DE3230544C2

DE3230544C2 - Vorrichtung zur Beseitigung von Lufteinschlüssen zwischen einer Kalanderwalzenoberfläche und einer kalandrierten Gummi- oder Kunststoffplatte

Info

Publication number: DE3230544C2
Application number: DE3230544A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 2513 Möllersdorf Bauer; Peter Ing. 2512 Tribuswinkel Wessely
Original assignee: Deutschen Semperit GmbH
Current assignee: Deutschen Semperit GmbH
Priority date: 1981-09-14
Filing date: 1982-08-17
Publication date: 1985-10-31
Also published as: DE3230544A1; AT371767B; FR2512731A1; FR2512731B1; ATA395781A

Abstract

Um Lufteinschlüsse beim Zusammenkalandrieren von beidseitig gummibeschichtetem Gewebe zu vermeiden, werden in die obere und untere Gummiplatte vor der Zusammenführung mit dem Gewebe auf einem 4-Walzen-Kalander zickzackförmige Schnitte angebracht. Die Zickzackführung der Schnitte ergibt sich durch Führung eines Messers entlang einer Walzenerzeugenden bei gleichzeitiger Drehung der Walze. Durch Andrücken einer Anpreßwalze, die an ihrem Mantel über die gesamte Breite symmetrisch verteilte Vertiefungen aufweist, wird der Zickzackschnitt teilweise wieder geschlossen, wobei allerdings an den Stellen der Vertiefungen jeweils Schnittöffnungen bestehen bleiben, die der Luftabführung dienen können.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beseitigung von Lufteinschlüssen zwischen einer Kalanderwaizenoberfläche und einer kalandrierten Gummi- oder Kunststoffplatte, mit einer vor dem letzten Spalt eines Mehrwalzenkalanders vorgesehenen, zu einer Kalanderwalze radial druckbeaufschlagbaren Anpreßwalze, mittels welcher gegebenenfalls eine Stoff-, Gewebeoder Kordbahn aufbringbar ist, und einem — in Drehrichtung der Kalanderwalze gesehen — mit Abstand der Anpreßwalze vorgeordneten, an die Walzenoberfläche anlegbaren Schneidwerkzeug.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 91 494 bekannt.

In Abhängigkeit von der chemischen Beschaffenheit der Gummi- oder Kunststoffmischung kommt es beim Kalandrieren von derartigen Mischungen fallweise zu Blasenbildungen und Lufteinschlüssen zwischen der Kalanderwalzenoberfläche und der jeweiligen Gummioder Kunststoffplatte. Derartige Lufteinschlüsse führen dann zu Ungleiehmäßigkeiten des Kalanderproduktes, was insbesondere beim Aufbringen einer Stoff-, Gewebe- oder Kordbahn, wie dies beispielsweise bei der Halbzeugfertigung für Autoreifen vorkommt, eine Ausschußproduktion zur Folge haben kann. Im besonderen bei der Aufbringung von Kordmaterial kommt es zu einer Verschiebung der an und für sich parallelen Kordfaden durch die Blasen, da diese die Gummiplatte stellenweise etwas anheben und sich in der Folge die Kordfaden auf diesen Erhebungen verschieben und nicht mehr parallel zueinander liegen können.

Um diesen Mißstand zu verhindern, wurden früher mit Hilfe einer Nadel derartige Luftblasen aufgestochen, so daß die Luft entweichen konnte. Im Zuge der fortschreitenden Technisierung wurden aber auch Walzen entwickelt, die dieses Aufstechen der Gummi- oder Kunststoffplatte in Permanenz besorgen. Eine derartige

ίο Nadelrolle ist beispielsweise in der US-PS 21 86 771 beschrieben.

