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Verfahren und Vorrichtung zum serienweisen Herstellen von Schallbändern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum serienweisen Herstellen von Schallbändern
durch fortlaufendes Abformen einer bandförmigen Matrize auf einem warmformbaren
Kunststoffband und anschließende Kühlung dieses Bandes.
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Es ist beim Prägen von warmformbaren Schallbändern bekannt, mit der
Einwirkung des Druckes und der Wärme auf das zu prägende Band beiderseits bereits
vor dem eigentlichen Prägen zu beginnen und den Druck auch nach dem Prägen noch
aufrechtzuerhalten, und zwar so lange, bis das geprägte Band wieder eine Temperatur
erreicht, bei der insbesondere Schrumpfungen und Verziehungen des Bandes nicht mehr
stattfinden. Hierbei bereitet die Beherrschung des Druckes allein schon deshalb
Schwierigkeiten, weil sich das zu prägende Band und das Matrizenband während des
Prägevorganges bewegen. Diese Schwierigkeiten werden noch dadurch gesteigert, daß
bei der Bewegung der Bänder sowohl .die vor als auch die nach dem eigentlichen Prägen
stattfindende Druckeinwirkung während verhältnismäßig großer Zeitabschnitte aufrechterhalten
werden muß; vor allem das Herunterkühlen des Schallbandes, das beim Prägen eine
Temperatur von etwa i8o° C besitzt, auf eine Temperatur von etwa q.0° C, erfbrdert
viel
Zeit, während der sich das Band laufend weiterbewegt.
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Der Zweck der Erfindung ist, dieser Schwierigkeiten Herr zu werden
und ein Verfahren zum serienweisen Herstellen von Schallbändern der eingangs besagten
Art vorzusehen, bei dem trotz dem fortlaufenden Abformen einer oder mehrerer Schallbandmatrizen
in einem warmformbaren Kunststoffe die Ausübung von Drücken auf das durch Abformung
der Matrize erzeugte Schallband auch über längere Zeitabschnitte und größere Wege
ohne weiteres möglich ist. Es wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß
das Matrizenband und das warmformbare Band zwischen zwei Preßbändern gegeneinandergepreßt
werden, deren Erweichungstemperatur wesentlich über derjenigen des Kunststoffbandes
liegt, aufeinanderliegend mit der gleichen Schwindigkeit wie diese Preßbänder zunächst
durch eine Erwärmungszone, in welcher das Kunststoffband auf seine Plaßtifizierungstemperatur
gebracht wird, dann durch die Abformungsstelle, und schließlich durch eine Kühlzone
geführt werden, wobei letztere so, bemessen ist, daß beim Austreten aus derselben
das Kunststoffband so weit abgekühlt ist, daß es vom._.Matrizenband ohne Gefahr
einer nachträglichen Deformation abgezogen werden kann. -Die Erfindung betrifft
außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei dem die Preßbänder
aus Stahl bestehen und- die Abformungsstelle durch den Walzenspalt zwischen zwei
Kalanderwalzen gebildet ist.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von zur Durchführung
des Verfahrens geeigneten Vorrichtungen veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i eine
Vorrichtung zum Herstellen von einseitig beschrifteten Schallbändern, Fig.2 eine
Vorrichtung zum Herstellen von doppelseitig beschrifteten Schallbändern, Fig. 3
einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig.4 eine Einrichtung zur Sicherung
gleicher Geschwindigkeiten der Preßbänder in Draufsicht und in Seitenansicht.
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Der in Fig. i schematisch dargestellte Prägekalander umfaßt die Prägewalze
i und die Brustwalze 2 sowie zwei glatte, aus einem wärmebeständigen, druck- und
zugfesten Werkstoff bestehende endlose Bänder, beispielsweise zwei Stahlbänder 3
und 4, die die gleiche Breite wie das abzuformende Matrizenband besitzen und die
Prägestelle zwischen den Kalanderwalzen i und 2 durchlaufen. Das Stahlband 3 läuft
in der Pfeilrichtung um die Rollen 5 und 6, liegt unmittelbar auf dem Umfange der
Prägewalze i auf und läuft von -dieser über die Rolle 7 nach der Rolle 5 zurück.
