DE2830419A1 - Kalanderwalze fuer eine kalandermaschine zur bearbeitung von magnetbaendern - Google Patents
Kalanderwalze fuer eine kalandermaschine zur bearbeitung von magnetbaendernInfo
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Description
Kalanderwalze für eine Kalandermaschine zur Bearbeitung von Magnetbändern
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kalanderwalze zur Verwendung in einer Satiniereinrichtung für
Magnetbänder, insbesondere auf eine elastische Kalanderwalze einer Satiniereinrichtung, die zum Kalandern einer
magnetischen Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums, wie beispielsweise einem Videoband, einem Speicherband,
einem Tonband, usw. dient.
Es gibt vier verschiedene Arten von Kalanderverfahren zum Bearbeiten von Magnetbändern. Bei einem dieser Verfahren
wird der Kalandereffekt erzielt durch geeignete Auswahl
einer Dispersionsagens einer magnetischen Auftragflüssigkeit im Vorbereitungszustand der magnetischen Auftragflüssigkeit,
sowie ein Dispersionsverfahren, um die Flüssigkeit auf ein Band-Grundmaterial aufzubringen. Es ist jedoch bekannt,
daß bei diesem Verfahren die elektromagnetischen Umwandlungseigenschaften des fertiggestellten Bandes, insbesondere
das S/N-Verhältnis (Signal/Rausch-Verhältnis)
unbefriedigend sind. Bei einen zweiten Verfahren wird der
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TELEFON (O8O) 22 2SO2
TELEX OS-29 38O
TELEGRAMME MONAPAT
TELEKOPIERER
Kalandereffekt durch Aneinanderreihen der Oberflächen der magnetischen Schichten von Bändern unter hoher Geschwindigkeit
erzielt. Die Qualität des durch diese zweite Methode geschaffenen Bandes ist relativ gering, da von dem Band
während des Eeibvorgangs ein beträchtlicher Anteil der Magnetpartikel abgetragen wird. Nach einem dritten Verfahren wird die magnetische Oberfläche des Bandes durch
Bürsten aus Pelz, Plastik oder MetäTL poliert. Das durch
diese dritte Methode geschaffene Band weist jedoch eine relativ rauhe Oberfläche auf, die sich nicht für hohe Aufzeichnungsdichten
eignet.
Das vierte Verfahren besteht darin, eine Satiniereinrichtung
mit einer Druckwalze zu verwenden. Die Druckwalze, d.h. die elastische Walze besteht für gewöhnlich aus Kohbaumwolle
absorbierender Baumwolle, einer Papiermasse, veredelter Baum- »wolle oder Wolle. Das Funktionsprinzip der Kalandermaschine
oder Satiniereinrichtung sowie die durch die elastische Walze hervorgerufenen Probleme sind in der DE-OS 2 605 885
erläutert. Wie in dieser DruokscJa.. ift erläutert ist, eignet
sich das mit der aus Baumwolle, Papierwolle usw. bestehenden Walze kalanderte Band nicht zur Verwendung als modernes
Videoband, da die Walze keine ausreichend glatte Oberfläche schaffen kann, und zwar aufgrund der faserigen Oberfläche der
Walze, die sich aufgrund des Kalanderns auf der Bandoberfläche einprägt.
In der DE-OS 2 605 885 ist eine aus Polyamidharz bestehende Walze beschrieben. Diese Walze kann eine sehr glatte Magnetbandoberfläche
schaffen. Da jedoch der Erweichungspunkt von Polyamidharzen relativ niedrig liegt, ist es unmöglich, den
Kai ander druck, d.h. den Haltewalzendruclc, und/oder die Rotationsgeschwindigkeit
der Walze beträchtlich zu erhöhen, ohne eine Deformation der Walze hervorzurufen. Dies hat zur
Folge, daß die herzustellende Bandmenge gering ist, Polyamid-
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.I4.
harz, wie beispielsweise Nylon, besitzt einen großen thermischen Ausdehnungskoeffizienten und geringe thermische Leitfähigkeit.
Daher wird eine aus diesem Material bestehende Walze teilweise ausgedehnt oder teilweise durch Selbstaufheizung
aufgrund des Rotationsdrucks erhitzt. Die teilweise Veränderung dieser physikalischen Größen der Kalanderwalze
führt dazu, daß das erhaltene Band eine geringe Qualität aufweist.
Eine Gummiwalze, durch die ebenfalls eine glatte Oberfläche
zu erzielen ist, ist schwierig herzustellen, da es erhebliche Schwierigkeiten bereitet, die Glätte der Oberfläche und deren
Härte in ein ausgewogenes Verhältnis zu bringen.
