DE2641993A1

DE2641993A1 - Kalander

Info

Publication number: DE2641993A1
Application number: DE19762641993
Authority: DE
Inventors: Lodewijk Anselrode
Original assignee: Stork Brabant BV
Current assignee: Stork Brabant BV
Priority date: 1975-09-26
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1977-03-31
Also published as: FR2325506A1; GB1531550A; CH605138A5; JPS5240690A; BR7606453A; FR2325506B3; IT1067864B; IN145668B; NL7511403A

Description

2Β· 199

H. K Χ-.£__"Ξ'· VV. STCw--'.¹- ^ K. SCHw¹ZAXX P. H. JAKCB G. BEZOLD

8 MUNCHEZN 2

PH 10 850 ¹⁷· ^Sept· ¹⁹⁷⁶

STORK BRABAlTT B.V.

43a, Wim de Korverstraat, Boxmeer, Niederlande

Kalander

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalander für die Verwendung insbesondere in einem Sublimations-Transferdruckverfahren, bei welchem ein Muster durch Sublimation von Farbstoffen von einem Musterträger auf eine zu bedruckende Gutbahn übertragen wird.

709813/0738

TELEX O&-00 nt!C> TFl EGR/ΜΜΓΐ ΜΟΝΑΓ>/> T TFLF ΚΟΡ'ΓίίΓ 1

Gemäß der Erfindung ist ein Kalander gekennzeichnet durch eine drehbar in einem Gehäuse gelagerte Kalandertrommel, durch eine Reihe von in einer Öffnung dec Gehäuses gelagerten drehbaren Walken, von denen wenigstens ein Paer einander benachbarter Walzen einen Durchlaß zum Einführen oder Ausführen wenigstens einer Gutbahn in das bzw. aus dem Gehäuse vor bzw. nach einem Umlauf um die Kalandertrommel begrenzt, einander in der Reihe benachbarte Walzen eine Abdichtung untereinander oder mit einer dazwischen hindurchgeführten Gutbahn bilden, die äußeren V/alzen der Reihe eine in Längsrichtung verlaufende Abdichtung mit den Rändern der Öffnung bilden und die Endbereiche der Walzen eine Abdichtung mit den Endrändern der Öffnung bilden, und durch eine am Gehäuse angeschlossene Unterdruckleitung.

Bei der Verwendung eines solchen Kalanders kann ein Sublimations-Transferverfahren unter einem verringerten Druck durchgeführt werden, so daß die Gutbahneii nicht einer derart hohen Temperatur ausgesetzt zu werden brauchen wie dies bei der Durchführung des Verfahrens unter atmosphärischem Druck notwendig wäre. Durch den verringerten Druck vergrößert sich der gemittelte freie Weg der Farbstoffmoleküle, so daß diese ungeachtet ihrer bei niedrigerer Temperatur eingeschränkten Beweglichkeit zwischen den Gutbahnen wandern können. Dies ist insofern vorteilhaft, als der Anpreßdruck in Verbindung mit der Anwendung hoher Temperaturen eine abträgliche Wirkung, gewöhnlich eine ■'.Glättung, auf das Oberflächengefüge der zu bedruckenden Gutbahn haben kann, insbesondere wenn es sich bei der Gutbahn um einen synthetischen Textilstoff handelt. Gemäß der Erfindung kann der Raum, in welchem ein Unterdruck aufrechtzuerhalten ist, ziemlich klein gehalten werden, da sich der Abstand zwischen dem Gehäuse und der Kalandertrommel sehr klein halten läßt.

In einer bevorzugten Ausführung hat das Gehäuse zwei ebene Stirnwände und mehrere sich zwischen diesen erstreckende teilzylindrische Wandungsteile. Der Unterdruck im Inneren des

7 09813/0738

Gehäuses bewirkt ein Zusammenpressen der Wandungsteile und erleichtert damit die Abdichtung. Die mit den äußeren Walzen der Seihe eine in Längsrichtung verlaufende Abdichtung bildenden Ränder der Gehäuseöffnung sind vorzugsweise mit flexiblen Dichtstreifen versehen, und zwischen den Enden der drehbaren Walzen und den Endränden der Öffnung können Dichtungsringe angeordnet sein. Diese Maßnahmen reichen gewöhnlich aus, daß der gewünschte Unterdruck sich ohne Schwierigkeit im Gehäuse aufrechterhalten läßt. In das Gehäuse eindringende Luft wird über die Unterdruckleitung laufend abgesaugt, so daß eine Spülwirkung entsteht, um freie Farbstoffmoleküle und dergl. aus dem Gehäuse zu entfernen. Dies kann auch durch Einblasen eines gasförmigen Mediums, etwa Dampf, in das Gehäuse erzielt werden.

