DE2748123A1

DE2748123A1 - Walze fuer die druckbehandlung von warenbahnen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2748123A1
Application number: DE19772748123
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1977-10-27
Publication date: 1979-05-03
Also published as: GB2006922A; JPS5469171A; IT1099757B; IT7828471A0; FI783064A; JPS5530973B2; ES474607A1; FR2407292A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze für die Druckbehandlung von Warenbahnen, deren arbeitender Walzenumfang aus Kunststoff besteht, insbesondere eine Polyamidwalze zur oberflächenverbessernden Druckbehandlung von Papierbahnen.

Wenn Kunststoffe als Material für Walzen zur Druckbehandlung von Warenbahnen eingesetzt werden, so stellt sich, da die Kunststoffe ja nicht vollkommen starr sind bzw. gerade wegen einer gewissen Nachgiebigkeit für den betreffenden Zweck ausgewählt wurden, beim Umlauf der Walzen eine Walkbeanspruchung des Materials ein. Diese Walkbeanspruchung führt zu einer Erhöhung der Temperatur des Kunststoffs in Betrieb. Wesentlich werden diese Effekte nur

bei Walzen, deren arbeitender Umfang aus kompakter Kunststoffmasse besteht. Nur solche Walzen werden hler betrachtet.

Ein besonders wichtiger Anwendungsfall, von dem die Erfindung ihren Ausgang genommen hat, 1st das Glätten und Satinieren von Papierbahnen mit Polyamid-. walzen. Hierbei sind der Liniendruck und die Arbeitsgeschwindigkeit so hoch, daß die sich einstellenden Temperaturerhöhungen zu Zerstörungen des Walzenmaterials führen können. Es bilden sich unter der Oberfläche der Walze gelegene Walkzonen heraus, in denen es zur Blasenbildung und inneren Abtrennungen des Materials karmen

kann. Der Grund hierfür ist, daß die Wärmeleitfähigkeit 909818/0193

des Kunststoffs so gering ist, daß der Abtransport der im Innern des Materials entstehenden Wärme radial nach außen an die vorbeilaufende Bahn oder radial nach innen an die Innenwalze nicht schnell genug erfolgen kann.

Die Probleme treten sowohl bei Walzen auf, die einen mit einer Innenwalze festverbundenen Überzug aus dem Kunststoff aufweisen, wie auch bei Walzen nach der DT-AS 1 222 882, bei der eine rohrförmige Kunststoffwalze um eine kleinere Innenwalze gegen eine Gegenwalze läuft.

Zur Erzielung der gewünschten Effekte, z.B. bei den Polyamidwalzen der Satinier- und Glanzeffekte, kann eine gewisse Schichtdidcedes Kunststoffs nicht unterschritten werden, und es hat daher bisher auch eine Kühlung der Innenwälze oder der Gegenwalze keine Abhilfe schaffen können, weil die Wärmetransportstrecken aus dem Innern der Kunststoffschicht zu groß sind, um bei der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs die anfallende Wärme schnell genug abzuführen und ein unzuträgliches Aufheizen der inneren Bereiche des Kunststoffs zu vermeiden.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Walze der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie durch die Walkarbeit nicht mehr zerstört wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind in den Kunststoff zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit in gleichmäßiger Verteilung feine Metallpartikel eingebettet.

Der Gedanke der Erfindung beruht also darauf, sich die gute Wärmeleitfähigkeit der Metalle zunutze zu machen, um den Wärmeabtransport zu verbessern und gleichzeitig den Behandlungseffekt des Kunststoffs zu erhalten, indem nur feine Partikel in die Matrix der ansonsten

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kompakten Kunststoffmasse eingebettet werden. Die Wirkung der Metallpartikel beruht darauf, daß die anfallende Wärme von einem zu andern Ende der einzelnen Metallpartikel rascher fortgeleitet wird,als durch einen entsprechenden Kunststoffbereich. Obwohl die einzelnen Partikel untereinander nicht zusammenhängen, sondern von dem Kunststoff umgeben sind, ergibt sich durch die Anteile der Metallpartikel dennoch eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit des Verbundstoffes.

Zur Herstellung von Magnetwalzen ist es bereits bekannt, in ein Kunststoffmaterial ferromagnetische Partikel einzubetten (OE-PS 232 955). Hierbei geht es aber nur darum, den Walzenmantel magnetisierbar zu machen.

Bei der Erfindung können in einer ersten Ausführungsform die Metallpartikel in Form von Pulver vorliegen.

Solehe Metallpulver sind von den meisten Metallen im Handel. Die Pulver bestehen aus kleinen Körnchen, die in allen drei Dimensionen statistisch im wesentlichen die gleichen Abmessungen aufweisen. Die Körnchen sind in sich relativ starr, so daß durch das Einbetten die Härte des Kunststoffmantels steigt, was manchmal nicht erwünscht sein mag.