Es zeigte sich aber, daß infolge der stark kohäsiven Klebekräfte bestimmter Kautschukmischungen diese Löcher sofort wieder geschlossen wurden und ein Entweichen der Luftblasen nur sehr mangelhaft erfolgen konnte. Es wurde nun versucht, diesem Mißstand abzuhelfen, indem anstelle der Nadelwalze eine Prickerwalze, das ist eine Walze, die axialorientierte, längliche Messer mit einer bestimmten Dicke aufweist, wie dies in der US-PS 38 91 494 beschrieben ist, eingeset2t wurde. Bei der Verwendung einer Nadelrolle gemäß US-PS 21 86 771 verschlossen sich die Poren zumeist unmittelbar nach dem Stechen infolge der hohen Klebekohäsionskräfte des Materials. Dieses Verschließen wurde durch die Prickerwalze gemäß US-PS 38 91 494 praktisch behoben, da nun nicht mehr eine relativ dünne Bohrung in die kalandrierte Platte gestochen wird, sondern ein Schlitz mit einer definierten Dicke eingestanzt wird, der auch bei sehr hohen kohäsiven Mischungen von sich aus nicht geschlossen werden kann.

Durch die Verwendung von neuen Gummimischungen und neuen Kordmaterialien sowie wegen der gestiegenen Genauigkeitsanforderungen bezüglich der Kordfadenlage in Radialreifen, ist es jedoch so, daß das Stabilisieren des Kordmaterials durch eine Anpreßwalze, wie sie auch bei der Vorrichtung nach der US-PS 38 91 494 vorgesehen ist, nunmehr mit verstärktem Druck erfolgen muß, wodurch sich bei diesem Andrückvorgang auch die relativ breiten Schütze, gestanzt durch die Prickerwalze, wieder verschließen und der Blasenbildung im Hauptkalanderspalt wieder kein ausreichender Einhalt geboten wird.

Es wurden aber auch Probleme durch die Prickerwalze an sich geschaffen, da es infolge der Anordnung der Messer zu einer starken Rumpeibewegung kommt, bei der die Messer entsprechend ihrer Anordnung immer wieder auf die als Gegenlager dienende Kalanderwalze aufschlagen. Daher kommt es zu einer sehr raschen mechanischen Abnützung der Prickerwalze ebenso wie zu einer Zerstörung der Oberfläche der entsprechenden Kalanderwalze und außerdem kommt es zu einer Belastung fast aller Lager eines mit einer derartigen Prickerwalze ausgestatteten Kalanders.
In der DE-OS 20 44 759 ist bereits eine Vorrichtung zum Kalandrieren von Folien oder Platten aus thermoplastischem Kunststoff beschrieben, bei der vor dem letzten Walzenspalt ein Schneidwerkzeug angeordnet ist, das am Walzfell, über dessen gesamte Breite verlaufende Schnitte anbringt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch die oben beschriebene Problematik nicht gegeben, da keine Anpreßwalze erforderlich bzw. vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie es ermöglicht, die Luftblasen zwischen der Kalanderwalzenoberfläche und der kalandrierten Gummioder Kunststoffplatte auch bei hohem Anpreßdruck der Anpreßwalze einwandfrei zu öffnen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß das Schneidwerkzeug als parallel zur Achse der Kalanderwalze traversierbares Messer ausgebildet ist, und daß die Anpreßwalze an ihrem Mantel über die gesamte Breite symmetrisch verteilte Vertiefungen aufweist

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung ist es nun erstmals möglich, sehr einfach, sicher und problemlos die entstandenen Luftblasen zwischen der Kalanderwaizenoberfläche und einer kalandrierten Gummi- oder Kunststoffplatte entweichen zu lassen.

