-
Papierprägewalze mit nachgiebiger Type zur Herstellung von Wasserzeichen
auf Papierbahnen Die Erfindung bezieht sich auf Prägewalzen zur Herstellung von
Wasserzeichen auf Papierbahnen. Im allgemeinen werden zwei Arten von Prägewalzen
zur Erzeugung der Wasserzeichen unterschieden. In der einen bekannten Ausführung
besteht die Prägewalze aus einem Metallzylinder und aus Platten, sogenannte Typen,
die unmittelbar auf dem Metallzylinder sitzen und je nach Ausführung ein bestimmtes
Zeichen in die Papierbahn drucken. Vielfach ist es auch üblich, die Typen mit einem
einfachen oder mehrfachen Musselin- bzw. Stoffüberzug zu versehen.
-
Prägewalzen mit >Metalltypen bzw. Typenplatten und Musselin- oder
Stoffüberzug haben jedoch den Nachteil, daß der Stoffüberzug schon nach verhältnismäßig
kurzer Zeit durchgescheuert ist und erneuert werden muß. Das Erneuern "des Stoffüberzuges
ist jedoch nicht nur mit Unkosten, sondern auch mit Zeit- und noch anderen Verlusten
verbunden. Ganz erheblich sind die Nachteile, wenn derartige Prägewalzen eine verhältnismäßig
große Länge besitzen. Um das sogenannte Springen zu beseitigen, wurde es für notwendig
befunden, derartige Prägewalzen von den Enden nach der Mitte zu etwas im Durchmesser
zu erhöhen, das jedoch durchgehends mit dem Nachteil einer ungleichmäßigen Abnutzung
des Stoffüberzuges verknüpft ist. Im Betrieb müssen derartige Prägewalzen, also
solche mit einfacher Metalltype und Stoffüberzug verhältnismäßig oft ausgewechselt
bzw. mit einem neuen Stoffüberzug versehen werden. Bei sehr langen Walzen fallen
die Kosten der Erneuerung des Stoffüberzuges ziemlich ins Gewicht. Da der Betrieb
der Maschine nach dem Herausnehmen der Prägewalze für gewöhnlich nicht unterbrochen
wird, bleibt die aus der Maschine kommende Papierbahn ungezeichnet ; sie muß also
abgefangen und wieder zum Holländer zurückgeführt werden, was natürlich eine weitere
Erhöhung der Herstellungskosten bedeutet. Außer den soeben beschriebenen Walzen
sind noch solche Walzen gebräuchlich, deren Typen bzw. Typenplatten aus nachgiebigem
Material hergestellt sind. Diese Typen oder Platten werden für gewöhnlich gleich
schmalen endlosen Bändern aus weichem Gummi hergestellt, während die eigentlichen
Typen aus härterem Gummi auf diese Weichgummibänder aufvulkanisiert werden. Die
Weichgummibänder sollen der Type gewissermaßen als nachgiebige Unterlage dienen.
Es haben aber auch diese Walzen mancherlei Nachteile. Der Hauptnachteil ist der,
daß es im allgemeinen nicht möglich ist, den weichen Gummi so auf den Metallzylinder
aufzuvulkanisieren oder irgendwie zu befestigen, daß die Type unter dem zum Prägen
der Papierbahn erforderlichen Drucke sich relativ zum Metallzylinder nicht verschiebt.
Durch- das Kriechen und Gleiten der Weichgummiunterlage wird die Type verhältnismäßig
schnell abgenutzt. Die Prägung wird demzufolge an Genauigkeit mehr und mehr verlieren.
Bei Walzen der zuletzt erwähnten Ausführung, zumal dann, wenn es sich um solche
größerer Länge handelt, ergeben sich sehr
häufig Unregelmäßigkeiten
in der Prägung, die darauf zurückzuführen sind, daß gerade lange Walzen sehr leicht
zum Springen neigen. Die stärkeren Prägungen werden sich mehr am Rande und die schwächeren
Prägungen mehr in Mitte der Papierbahn vorfinden. Somit sind auch der Breite der
Gummibänder praktisch gewisse Grenzen gesetzt. Sobald der Druck der Prägewalze an
verschiedenen Stellen ungleich stark wird, müssen die Gummibänder ungleich verzogen
bzw. verquetscht werden und demzufolge die Gleichmäßigkeit der Prägung zerstören.
Um all diese Mängel zu beseitigen, wird der Metallzylinder bzw. Walzenkörper oder
eine auf ihm zu befestigende Metallplatte erfindungsgemäß mit einer aufvulkanisierten
Hartgummischicht versehen, über der eine aufv-ulkanisierte Weichgummischicht liegt,
die ihrerseits von einer ebenfalls aufvulkanisierten Hartgummischicht mit Type umgeben
ist.
