DE2830419C2

DE2830419C2 -

Info

Publication number: DE2830419C2
Application number: DE2830419A
Authority: DE
Inventors: Kenji Watanabe; Goro Odawara Kanagawa Jp Akashi
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1977-07-11
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1989-05-03
Also published as: JPS6012688B2; JPS5436704A; US4242783A; DE2830419A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elastische Walze für einen Kalander zum Bearbeiten von Magnetbändern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Walze ist aus der GB-PS 14 37 316 bekannt. Diese Walze weist einen Walzenkern aus einem Eisen- oder Stahlwerkstoff und ein daran befestigtes Walzenaußenteil aus Polyurethan auf, wobei die Shore-D-Härte des Walzenaußenteils 70 bis 80 beträgt. Eine solche Walze ist insofern nachteilig, als der das Walzenaußenteil bildende Kunststoff zu stark deformierbar ist. Dadurch kann es zu Qualitätseinbußen auf der Oberfläche der damit kalanderten Magnetbänder kommen. Ferner ist aus der US-PS 36 73 025 eine mit Polyurethangummi beschichtete Walze bekannt, bei der wenigstens eine mit einem wärmehärtenden Kunstharz beschichtete Faserschicht auf den metallischen Walzenkern aufgewickelt ist. Diese Faserschicht soll einen guten Haftgrund für die äußere Polyurethangummi-Beschichtung bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elastische Walze der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine minimale Deformierbarkeit sowie eine hohe mechanische Festigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer elastischen Walze der oben erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dadurch ist es möglich, die mechanische Festigkeit und die Deformierbarkeit, insbesondere bei erhöhten thermischen Belastungen, erheblich zu verbessern, da eine Selbstaufheizung der Walze im Betrieb weitgehend verhindert ist und dadurch die Kalandermaschine mit hohem Walzendruck bzw. mit erhöhter Walzendrehzahl betrieben werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen 2 bis 4 zu entnehmen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen schematisierten Schnitt durch eine elastische Walze zeigt.

Das den Walzenaußenteil bildende Kunstharz besitzt eine Shore-D-Härte von wenigstens 80. Der aus einem Fasermaterial bestehende innere Walzenteil weist eine im Vergleich zu dem Kunstharz höhere Wärmebeständigkeit auf. Die Walze weist ferner einen Walzenkern auf. Das Kunstharz hat einen linearen Wärmedehnungskoeffizienten von wenigstens 8 × 10⁵/°C, vorzugsweise von 8 × 10^-5/°C oder mehr. Durch diese Kombination aus Kunstharz und Fasermaterial werden gleichzeitig eine hohe Dauerfestigkeit, eine befriedigende Druck-Widerstandsfähigkeit sowie Oberflächenglätte der Walze erzielt.

Gemäß der Figur ist ein Fasertuch um einen Walzenkern 5 gewickelt, dessen zylindrische Schicht (Fasermaterial 2) eine Dicke zwischen 20 und 30 mm aufweist. Das Fasermaterial 2 ist mit einem Polyamidharz getränkt und in einem solchen Kunstharz eingebettet, um eine elastische Kalanderwalze 1 zu bilden. Das Fasermaterial liegt aber nicht auf der Oberfläche der Walze 1 vor, um zu vermeiden, daß die Walze 1 eine unerwünschte Oberflächenrauhigkeit erhält. Um die angestrebte Oberflächenglätte zu gewährleisten, ist zwischen der Oberfläche der Walze und der äußeren Oberfläche der Faserschicht 2 ein Walzenaußenteil mit einer Außenschicht 3 ausgebildet, welches allein aus dem Kunstharz besteht und eine Dicke von 10 bis 15 mm aufweist.

Auf dem Walzenkern 5 ist ein Paar Endplatten 4 vorgesehen, um Axialverschiebungen des Walzenaußenteils 3 zu verhindern und die durch die Selbsterwärmung der Walze entstehende Wärme abzuleiten.

Die zuvor erwähnten Vorteile einer solchen elastischen Walze werden durch die nachstehend beschriebenen Beispiele verdeutlicht.

Beispiel

Ein Fiberglastuch in Form einer Bandschnur mit einer Stärke von 1 bis 2 mm wird vier- oder fünfmal um einen Walzenkern aus unlegiertem Stahl, der eine Länge von 1100 mm und einen Durchmesser von 220 mm besitzt, gewun den, um eine Faserschicht zu bilden. Der die Faser schicht tragende Kern wird in einer Form mit Polyamid harz 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 gegenüberge stellt, die unter Verwendung einer Walze erzielt wurden, welche aus auf den Kern geformtem Nylon hergestellt wurde.