Dies erfolgt etwa in folgender Weise: Das traversiebare Messer wird über die gesamte Breite der kalandrierten Platte, gegebenenfalls durch eine Drehspindel, mit dem Kalanderantrieb oder einem Eigenantrieb verbunden, hin- und hergeführt und zerschneidet so die kalandrierte Platte in einer zickzackförmigen Bahn. Durch diesen zickzackförmigen Schnitt ist sichergestellt daß jeweils immer ein Teil der beiden entstehenden Hälften durch den Kalanderspalt erfaßt und so ein Abreißen der kalandrierten Platte nicht möglich ist. Der zickzackförmige Schnitt durchläuft auch den Bereich, in dem mittels der Anpreßwalze die Stoff-, Gewebe- oder Kordbahn aufgebracht wird und wird dort durch die Anpreßwalze zum Teil wieder zusammengedrückt und dadurch verschlossen. An jenen Stellen jedoch, an denen die Anpreßwalze an ihrem Mantel Vertiefungen aufweist bleibt der Spalt ähnlich einem gestochenen Loch geöffnet und es kann in der Folge die gestaute Luft austreten. Es hängt dabei von der Schrittfrequenz des traversierenden Messers, sowie von der Anzahl und von der Größe der auf der Anpreßwalze vorhandenen Vertiefungen ab, wie viele Luftlöcher in der kalandrierten Platte verbleiben. Im Hauptkalanderspalt wird dann gegebenenfalls eine obere mit einer unteren Kalanderplatte verpreßt, wobei dazwischen das durch die Anpreßwalzc aufgebrachte Stoffgewebe oder Kordmateria! miteingeschlossen wird.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Vertiefungen, in Umfangsrichtung betrachtet, als über den gesamten Mantel der Anpreßwalze versetzt angeordnete Bohrungen ausgebildet. Derartige Bohrungen sind zum Beispiel relativ leicht bei bereits im Einsatz befindlichen Anpreßwalzen anzubringen, wodurch man sehr einfach bestehende Kalanderanlagen umbauen kann.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Vertiefungen als sich entlang einer Schraubenlinie rechts- und/oder lingsgängig über den gesamten Mantel der Anpreßwalze erstreckende Nuten ausgebildet. Derartige schraubenlinienförmig^ Nuten haben sich als sehr »orteilhaft erwiesen, da sie in absolut gleichmäßigen Abständen den durch das Messer entstandenen Spalt in der kalandrierten Platte kreuzen und an diesen Kreuzungsstellen sicher die erforderlichen Löcher verbleiben. Bedingt durch die Schraubenlinienform werden rumpelnde Bewegungen beim Aufpressen des Gewebematerials vermieden. Vorteilhaft wird auch eine Verstopfungsgefah- der Vertiefungen vermieden, wie sie beispielsweise bei der Anpreßwalze mit Bohrungen vorkommen kann.

Eine genügend große Anzahl an Entlüftungsbohrungen verbleiben, wenn die Nuten gemessen zur Axialrichtung eine Neigung von ca. 30° aufweisen. Die Neigung der Nuten hängt dabei vom Verhältnis der Arbeitsgeschwindigkeit des Kalanders zur Traversiergeschwindigkeit des Messers ab. Die Breite der Nuten auf der Anpreßwalze muß dabei so groß sein, daß die Länge der in der Gummiplatte verbleibenden Schlitze ca. 6 mm beträgt

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Nuten an jeweils einer Hälfte der Anpreßwalze limcsgängig und an der andei en Hälfte der Anpreßwalze rechtsgängig und in der Mitte zueinander versetzt. Diese Nutführung hat sich als optimal herausgestellt, da es infolge der in entgegengesetzter Richtung orientierten Nutführung zu keinen Relativbewegungen des angepreßten Stoff-, Gewebe- oder Kordmaterials kommen kann. Dabei wiederum ist es am günstigsten, wenn die rechte Hälfte der Walze die rechtsgängigen Nuten aufweist und die linke Hälfte der Walze die linksgängigen.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert: Es zeigt dabei die

Fig. 1 eine Seitenansicht eines 4-Walzen-Kalanders.

F i g. 2 eine Frontansicht des Kalanders und

F i g. 3 das Bild der in den Hauptkalanderspalt einlaufenden unteren Gummiplatte.

Der 4-Walzen-Kalander besteht aus den 4 Walzen 1, 2, 3, 4, die im wesentlichen übereinv ,ier angeordnet sind, im Spalt 5 zwischen den beiden YvVizen 1 und 2 wird die obere Gummiplatte 6 hergestellt, die dann im Hauptkalanderspalt 7 mit der unteren Gummiplatte 8, welche im Spalt 9 zwischen den Walzen 3 und 4 kalandriert w\<-i, vereinigt v/ird, wobei zwischen den beiden Gummiplatten 6 und 8 über eine auf die Walze 3 radial wirkende Anpreßwalze 10 eine Gewebe- oder Kordbahn 11 mitgeführt wird.