-
Die Vorteile gegenüber anderen bekannten Ausführungen sollen sein,
daß die mit einer Hartgummischicht auf dem Walzenkörper oder auf eine auf dem Walzenkörper
zu befestigende Platte aufvulkanisierte Type vollkommen festsitzt, nicht mehr kriechen
und demzufolge sich weder im übermäßig starken Maße abnutzen, noch die Prägung in
der Genauigkeit irgendwie beeinträchtigen kann.
-
Der äußeren Hartgummischicht mit Type wird ferner ungefähr in der
Mitte ihrer axialen Ausdehnung ein größter Außendurchmesser gegeben, der von der
Mitte aus in axialer Richtung nach beiden Seiten zu allmählich verkleinert wird.
Der Zweck ist, speziell mit derartiger Ausführung der Prägewalze jedes Springen
derselben während des Betriebes zu vermeiden.
-
Auf der Zeichnung stellen dar Abb. x eine Langsiebpapiermaschine mit
Prägewalze, Abb.2 eine Prägewalze gemäß Erfindung teils im Schnitt und teils in
Ansicht, Abb. 3 dieselbe Walze im Querschnitt und in vergrößertem Maßstabe, Abb.
4 die Prägewalze im Querschnitt und mit Stoffüberzug, Abb. 5 eine andere Ausführung
der Walze im Längsschnitt.
-
Mit Bezug auf Abb. i wäre folgendes vorauszuschicken. Das Metalltuch
A, welches über die Brustwalze a sowie über die hohlen Walzen a1 und über die Saugkästen
a2 geführt wird, bringt den Papierbrei zwischen Gautschwalzen B, B1. Um die
obere Gautschwalze B
sowie um die Preßwalzen C, E und die Führungswalze läuft
ein endloser Filz D. Ein zweiter Filz F läuft über die Führungswalzen f, f1 und
über die Preßwalze _C1 unterhalb des Filzes D. Die Papierbahn bleibt an der Unterseite
des Filzes D haften, wird zwischen die Preßwalzen C, Cl und dann über den Trockenzylinder
G geführt.
-
Die zur Prägung dienende Walze H wird neben dem Trockenzylinder angebracht.
An sich ist es jedoch mehr oder weniger gleichgültig, wo die Prägewalze vorgesehen
wird. Die Walze selbst besteht aus dem Metallzylinder H (siehe Abb. 2 bis .¢), dessen
Oberfläche eine Hartgummischicht h trägt. Die Hartgummischichth ist aufvulkanisiert
und könnte mit einer den Walzenkörper H vollständig umschließenden Hülse bzw. mit
einem Rohre verglichen werden (die Stärke der Hartgummischicht h soll ungefähr 6
mm betragen). Über der Hartgummischicht h liegt eine aufvulkanisierte Schicht hl
aus weichem Gummi (Stärke ungefähr 5 mm). Über dieser Schicht hl aus weichem Gummi
liegt schließlich eine weitere aufvulkanisierte Hartgummischicht lag (Stärke dieser
Schicht ungefähr 7 mm). Dadurch, daß man die Oberfläche des Metallzylinders H mit
einer Hartgummischicht versieht, vermeidet man das Schlüpfen, das evtl. zwischen
metallischer Oberfläche des Zylinders H und der Hartgummischicht la eintreten könnte.
Gleichzeitig gibt die Hartgummischicht k eine gute Unterlage für die Weichgummiunterlage
hl der Außenschicht. Die äußere Hartgummidecke lag trägt das betreffende Muster,
welches in die Papierbahn gedruckt werden soll. Da die äußere Hartgummischicht h2
mit der als Unterlage dienenden Weichgummischicht hl durch Vulkanisation verbunden
wird, ist das Kriechen zwischen beiden Schichten von vornherein unmöglich gemacht.