Bei diesen Tests wurde der Kalandervorgang unter Anfangs bedingungen von 4,41 N/mm² Walzendruck und 600 mm Walzenlänge durchgeführt.

Tabelle 1

Um die Beziehungen zwischen der Härte des Walzenaußenteils und dem durch die Walze verarbeiteten Band sowie der Dauerfestigkeit der Walze selbst zu ermitteln, wurden die Videoempfindlichkeiten der mit einer erfindungsgemäßen Walze kalanderten Magnetbänder ge messen. Das Kalandern wurde durchgeführt bei einer konstan ten Kalander-Temperatur, einem konstanten Walzendruck und einer konstanten Kalandergeschwindigkeit mit verschiedenen Walzenhärten. Bei diesen Tests wurden die Walzen selbst be obachtet.

Die Meßergebnisse und die Walzenzustände sind in den Tabellen 2 bzw. 3 dargestellt.

Tabelle 2

Beziehung zwischen Härte der Kalanderwalze und Video-Empfindlichkeit

Zur Vorbereitung des Messens der Videoempfindlichkeit des Bandes wurde das Band auf 19 mm Breite nach dem Kalandern geschlitzt. Die geschlitzten Bänder wurden in eine Videokassette nacheinander eingelegt, und es wurde ein Videosignal von 5 MHz mittels einer Video-Kassettenrecorders auf die Bänder aufgezeichnet.

Tabelle 3
Die Zustände der Kalanderwalze bei verschiedenen Walzenhärten
Walzenhärte
Walzenzustände nach etwa 2 Arbeitsstunden
60
unbrauchbar aufgrund beträchtlicher Hitzeerzeugung und thermischer Deformation der Walze
70	Verformt aufgrund beträchtlicher Hitzeerzeugung, um den Mittelabschnitt der Walze
80	stabiler Oberflächenzustand. Die 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 Walzenaußenteil wenigstens 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 Video empfindlichkeit besitzt und die Walze selbst deformiert oder gebrochen werden kann, falls sie für einen längeren Zeitbe reich verwendet wird, wodurch das Kalandern unmöglich wird. Neben dem obenerwähnten Polyamidharz können als weitere Kunststoffe mit der gewünschten Oberflächenhärte auch Poly urethan, synthetischer Hartgumme u. a. verwendet werden.

Fasermaterial, welches eine bessere Hitzebeständigkeit aufweist als die obenerwähnten Kunststoffe und welches sich für eine erfindungsgemäße Kalanderwalze eignet, ist bei spielsweise Fiberglas, Kunstseidenfaser, Kohlenstoffaser, Stahlband u. ä. Jedes dieser Fasermaterialien kann in Form von Kanevas, Tuch, Faden oder Watte verwendet werden und um den Walzenkern in Form von Schichten gewickelt werden. Ob schon im oben erläuterten Beispiel der mit fünf Schichten versehene Walzenkern in Harz gegossen wurde, um die Walze herzustellen, ist es auch möglich, die eingegossene Faser schicht vorzubereiten und sie dann auf dem Walzenkern durch Schrumpfen oder Pressen zu befestigen.

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 Kalandergeschwin digkeit, was sich vorteilhaft auf die Effizienz der Bandherstellung auswirkt.

Weiterhin wird das Magnetband beim Kalandern unter Ver wendung der erfindungsgemäßen Kalanderwalze weniger ver formt, 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 Tempe raturverteilung über die Breite der Walze gleichförmig ist, besteht die Möglichkeit einer kontinuierlichen Arbeitsweise beim Kalandern wobei das hierdurch geschaffene Magnetband sich durch hohe Qualität auszeichnet und keine Farbveränderungen aufweist.

Claims

1. Elastische Walze für einen Kalander zum Bearbeiten von Magnetbändern mit einem Kern und einem auf dem Kern befestigten, aus einem Kunstharz bestehenden Walzenaußenteil mit einer Shore-D-Härte von wenigstens 80, dadurch gekennzeichnet, daß in das Kunstharz des Walzenaußenteils ein Fasermaterial (2) mit einer Dicke von 20 bis 30 mm eingebettet ist, wobei die Außenschicht (3) der Walzenoberfläche bis in eine Tiefe von 10 bis 15 mm frei von Fasern ist.

2. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial (2) in einer Vielzahl von Schichten um den Walzenkern (5) gewickelt ist.

3. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz Polyamidharze, Polyurethanharze oder synthetische Hartgummis umfaßt.

4. Elastische Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial Kunstseide, Fiberglas, Kohlenstoffasern oder feine Stahlbänder umfaßt.