Bei einem Kalander, bei welchem ein Paar einander benachbarter Walzen der Reihe einen Auslaß für die wenigstens eine von der Kalandertrommel ablaufende Gutbahii begrenzt, sind die Walzen in bezug auf die Kalandertrommel vorzugsweise so angeordnet, daß die wenigstens eine Gutbahn in einem Winkel von wenigstens um die eine Walze des Paares geschlungen ist, bevor sie den Walzenspalt erreicht. Dadurch können Falten in der Gutbahn glattgezogen v/erden, bevor sie zwischen den beiden Walzen zusammengepreßt wird. Eine ähnliche Anordnung kann auch beim Eintritt der wenigstens einen Gutbahn in das Gehäuse vorgesehen sein.

In einer Ausführungsform, in welcher die Reihe der Walzen aus wenigstens drei Walzen besteht und die wenigstens eine Gutbahn zwischen der mittelsten und der einen äußeren Walze in das Gehäuse ein- und zwischen der mittelsten und der anderen äußeren Walze hindurch aus dem Gehäuse gerausgeführt ist, hat die mittlere Walze vorzugsweise einen elastischen Bezug, und der Abstand zwischen den Achsen der mittleren Walze und einer der äußeren Walzen ist einstellbar, ohne daß damit eine gleiche Einstellung des Abstands zwischen den Achsen der mittleren Walze und der anderen äußeren Walze verbunden ist«. Mit einer solchen Anordnung ist es möglicL.,

709813/0738 t

daß die Umfangsgeschwindigkeit der mittleren Walze an den beiden Valzenspalten verschieden ist. Dies ist dann von Vorteil, wenn die wenigstens eine Gutbahn bei ihrem Umlauf um die Kalanderwalze schrumpft.

Innerhalb des Gehäuses des Kalanders kann eine gekühlte Fläche angeordnet sein, über welche die wenigstens eine Gutbahn beim Ablaufen von der Trommel geführt ist, so daß sie gekühlt wird. Durch Verringerung der Temperatur der Gutbahn vor ihrem Durchgang durch den Spalt eines Walzenpaars lassen sich die abträglichen Auswirkungen des von den Walzen auf die Gutbahn ausgeübten Drucks verringern.

In zahlreichen !Fällen kann der Kalander ein um einen Teil des Umfangs der Trommel geschlungenes endloses Band aufweisen, welches dazu dient, die wenigstens eine Gutbahn in fester Anlage an der Trommel zu halten. In einer Ausführungsform hat das endlose Band dünne Vorsprünge, welche entlang dem um die Trommel geschlungenen Teil des Bands radial einwärts hervorstehen. Diese Anordnung trägt dazu bei, relative Bewegungen zweier Gutbahnen zu verhindern.

Das endlose Band ist vorzugsweise vollständig innerhalb des Gehäuses geführt, so daß außerhalb des Gehäuses keine fortlaufende Kühlung und Kondensation stattfindet und das Band nicht innerhalb des Gehäuses laufend neu erwärmt zu werden braucht.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

!Fig."1 eine schematisierte Seitenansicht eines Kalanders in Richtung der Achse der Kalandertrommel,

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt auc Fig. 1,

709813/0738

Fig. 3 und 4 vergrößerte Schnittansichten von Dichtungsanordnungen an den Enden einzelner Walzen des Kalanders und

Fig. 5 und 6 den mit V und VI bezeichneten Bereichen in Fig. 2 entsprechende Schnittansichten von in Längsrichtung einzelner Walzen verlaufenden Dichtungsanordnung.

Ein in Fig. 1 dargestellter Kalander hat ein Gehäuse 8 mit zwei senkrechten Stirnwänden 1, welche über eine teilzylindrische Wandung 6 und mehrere Querträger 2 miteinander verbunden sind. Die Wandung 6 setzt sich aus drei gewölbten Wandungsteilen 7 zusammen, welche sich über die gesamte Breite des Gehäuses zwischen den Stirnwänden 1 erstrecken und jeweils etwa 90° des Umfangs des Gehäuses abdecken. Den Rest des Umfangs bildet eine Öffnung 11 mit einer im folgenden zu beschreibenden Dichtungsanordnung. An den Innenseiten der Stirnwände 1 angebrachte Lager 3 tragen eine drehbare Welle 4, auf welcher eine Kalandertrommel 5 befestigt ist.