Die vorliegende Erfindung soll die Nachteile, die der herkömmlichen
Walze einer Satiniereinrichtung anhaften,beseitigen.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elastische Kalanderwalze für eine Satiniereinrichtung zu schaffen, die
sich zum Kalandern eines magnetischen Aufzeichnungsbandes eignet, und die einen minimalen Ausdehnungskoeffizienten,
und somit eine minimale Deformation, sowie eine hohe mechanische Festigkeit aufweist.
Die erfindungsgemäße Kalanderwalze besitzt gute thermische Leitfähigkeit und hohe mechanische Festigkeit, so daß das
Selbstaufheizen der rotierenden Walze aufgrund des Kalanderwalzendrucks und die Deformation der Rolle minimiert werden.
Die erfindungsgemäße Walze setzt sich zusammen aus einem Walzenkern, einem aus Fasermaterial bestehenden inneren Walzenteil
und einem aus Plastikmaterial gefertigten äußeren Walzenteil, so daß das Fasermaterial sich nicht im Bereich der
Oberfläche der Walze befindet.
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Im einzelnen umfaßt die erfindungsgemäße Walze eine Oberflächen schicht aus Plastikmaterial, welches eine Härte von
wenigstens 80 aufweist, einen inneren Teil aus Fasermaterial
mit einer im Vergleich zu dem Plastikmaterial höheren Hitze-Widerstandsfähigkeit
sowie einem Walzenkern. Weiterhin weist das Kunststoffmaterial einen linearen Ausdehnungskoeffizienten
von xvenigstens 8 χ 10"""V0C auf ,vorzugsweise 8 χ 10"^/0C
oder größer. Durch diese Kombination aus Plastikmaterial und Fasermaterial werden gleichzeitig hohe Dauerfestigkeit, befriedigende
Druck-Widerstandsfähigkeit und Oberflächenglätte der Walze'erzielt.
Das in der erfindungsgemäßen Walze verarbeitete Plastikmaterial
sollte eine Shore-Härte von wenigstens 80 aufweisen, gemessen an der "D"-Skala des Shore-Härte-Meters.
Durch die Erfindung wird demnach eine elastische Kalanderwalze zur "Verwendung in einer Kalandermaschine zur Bearbeitung
von Magnetbändern geschaffen. Die Kalanderwalze enthält einen Walzenkern und einen Walzenteil, der sich aus in
Plastikmaterial eingebettetem Fasermateriäl zusammensetzt. Das'Fasematerial weist eine bessere Hitze-Widerstandsfähigkeit
auf als das Plastikmaterial, und der Oberflächenteil der Kalanderwalze, der aus dem Plastikmaterial besteht, besitzt
eine Shore-Härte von wenigstens 80.
Im folgenden wird anhand der eine einzelne Figur aufweisenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Gemäß der Zeichnung ist ein Fasertuch um einen Walzenkern 5
gewickelt, um eine zylindrische Schicht 2 mit einer Dicke zwischen 20 und 30 mm zu bilden. Die zylindrische Schicht 2
ist in Nylon getränkt und eingebettet, um eine elastische Kalanderwalze 1 zu bilden. Das Fasermaterial sollte nicht
auf der Oberfläche der Walze 1 vorhanden sein, um zu vermeiden, daß die Oberflächenglätte der Walze 1 beeinträchtigt
wird. Um die Glätte der Oberfläche sicherzustellen, ist es
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fi.
ratsam, zwischen der Oberfläche der Walze und der- äußeren
Oberfläche der Faserschicht eine äußere Schicht 3 auszubilden, die nur aus Plastikmaterial besteht und deren Dicke
vorzugsweise im Bereich von 10 bis 15 mm liegt.
Auf dem Walzenkern 5 ist ein Paar Endplatten 4- vorgesehen,
um Axialverschiebungen der Oberflächen-Harzschicht der elastischen Walze zu verhindern und die durch die Selbsterwärmung
der Walze entstehende Hitze abzuleiten.
Da erfindungsgemäß sowohl die mechanische Festigkeit als auch der thermische Ausdehnungskoeffizient der elastischen
Walze im Vergleich zu herkömmlichen Kalanderwalzen erheblich verbessert werden, ist es möglich, die Selbstaufheizung der
Walze vorteilhaft zu minimieren, wodurch wiederum ermöglicht wird, die Kalandermaschine mit hohem Walzendruck zu betreiben.
Weiterhin bietet die erfindungsgemäße Kalanderwalze die Möglichkeit,
die Umdrehungsgeschwindigkeit des Kalanders zu erhöhen. Das durch den Kalander, der mit der erfindungsgemäßen
Walze ausgestattet ist, bearbeitete Magnetband weist einen erhöhten magnetischen Packungsdichtefaktor auf, besitzt eine
einheitliche Oberflächenglätte und verbesserte mechanische Eigenschaften aufgrund des hohen Walzendrucks. Über die
Breite des kalanderten Bandes tritt keine Farbveränderung auf, so daß ein gutes Aussehen erzielt wird. Es wird demnach ein
qualitativ hochstehendes Magnetband geschaffen. Weiterhin ist es möglich, den Walzendurchmesser zu vermindern, was zu
einer Senkung der Herstellungskosten der Walze führt.