Es kann sich daher empfehlen, den Metallanteil in Material des Walzenumfangs in einer verformungsfähigeren Gestalt vorzusehen, beispielsweise indem die Metallpartikel in Form von Füttern vorliegen, bei denen die Masse im wesentlichen in zwei Dimensionen verteilt ist, oder sogar in Form von Fasern, bei denen die Masse im wesentlichen eindimensional vorliegt. Die Flitter und Fasern sind leichter verformbar als die Pulver teilchen und können sich daher Verformungen der Matrix leichter anpassen.

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Die Dichte der Verteilung.der Metallpartikel kann etwa dadurch gekennzeichnet werden, daß sie statistisch einen gröBenordnungs maß ig ihren Abmessungen entsprechenden Abstand voneinander aufweisen sollen.

Ein wichtiges Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung besteht darin, daß die Partikel aus einem ein niedriges spezifisches Gewicht aufweisenden Metall bestehen können.

Dieses Merkmal 1st bei der Herstellung der Walzen von Bedeutung und soll dazu dienen, eine . Verungleichmäßigung der Verteilung der Metallpartikel in der Kunststoffmasse hintanzuhalten. Wenn die erfindungsgemäßen Walzen beispielsweise im Schleudergußverfahren hergestellt werden, wie es in der DT-AS 1 214 865 besohrleben ist, kann bei starken Unterschieden im spezifischen Oewicht zwischen den Metallpartikeln und der noch flüssigen Kunststoffphase eine Verlagerung der Metallpartikel radial nach außen eintreten, wodurch sich die Metallpartikel praktisch an der Walzenoberfläche ansammeln, was natürlich nicht erwünscht ist. Bei einem niedrigen, in die Nähe desjenigen der flüssigen Kunststoffphase kommenden spezifischen Gewicht tritt diese ungewollte Phasentrennung nicht so leicht ein .

Die Partikel können zu diesem Zweck beispielsweise zumindest teilweise aus Aluminium oder Magnesium gestehen.

Die erfindungsgemäßen Walzen können nach dem aus der DT-AS 1 214 865 bekannten Schleuderguß verfahren hergestellt werden, indem eine flüssige Kunststoff-Ausgangsphase geschleudert wird, in der die Metallpartikel dlsperglert sind.

Es kann aber auch so vorgegangen werden, daß zunächst eine von Metallpartikeln freie flüssige Kunststoff-Ausgangsphase geschleudert und zumindest angelieren gelassen wird, worauf die die Metallpartikel

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enthaltende Kunststoff-Ausgangsphase als Innere Sohicht geschleudert wird.

Dieses Verfahren ist in Prinzip zur Herstellung ▼on Magnetwalzen aus der DT-OS 25 W ^32 bekannt. Ee hat den Vorteil« dafl die Oberfl Sehens chicht der Walze aus reine« Kunststoff besteht und in ihren Bearbeitungseigenschaften von der Metallfüllung unbeeinträchtig; bleibt. . !

Bs ist aber auoh nSglloh, sich den an sich unerwünschten Effekt der Verlagerung der schwereren : Metallpartikel unter den .TrSgheitskrKften zu Nutze zu aaohen, indes bei der Herstellung der Walze die Metal· partikel von innen auf die noch rotierende flüssige Kunst Stoffausgangsphase gebracht werden. Bein Schleudern i arbeiten sich die Metallpartikel durch die flüssige ! Phase hindurch und durchsetzen diese schließlich ganz.

Claims

Patentansprüche.

1. JWaIze für die Druckbehandlung von Warenbahnen, der eh-etr bei tender Walzenumfang aus Kunststoff besteht, insbesondere Polyamidwalze zur oberflächenverbessernden Druckbehandlung von Papierbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kunststoff zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit in gleichmäßiger Verteilung feine Metallpartikel eingebettet sind.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpartikel in Form von Pulver vorliegen.

3· Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpartikel in Form von Füttern vorliegen.

4. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpartikel in Form von Fasern vorliegen.

5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpartikel statistisch einen größenordnungsmäßig ihren Abmessungen entsprechenden Abstand voneinander aufweisen.

6. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel aus einem ein niedriges spezifisches Gewicht aufweisenden Metall bestehen.

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7. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel zumindest teilweise aus Aluminium bestehen.

8. Walze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel zumindest teilweise aus Magnesium bestehen.

9. Schleudergußverfahren zur Herstellung der Walze nach den Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine flüssige Kunststoff-Ausgangsphase geschleudert wird, in der die Metallpartikel dispergiert sind.

10. Verfahren nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine von Metallpartikel freie flüssige Kunststoff-Ausgangsphase geschleudert und zumindest angelieren gelassen wird, worauf die die Metallpartikel enthaltende Kunststoff-Ausgangsphase als innere Schicht geschleudert wird.

11. Schleuderverfahren zur Herstellung der Walze nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallpartikel von innen auf die noch flüssige rotierende Kunststoffausgangsphase aufgebracht werden.

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