-
Der Metallzylinder H soll an allen Stellen gleich großen Durchmesser
besitzen. Zur Kompensation des Springens der Walze, insbesondere bei sehr langen
Walzen, wird die Umfläche der Hartgummischicht h2 so abgedreht, daß die Außendurchmesser
von der Mitte zu allmählich abnehmen. Nachdem die Außendecke lag so bearbeitet worden
ist, wird das in Frage kommende Muster eingearbeitet. Nach Abb. 2 ist die Umfläche
der Hartgummidecke lag mit mehreren ringsum laufenden Rippen oder Nuten versehen,
welche der Papierbahn die entsprechende Streifung geben würden. Die Weichgummiunterlage
hl ist für die äußere Hartgummidecke h2 besonders dann vorteilhaft, wenn sich irgendwelche
Unregelmäßigkeiten der Papierbahn zeigen sollten, z. B. könnte letztere stellenweise
eine außergewöhnliche Stärke besitzen; die Weichgummiunterlage hl wird der äußeren
Hartgummidecke 1a2 eine gewisse Nachgiebigkeit erteilen und jede Gefahr der Beschädigung
der Walzenoberfläche vermeiden. Im übrigen ist es praktisch nahezu unmöglich, die
Umfläche des Trockenzylinders G vollkommen gleichmäßig auszubilden und eine
etwaige
Gleichmäßigkeit bei den Temperaturveränderungen des Trockenzylinders aufrechtzuerhalten.
Auch diese Unregelmäßigkeiten werden durch die unter der äußeren Hartgummidecke
h2 liegende Weichgummischicht hi kompensiert. Die gleichmäßige Zeichnung der Papierbahn
ist damit gesichert.
-
Mitunter erhält die Walze einen Stoffüberzug K, z. B. aus :Musselin,
um die Wirkung der Prägewalze zu verbessern, abzuschwächen oder der Papierbahn ein
leinwandartiges Aussehen zu erteilen. Der Überzug K- (Abb. 2 und q.) ist so zu befestigen,
daß ein Lockerwerden und Verschieben nicht eintreten kann: Unter Umständen könnte
man den Überzug K in Schlauchform herstellen und von der Seite her unmittelbar über
die Walze ziehen. Abgesehen davon, daß die neue Walze weit billiger als die bis
jetzt übliche Metallwalze ist, soll sie eine weit bessere Zeichnung der Papierbahn
hervorbringen. Im übrigen seien folgende wirtschaftliche- Vorteile hervorgehoben:
Wird die Rolle mit einem Stoffüberzug nicht versehen, so spart man erstens die Kosten
des Überzuges und zweitens die beim Erneuern des Überzuges entstehenden Zeitverluste.
Sollte die Walze jedoch mit dem -Stoffüberzug versehen sein, so ist bei weitem eine
Erneuerung des Überzuges nicht so häufig vorzunehmen wie bei den üblichen Metallwalzen.
Der Überzug muß jetzt ungefähr jede Woche einmal erneuert werden, was eine nicht
unerhebliche Zeitersparnis bedeutet. Jedenfalls sind die Unkosten bei Verwendung
von Metallwalzen bezüglich des Stoffüberzuges weit größer.
-
Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung andere Ausführungen als
die hier dargestellte zuläßt. Abb. 5 und 6 bringen z. B. eine zweite Ausführung.
Auf dem metallischen Walzenkörper Hl sind mehrere Typen befestigt. jede einzelne
Type besteht aus einer schwachen, biegsamen Metallplatte L, die auf dem Umfang des
Walzenkörpers Hl z. B. mittels SChIaubenAl befestigt ist. Der Unterlage L ist eine
Hartgummischicht Hl anvulkanisiert, über welcher wieder eine aus weichem Gummi bestehende
Schicht H5 liegt. Über der Weichgummischicht Hä liegt schließlich die aufvulkanisierte
Hartgummischicht H6, die auf der Außenseite die eigentliche Type trägt. Ebenso wie
bei der zuerst beschriebenen Ausführung könnten die Typen auch hier mit einem Stoffüberzug
K aus Musselin o. dgl. versehen werden. Nach Abb. 5 und 6 ist der Walzenkörper Hl
in Mitte mit größerem Außendurchmesser als an den beiden Enden versehen. Die stärkere
Ausführung in Mitte der Walze soll das Springen kompensieren, zumal bei längeren
Walzen. Daß die Walze in Mitte einen größten Durchmesser besitzt, macht sich natürlich
auch an der Type bemerkbar.
-
In dieser Beschreibung wurde, insbesondere bei der ersten Ausführung,
von Gummischichten bzw. Gummilagen gesprochen, die die Walze allseitig umschließen
sollten und mit einem Rohr bzw. einer Hülse verglichen werden könnten. In der Praxis
entsteht jedes Rohr bz-,v. jede Hülse durch Herumwickeln des Gummis. Die Enden des
Gummis werden abgeschärft, dann miteinander verklebt und schließlich vulkanisiert.
Erst jetzt könnte man von einem eigentlichen Gummirohr bzw. einer Gummihülse sprechen.
Die Elastizität der Gummischichten kann sich in weitesten Grenzen ändern. Die Unterschiede
von Hartgummi und Weichgummi werden ohne weiteres richtig verstanden. Eine genauere
Differenzierung erscheint jedenfalls überflüssig.