Die genannten Vorteile werden durch die nachstehend beschriebenen Beispiele verdeutlicht.
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• Τ-
Ein Fiberglastuch in Form einer Bandschnur mit einer
Stärke von 1 bis 2 mm wird vier- oder fünfmal auf einen Walzenksrn aus unlegiertem Stahl, der eine Länge von
1100 mm und einen Durchmesser von 220 mm besitzt, gewunden, um eine fasrige Schicht zu bilden. Der die Faserschicht
tragende Kern wird in einer Form mit Polyamidharz gepreßt, um eine elastische Walze zu formen, deren
Außendurchmesser 300 mm beträgt und bei der die Dicke des Oberflächenteils der Walze zwischen 15 und 20 mm
liegt, ohne daß in diesem Teil Teile der Faserschicht vorhanden sind.
Tabelle 1 zeigt Daten von Magnetbändern, die durch eine in der obenerläuterten Weise gefertigte Kalanderwalze
gefertigt wurden. Diesen Daten sind Daten gegenübergestellt, die unter Verwendung einer Walze erzielt wurden,
welche aus auf den Kern geformtem Nylon hergestellt wurde.
Bei diesen Tests wurde der Kalandervorgang unter Anfangsbedingungen
von 4-5 kg/cm Walzendruck und 600 mm Walzenlänge durchgeführt.
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-fr-
Walzen-Tempe ratur
Kalanderge s chwindigkeit
Kalanderwalzen-Druck (Meßdruck)
Walzenhärte
(Shore)
Band-Ausführung
Walzenhärte
(Shore)
Band-Ausführung
Nylonwalze
800C (teilweise 90°G
30 - 40 m/min 40 - 45 kg/cm2
(max.)
80°
80°
keine
(Inderung der Umhüllung)
Band-Deformation unregelmäßige
Oberfläche beim Aufwickeln auf eine Spule teilweise 3?arb-
Aussehen des Bandes
Uylon + Faserwalze
60-65°C
60 - 80 m/min 45 - 50 kg/cm2
(max.)
80°
80°
keine
praktisch keine
praktisch keine
Veränderungen
keine Farbveränderung
Um die Beziehungen zwischen der Härte des Außenteils der erfindungsgemaßen
elastischen Walze und dem durch die Walze verarbeiteten Band sowie der Dauerfestigkeit der Walze selbst
herauszufinden, wurden die "Videoempfindlichkeiten der mit einer erfindungsgemaßen Walze kalanderten Magnetbänder gemessen
ο Das Kalandern wurde durchgeführt bei einer konstanten Kalander-Temperatur, einem konstanten Walzendruck und
einer konstanten Kalandergeschwindigkeit mit verschiedenen
Walzenhärten. Bei diesen Tests wurden die Walzen selbst beobachtet.
Die Meßergebnisse und die Walzenzustände sind -in den Tabellen 2
bzw. 3 dargestellt. 909822/0510
Beziehung zwischen Härte der Kalanderwalze und Videο-Empfindlichkeit
| Einste11- Temperatur |
Druck (kg/m) |
Geschwin-. digkeit (m/min) |
Videoempf. (dB) bei 5 |
(0.5) | Differenz MHz |
| 60 | 200 | 60 | 0.5 | (0.5) | |
| 60 | 200 | 60 | 1.5 | (0.6) | |
| 60 | 200 | 60 | 2.8 | (0.6) | |
| 60 | 200 | 60 | 2-9 |
(Shore)
Zur Vorbereitung des Messens der Videoempfindlichkeit des
Bandes wurde das Band auf 19 mm Breite nach dein Kalandern
geschlitzt. Die geschlitzten Bänder wurden in eine Umatic-•Videokassette
der Firma Sony nacheinander eingelegt und es wurde ein Videosignal von 5 MHz auf die Bänder aufgezeichnet,
indem ein Video-Kassettenrecorder (CR-6000B) der Firma
VictorCompany of Japan Ltd. verwendet wurde.
TABEL.LE
Die Zustände der Kalanderwalze bei verschiedenen Walzenhärten Walzenhärte Wälzenzustände nach etwa 2 Arbeitsstunden
60 unbrauchbar aufgrund beträchtlicher
Hitzeerzeugung und thermischer Deformation der Walze
70 Verformt aufgrund beträchtlicher Hitze
erzeugung, um· den Mittelabschnitt der Walze
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80 s'tabiler Oberflächenzustand.