Bei der Verwendung des Kalanders in einem Transfer-Druckverfahren wird eine zu bedruckende Gutbahn zusammen mit einer das zu übertragende Huster tragenden Gutbahn durch die Öffnung 11 in das Gehäuse eingeführt. Die beiden Gutbahnen laufen dann um die Trommel 5 herum und verlassen das Gehäuse wiederum durch die öffnung 11. Entlang dem Teil des Umfangs der Trommel 5, an welchem die Gutbahnen in Anlage kommen, ist ein endloses Band 10 etwa aus Filz radial außerhalb der Gutbahnen geführt, um diese in fester Anlage an der Trommel zu halten. In dem ringförmigen Raum zwischen dem Gehäuse 8 und der Trommel 5 angeordnete Walzen 9 kehren das Band 10 an den Enden des Umschlingungsbereichs um 180° um und stützen das nicht in Anlage an der Trommel 5 befindliche Trum des Bands ab.

Eine am Gehäuse 8 angeschlossene Unterdruckleitung 14 ermöglicht die Durchführung des Transfer-Druckverfahrens bei verringertem Luftdruck. Die vorstehend erwähnte Dichtungsanordnung an der

7098 13/0 738

öffnung 11 ist dazu notwendig, den Unterdruck im Gehäuse aufrechtzuerhalten. Die Dichtungsanordnung^ weist eine mittlere Walze 12 auf, welche in abdichtende Anlage an zwei äußeren Walzen 13 belastet ist. Die Gutbahnen werden zwischen der unteren Walze 13 und der mittleren Walze 12 in das Gehäuse eingeführt und verlassen dieses zwischen der oberen Walze 13 der mittleren Walze 12 hinduroh. Im Betrieb des Kalanders wird die mittlere Walze von einem nicht gezeigten Antrieb in Drehung versetzt.

Die Walzen 12 und 13 haben an ihren Enden Dichtungsringe, welche sich in abdichtender Anlage an den Stirnwänden 1 befinden. In Fig. 3 und 4- erkennt man jeweils einen Dichtungsring 18, welcher mittels Stiften 19 an der Walze 12 bzw. 13 befestigt ist.

Zwischen dem äußeren Rand des jeweiligen gewölbten Wandungsteils 7 und der zugeordneten äußeren Walze 13 ist jeweils ein weiteres Wandungsteil 7' und eine in Anlage an der betreffenden Walze 13 befindliche Dichtung angeordnet. Wie man in Mg. 5 und 6 erkennt, v/eisen diese Dichtungen jeweils eine verschleißfeste Dichtungsleiste 20 und einen elastischen Dichtungsstreifen 22 auf. Die beiden Teile der Dichtung sind mittels einer Halterung 21 an dem jeweiligen Wandungsteil 7¹ befestigt.

Der die Außenflächen des Gehäuses 8 belastende atmosphärische Druck preßt die Stirnwände 1 und die Wandungsteile 7 fest aneinander, so daß sich die Verbindungsstellen dazwischen mühelos abdichten lassen.

Die mittlere Walze 12 hat einen elastischen Besug 17, welcher eine wirksame Abdichtung mit den äußeren Walzen 13 bzw. mit den dazwischen hindurchgeführten Gutbahnen gewährleistet. Außerdem ermöglicht der elastische Bezug das Einstellen des wirksamen Durchmessers der mittleren Walze 12. Dies kann notwendig sein, wenn die Gutbahnen während des Transferdrückens schrumpfen, da sich dadurch ihre lineare Geschwindigkeit ver-

709613/0738

ringert. In Fig. 2 erkennt man eine Einrichtung 23 zum Verschieben der oberen Walze 13 auf die mittlere Walze Ί2 zu und von ihr weg, mit deren Hilfe sich der wirksame Radius der mittleren Walze 12 im Bereich des Walzenspalts um einige Prozent verändern läßt, um ihn der linearen Geschwindigkeit der Gutbahnen beim Verlassen des Kalanders anzupassen. Für die untere Walze 13 ist keine solche Einstellmöglichkeit vorgesehen.

Wie man in Fig. 1 und 2 erkennt, ist die mittlere Walze 12 näher an der Achse der Trommel 5 angeordnet als die äußeren Walzen 13· Daher sind die zulaufenden Gutbahnen um einen Teil des Umfangs der unteren Walze 13 herumgeführt, bevor sie in den Walzenspalt gelangen. Dadurch können Falten vor dem Eintritt in den Walzenspalt glattgezogen werden. In ähnlicher Weise sind die ablaufenden Gutbahnen vor dem Eintritt in den oberen Walzenspalt um einen Teil des Umfangs der mittleren Walze 12 herumgeführt, wodurch wiederum Falten glattgezogen werden können, bevor die Gutbahnen im Walzenspalt aneinandergepreßt werden.

