dieser Umschlingungswinkel beträgt mindestens etwa 100 Die Bearbeitungswalze 12, z.B. eine Prägewalze, ist im vorliegenden Falle nicht angetrieben, sondern wird durch die Bahnbewegung gedreht.
• Die Walzenachse kann fest mit einer Feder 14 und/oder einem Hydraulik- bzw. Pneumatikzylinder 15 aufgehängt sein.
• Die Fig. 2 zeigt dieselbe Vorrichtung perspektivisch in Draufsicht, wobei als eine mögliche Anordnung die vertikale Verstellbarkeit der Bearbeitungswalze sowie die horizontale Verstellbarkeit der nachfolgenden Bahnfüllrungssteuerwalze 16 ersichtlich ist. Die Achse der Walze 16 kann zur Transportrichtung der Materialbahn schräggestellt werden Diese Walze wird zwecksmäßig durch eine hier nicht dargestellte Lichtschranke gesteuert.
• Außerdem ist der Bearbeitungswalze 12 eine Walze 17 vorgeschaltet, die als Breithaltewalze ausgeführt sein kann. Auf eine figürliche Darstellung der gewöhnlich vorgenommenen Kühlurg oder Heizung der Bearbeitungswalze wird der Übersichtlichkeit halber verzichtet.
• Eine mögliche weitere Ausgestal'ung gibt Fig. 3 in Seitenansicht wieder. Insbesondere veranschaulicht sie die Regelung der Bahnspannung zwischen den Fixpunlcten> d .h. zwischen dem vorgehenden und dem nachfolgenden Antrieb, die jeweils z.B. aus einer motorgetriebenen Walze 18 bzw. 20 und einem Gummipresseur 19 bzw. 21 bestehen-können-. Der Bahnenzug wird in bekannter Weise hier durch die Belastung einer der freibeweglichen Tänzerwalze 22 mit Ballastgewichten 23 in der gewünschten Weise eicgestellt,-wobei ein angeschlossenes Wegpotentiometer 24, ein Regelsignal 25 an den hntriebsmotor der hinter der Bearbeitungswalze 12 angeordnet ten Walze 20 gibt. (Auch die Bearbeitungswalze selbst kann bei entsprechenden Voraussetzungen die Aufgabe einer Tänzerwalze mitubernehmerl.) Die Anordnung wird noch vervollständigt durch krumme Stangen 26 und eine Breithaltewalze 17, die entlang der Transportstrecke zwischen der Tänzerwalze 22 und der Bearbeitungswalze 12 auf die Materialbahn einwirken, sowie eine ühlwalze 28.
• Für den Fachmann ist klar, daß zahlreiche Abwandlungen von den als Ausftihrungsbeispiele beschriebenen Vorrichtungen möglich sind. Insbesondere für die Regelung bzw.
• Konstanthaltung des Bahnenzuges oder Bahnführung sowie für die Temperierung der Bahn und der Bearbeitungswal ze gibt es die verschiedensten Moglichkeiten, die einschlägigen Fachleuten geläufig sind und daher an dieser Stelle nicht im einzelnen beschrieben werden müssen.

Claims (9)

Ansprüche

1. Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Bahnmaterial durch fortlaufendes Andrücken einer bewegten Materialbahn gegen eine drehbare Bearbeitungswalze mit entsprechender Oberfläche, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß man die Materialbahn in einem Umschlingungswinkel über die Oberfläche der Bearbeitungswalze laufen läßt und den Anpreßdruck durch den Bahnenzug erzeugt.

2. Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Bahnmaterial mit einer Bearbeitungswalze, deren Oberfläche entsprechend der auszuführenden Bearbeitung glatt oder strukturiert ist und einer die Materialbahn gegen die Bearbeitungswalze drückenden Vorrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Materialbahn (10) in einem Umschlingungswinkel (13) um die Bearbeitungswalze (12) herumgeführt ist, und daß eine einen geregelten Bahnzug erzeugende Vorrichtung angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die starr oder federnd gelagerte Achse der Bearbeitungswalze (12) gegenüber ihrer Normalstellung, in der sie rechtwinklig zum Bahnenverlauf liegt, schrägstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß hinter der Bearbeitungswalze (12) eine gegenüber dem Bahnenverlauf schrägstellbare Bahnführungssteuerwalze (16) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die den Bahnenzug erzeugende Vorrichtung aus einer vertikal geführten Tänzerwalze (22) oder einer im Kreisbogen geführten Schwinge besteht, die auf der Materialbahn (10) aufliegt und zusätzlich belastet oder entlastet werden kann.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß vor der Bearbeitungswalze Bahnführungselemente in Form von Breithaltewalzen (17), krummen Walzen, krummen Stangen (26) oder dgl. vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Heizvorrichtung (11) aus mindestens sechs separat steuerbaren Heizelementen vorgesehen ist, die nach Bedarf zugeschaltet werden können, so daß über Bahntiefe und Bahnbreite die gewünschte Temperaturverteilung erreicht wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bearbeitungswalze (12) heizbar oder kühlbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bearbeitungswalze als Tänzerwalze bzw. Schwinge gelagert ist.