Bie Oberflächentemperatur: 60-65°C, etwas höher als die Einstelltemperatur
90 stabiler Oberflächenzustand.
Oberflächentemperatur 60-62 C geringfügig höher als die Einstelltemperatur.
Wie man deutlich aus den Tabellen 2 und 3 ersieht, sollte
der Oberflächenteil der erfindungsgemäßen Kalanderwalze xirenigstens eine Shore-Härte von 80 aufweisen. Weiterhin sieht
man, daß, wenn die Oberflächenhärte kleiner.ist als 80, das kalanderte Magnetband keine für die Praxis annehmbare Videoempfindlichkeit
besitzt und die Walze selbst deformiert oder gebrochen werden kann, falls sie für einen längeren Zeitbereich
verwendet wird, wodurch das Kalandern unmöglich wird. Neben dem obenerwähnten Polyamidharz können als vreitere
Kunststoffe mit der gewünschten Oberflächenhärte auch Polyurethan, synthetischer Hartgumme u.a. verwendet werden.
Fasermaterial, welches eine bessere Hitzebeständigkeit
aufweist als die obenerwähnten Kunststoffe und welchessich
für eine erfindungsgemäße Kalanderwalze eignet, ist beispielsweise Fiberglas, Kunstseidenfaser, Kohlenstoffaser,
Stählband u.a. Jedes dieser Fasermaterialien kann in Form
von Kanevas, Tuch, Faden oder Watte verwendet werden und um den Walzenkern in Form von Schichten gewickelt werden. Obschon
im oben-erläuterten Beispiel der mit fünf Schichten versehene Walzenkern in Harz gegossen wurde, um die WäLze
herzustellen, ist es auch möglich, die eingegossene Faserschicht vorzubereiten und sie dann auf dem Walzenkern durch
Schrumpfen oder Pressen zu befestigen.
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Mit der erfindungsgemäßen Kalanderwalze ist es möglich, ein Magnetband unter hohem Walzendruck zu kalandern, was
zu einer Verbesserung der Packungsdichte der magnetischen Schicht des Magnetbandes führt. Weiterhin ermöglicht die
erfindungsgemäße Kalanderwalze eine hohe Kalandergeschwindigkeif,
was sich vorteilhaft auf die Effizienz der
Bandherstellung auswirkt.
Weiterhin' wird das Magnetband beim Kalandern unter Verwendung der erfindungsgemäßen Kalanderwalze weniger verformt,
und weil daher die bleibende Deformation des Band-Grundmaterials vernachlässigbar ist, erleichtert sich das
Aufwickeln des Bandes. Da.in der Kalanderwalze nur eine geringfügige Temperaturerhöhung auftritt und die Temperaturverteilung
über die Breite der Walze gleichförmig ist, besteht die Möglichkeit einer kontinuierlichen Arbeitsweise
beim Kalandern ,und das hierdurch geschaffene Magnetband
zeichnet sich durch hohe Qualität aus und· besitzt keine Parbveränderungen.
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eerse
ite
Claims (8)
- PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKEF.DIPU-IWG.H. KINKELDEYOR-ΙΝαW. STOCKMAIR□RING · AeE(CAUECH)K. SCHUMANNm DR RER NAT. · DIPL-PHYSP. H. JAKOBDIPL-ING.G. BEZOLD8 MÜNCHEN 22MAXIMILIANSTRASSE 43Photo Film Co., Ltd.
No. 210, Nakanuma, Minami Ashigara-shi 11. Juli 1978Kanagavia, Japan ' P 12 915Patentansprüche/ 1j Elastische Walze für einen Kalander zum Bearbeiten von Vjlagnetbändern, mit einem Kern und einem auf dem Kern befestigten Walzenaußenteil, dadurch gekennzeichnet , daß der Walzenaußenteil sich aus synthetischem Harz und in diesen eingebettetem Fasermaterial zusammensetzt, daß das Fasermaterial (2) eine höhere Hitzebeständigkeit aufweist als das synthetische Harz O) und benachbart zu dem Walzenkern (5) angeordnet ist, und daß die Außenoberfläche der elastischen Walze eine Shorehärte von wenigstens 80 aufweist. - 2. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial mehrere den Walzenkern (5) umgebende Schichten (2) umfaßt.
- 3· Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das synthetische Harz Polyamidharze, Polyurethanharze oder synthetische Hartgummis umfaßt.
- 4·.
- Elastische Walze nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet , daß das Fasermaterial Kunstseide, Fiberglas, Kohlenstoffasern oder feine Stahlbänder umfaßt.
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- TELEFON (OBS) 222ΒΘ2 TELEX OB-3S38O TELEaRAMME MONAPAT TELEKOPIERER
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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