Die mittlere Walze 12 kann, wie in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, in Richtung auf die Kalandertrommel 5 verschoben werden, umd das Einlegen der Gut bahn en vor der Inbetriebnahme des Kalanders zu erleichtern. Das Verschieben der Walze 12 geschieht mittels eines Schraubentriebs 16 (Fig. 2).

Der Kalander hat ferner nicht gezeigte Einrichtungen zum Beheizen des Innenraums des Gehäuses 8, wie dies für ein gewöhnliches Transfer-Druckverfahren üblich ist. Bevor die Gutbahnen das Gehäuse durch den Spalt zwischen den Walzen 12 und 13 verlassen laufen sie über eine Kühleinrichtung 15* so daß sie vor dem Zusammenpressen durch die Walzen gekühlt werden. Dies ist insbesondere bei Gutbahnen aus Textilmaterial vorteilhaft, um ein Glattpressen der bedruckten Gutbahn · zu vermeiden. Die Kühleinrichtung 15 hat eine ebene Oberseite,

709813/0 738

über welche die Gutbahnen hinweglaufen, und ihr hohler Innenraura ist mit einem Kühlmittelkreislauf verbunden. Außerdem können eine oder mehrere der Walzen 12, 13 von innen gekühlt sein.

Zuweilen kommt es vor, daß das endlose Filzband 10 durch beim Drucken freiwerdende Farbstoffe verunreinigt wird. Dies läßt sich dadurch verhindern, daß man zwischen dem Band 10 und den Gutbahnen ein zusätzliches Papierband durch den Kalander hindurchführt. Dies kann ohne irgendwelche Änderungen am Kalander selbst geschehen.

Anstatt durch Veränderung des wirksamen Radius der mittleren Walze 12 kann dem Schrumpfen der Gutbahnen durch an dem endlosen Band 10 hervorstehende Vorsprünge, etwa Stifte, begegnet werden, welche die Gutbahnen relativ zueinander unverscchieblich festhalten. Dabei braucht das Band 10 die Gutbahnen nicht mit einer solchen Kraft auf die Trommel 5 zu pressen, daß relative Verschiebungen allein durch die Reibung verhindert werden. Wenn sich die Gutbahnen so mit einer geringeren Kraft in für den Transferdruck ausreichender gegenseitiger Anlage halten lassen, so läßt sich dadurch das Glattpressen der Gutbahnen vermeiden.

Im Gehäuse 8 wird vorzugsweise ein Unterdruck von 10 bis 66 mm Hg aufrechterhalten. Der Unterdruck braucht also nicht sehr stark zu sein. Die Aufrechterhaltung des Unterdrucks im Gehäuse 8 begünstigt das Druckverfahren und trägt dazu bei, das Gehäuse von Dämpfen der zum Drucken verwendeten Farbstoffe freizuhalten, da im Bereich des Druckvorgangs freiwerdende Farbstoffmoleküle -über die Unterdruckleitung 14 abgesaugt werden. Diese Wirkung kann durch eine Spülung des Gehäuses 8 mit einem Strömungsmittel, etwa Dampf, unterstützt werden. Der gegebenenfalls vorhandenen Neigung der Farbstoffmoleküle, an den Wänden des Gehäuses zu kondensieren, kann durch Beheizung der Wände begegnet werden.

7QSI813/Q738

Anstatt aufeinanderliegend können die Gutbahnen auch voneinander getrennt in das Gehäuse 8 ein- oder aus diesem herausgeführt werden. In diesem Falle ist eine größere Anzahl von Walzen und Walzenspalten notwendig.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung läuft das endlose Band innerhalb des Gehäuses 8 um, woraus sich die folgenden Vorteile ergeben: Wärmeverluste aufgrund der laufenden Kühlung des Bands außerhalb des Gehäuses mit anschließender Wiedererwärmung im Gehäuse sind vermieden. Außerdem kommt es zu keiner Kondensation auf dem Band. Da das Band nicht zwischen den Walzen 12, 13 hindurch verläuft, ist die Abdichtung des Gehäuses wesentlich vereinfacht. Niederschläge von Farbstoff auf dem Band'werden erneut verdampft und dann abgesaugt.