Das Endprodukt 12 dieses 4-Walzen-Kalanders ist somit eine beidseitig beschichtete Kord- oder Gewebebahn 11. Um einer eventuellen Blasenbildung zwischen den Gummiplatten 6 bzw. 8 und der Walzenoberfläche der Walze 2 bzw. 3 entgegenzuwirken, sind an beiden Walzen radial andrückbare Messer 13 bzw. 14 vorgesehen, die über je eine Halterung 15 bzw. 16 auf je einer Spindelwelle 17 bzw. 18 drehbar gelagert sind.

Der frontal dargestellte 4-Walzen-Kalander gemäß F i g. 2 zeigt ebenso die 4 übereinander angeordneten Walzen 1, 2, 3,4. die seitlich in einem Gehäuse 19 gelagert sind. In diesem Gehäuse 19 ist vor der Walze 3 ebenso die Anpreßwalze 10 gelagert, die Nuten 20 aufweist Weiter davor angeordnet befinden sich die beiden Spindelwellen 17 bzw. 18. die von einem Rechts-Links-Wechselantrieb 25 in Rotation versetzt werden und dadurch die auf ihnen angeordneten Halterungen 15 bzw. 16 mit den angelenkten Messern 13 bzw. 14 seitlich über die Walze 2 bzw. 3 hin- und herführen.

Durch das traversierende Messer 13 wird die sich durch die Walzendrehung weiterbewegende obere Gummiplatte 6 über ihre ganze Breite zickzackförmig zerschnitten. Dadurch können die eventuell zwischen der Platte 6 und der Oberfläche der Walze 2 entstandenen Li^|f<b!asen restlos entweichen, bevor die Platte 6 im Hauptkalanderspalt 7 gegen die Gewebebahn 11 bzw. gegen die untere Gu.'-.miplatte 8 gepreßt wiru.

Das Messer 14 zerschneidet analog zu oben beschriebenem Messer 13 die untere Gummiplatte 8. Durch die Anpreßwalze 10 verden nun diese Schnitte 21 wieder teilweise geschlossen. An den Stellen 22. an denen die Nutspuren 23 jedoch die Schnitte 21 queren, bleiben genügend viele Luftlöcher 24 erhalten, durch welche eventuelle Luftblasen entweichen können, wie dies in Fig.3, die die kalandrierte untere Gummiplatte darstellt, ersichtlich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

L Vorrichtung zur Beseitigung von Lulteinschlüssen zwischen einer Kalanderwabenoberfläche und einer kalandrierten Gummi- oder Kunststoffplatte, mit einer vor dem letzten Spalt eines Mehrwalzenkalanders vorgesehenen, zu einer Kalanderwalze radial druckbeaufschlagbaren Anpreßwalze, mittels welcher gegebenenfalls eine Stoff-, Gewebe- oder Kordbahn aufbringbar ist, und einem — in Drehrichtung der Kalanderwalze gesehen — mit Abstand der Anpreßwalze vorgeordneten, an die Walzenoberfiäche anlegbaren Schneidwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug als parallel zur Achse der Kalanderwalze (3) traversierbares Messer (13) ausgebildet ist, und daß die Anpreßwalze (10) an ihrem Mantel über die gesamte Breite symmetrisch verteilte Vertiefungen (20) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (20) in Umfangsrichtung betrachtet, als über den gesamten Mantel der Anpreßwalze (10) versetzt angeordnete Bohrungen ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (20) als sich entlang einer Schraubenlinie rechts- und/oder linksgängig über den gesamten Mantel der Anpreßwalze (10) erstreckende Nuten ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dab die Nuten (20) gemessen zur Axialrichtung, eine Neigung vos/ ca. 30' aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten [20) an jeweils einer Hälfte der Anpreßwalze (10) linksgängig und an der anderen Hälfte der Anpreßwalze (10) rechtsgängig und in der Mitte zueinander versetzt sind.