709813/0738

Claims

Patentansprüche:

1. j Kalander, gekennzeichnet durch eine

ehbar in einem Gehäuse (8) gelagerte Kalandertrommel (5)i durch eine Reihe von in einer Öffnung (11) des Gehäuses drehbar gelagerten Walzen (12, 13) ₅ von denen wenigstens ein Paar einander benachbarter Walzen einen Durchlaß zum Einführen oder Ausführen wenigstens einer Gutbahn in das bzw. aus dem Gehäuse vor bzw. nach einem Umlauf um die Kalandertrommel begrenzt, einander in der Reihe benachbarte Walzen eine Abdichtung untereinander oder.mit einer dazwischen hindurchgeführten Gutbahn bilden, die äußeren Walzen der Reihe eine in Längsrichtung verlaufende Abdichtung mit den Rändern der Öffnung bilden und die Endbereiche der Walzen eine Abdichtung mit den Endrändern der Öffnung bilden, und durch eine am Gehäuse angeschlossene Unterdruckleitung

2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) zwei ebene Stirnwände (1) und mehrere sich zwischen diesen erstreckende teilzylindrische Wandungsteile (7) aufweist.

3· Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den äußeren Walzen (13) der Reihe eine in Längsrichtung verlaufende Abdichtung bildenden Ränder der Gehäuseöffnung (11) jeweils einen flexiblen Dichtungsstreifen (22) aufweisen.

4-. Kalander nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden der drehbaren Walzen (12, 13) und den Rändern der Öffnung (11) jeweils ein Dichtungsring (18) angeordnet ist.

5. Kalander nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Walze (12) im wesentlichen radial zur Kalandertrommel (5) verschieblich ist.

709813/0738

6. Kalander nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar einander benachbarter Walzen (12, 13) der Reihe einen Auslaß für die von der Kalandertrommel (5) ablaufende wenigstens eine Gutbahn bildet und daß die Walzen in bezug auf die Kalandertrommel so angeordnet sind, daß die wenigstens eine Gutbahn vor dem Eintritt in den Walzenspalt in einem Winkel von wenigstens 20° um eine der Walzen des Paares geschlungen ist.

7- Kalander nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe der Walzen wenigstens drei Walzen (12, 13) umfaßt und daß die wenigstens eine Gutbahn zwischen der mittleren und der einen äußeren Walze der drei in das Gehäuse ein- und zwischen der mittleren und der anderen äußeren Walze hindurch aus dem Gehäuse ausgeführt ist.

8. Kalander nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Walze (12) einen elastischen Bezug (17) hat und daß der Abstand zwischen den Achsen der mittleren und einer äußeren Walze (13) verstellbar ist, ohne daß der Abstand zwischen den Achsen der mittleren und der anderen äußeren Walze gleichzeitig entsprechend verstellbar ist.

9. Kalander nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle Walzen (12, 13) elastische Bezüge haben.

10. Kalander nach wenigstens einem (»der Ansprüche 1 bis 9j dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (8) eine gekühlte Oberfläche (15) enthält, über welche die von der Kalandertrommel (5) ablaufende wenigstens eine Gutbahn zur Kühlung geführt ist.

11: Kalander nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (8) eine Zuleitung für ein gasförmiges Medium angeschlossen ist.

709813/0738

12. Kalander nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung mit einer Dampfquelle verbunden ist.

13. Kalander nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalandertrommel (5) entlang einem Teil ihres Umfangs von einem endlosen Band (10) umschlungen ist.

Kalander nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Band (10) dünne Vorsprünge hat, welche entlang dem die Kalandertrommel (5) umschlingenden Teil des Bands radial einwärts hervorstehen.

15. Verwendung eines Kalanders nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14 in einem Transfer-Druckverfahren, bei welchem eine zu bedruckende Gutbahn und eine ein zu übertragendes Muster tragende Gutbahn übereinanderliegend um die Kalandertrommel herumgeführt werden.

16. Verwendung eines Kalanders nach Anspruch 15, bezogen auf Anspruch I3 und/oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Gutbahnen und dem endlosen Band ein Schutzband aus Papier um die Kalandertrommel herumgeführt wird.

17. Verwendung eines Kalanders nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche in Verbindung mit Einrichtungen für die Zufuhr wenigstens einer Gutbahn, Vielehe zwischen zwei benachbarten Walzen eines Paares in das Gehäuse eingeführt wird und vor dem Eintritt in den Walzenspalt in einem Winkel von wenigstens 20 um eine der Walzen des Paares geschlungen ist.

18. ^! Kalander nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Band (10) über eine Anzahl von im Gehäuse (8) angeordneten Walzen (9) geführt ist, so daß es im Inneren des Gehäuses umläuft.

709813/0738