Das Stahlband 4 läuft in der Pfeilrichtung um die Rollen 8 und 9 und über die Prägewalze
i 'nach der Rolle 8 zurück. Zwischen den Stahlbändern 3 und 4 läuft ein endloses
Matrizenband io über die Rollen i i und 12 und von der Prägewalze i nach
der Rolle i i zurück. Das zu prägende,. warmformbare Band 13
läuft von einer
Trommel 14 über die Rollen 15 und 16 zwischen das Matrizenband io und das Stahlband
3 ein, durchläuft zusammen mit den beiden Stahlbändern 3, 4 und dem Matrizenbande
io die Prägestelle zwischen den Kalanderwalzen i, 2 und läuft über den Umfang der
Prägewalze i auf eine Trommel 17 auf.
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Vor der Prägestelle des Prägekalanders sind zwei Rollenbahnen 18 und
r9 in einem beheizten Kanal 2o angeordnet. Die Stahlbänder 3, 4, das Matr;zenband
io und das warmformbare Band 13 laufen zwischen den beiden Rollenbahnen 18, i9 hindurch,
wobei deren Rollen federnd auf die Stahlbänder 3, 4 drücken. Die Rollen der Rollenbahnen
18, ig sind so angeordnet, daß die Stahlbänder 3, 4 zwischen sich einen geradlinigen,
parallelwandigen Kanal bilden, in dem das Matrizenband mit dem warmformbaren Bande
zusammengepreßt wird. Infolge -der Beheizung des Kanals 2o wird der Werk- . stoff,
aus dem das zu prägende Band besteht, allmählich auf die beim Prägen erforderliche
Temper atur vorgewärmt und dadurch so erweicht, daß sich die Schallrippen der Prägematrize
beimDurchlaufen des Kanals 2o nach und nach bereits in einem gewissen Umfange in
das zu prägende Band eindrücken.
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In diesem vorgeprägten Zustande läuft das' aus den beiden Stahlbändern
3, 4, dem Matrizenbande io und dem warmformbaren Bande 13 bestehende Bandpaket in
die eigentliche Prägestelle des Prägekalanders ein, d. h. zwischen die Prägewalze
i und die Brustwalze 2. Hier erfolgt die eigentliche und vollständige Prägung des
Schallbandes, das nunmehr von dem Matrizenbande wieder getrennt werden muß. Würde
man das Matrizenband von dem Schallbande kurz hinter der Prägestelle abziehen; so
würde das Schallband noch zu. weich sein, um ohne Beschädigung der Schallschrift
das Abziehen des Matrizenbandes vertragen zu können. -Aber selbst wenn dies möglich
wäre, würde ein vorzeitiges Abziehen des Matrizenbandes zur Folge haben, daß das
Schallband beim späteren Abkühlen schrumpft oder sich verzieht. Um diese Übelstände
zu vermeiden, ist es bekannt, den Druck auf das Schallband auch nach dem eigentlichen
Prägen noch aufrechtzuerhalten, und zwar so lange, bis sich das Schallband hinreichend
abgekühlt hat. Da die Prägetemperatur -etwa i8o° C beträgt und das Schallband erst
dann hinreichend widerstandsfähig und stabil ist, wenn es auf etwa 40° heruntergekühlt
worden ist, eine so starke Kühlung aber verhältnismäßig viel Zeit beansprucht und
das Schall . band während dieser Zeit einen verhältnismäßig großen.Weg zurücklegt,
bietet die Aufrechterhaltung des Prägedruckes bis zum endgültigen Herunterkühlen
des Schallbandes ziemliche Schwierigkeiten. Diese lassen sich gemäß der Erfindung
dadurch überwinden, daß man das Schallband samt der Prägematrize während des gesamten
Kühlvorganges zwischen den beiden Stahlbändern 3, 4 liegend hält und dafür Sorge
trägt, daß der Abstand der Stahlbänder von der Prägestelle bis zu der Stelle konstant
gehalten wird, -an der das Schallband
so weit heruntergekühlt ist,
daß ein gefahrloses Abziehen des Matrizenbandes von dem Schallbande möglich ist.
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Bei dem Prägekalander der Fig. 1 wird dies dadurch erreicht, daß das
die Prägestelle durchlaufende Bandpaket nach dem Durchlauien der Prägestelle etwa
noch an dem halben Umfange der Prägewalze anliegend gehalten und unter Druck gesetzt
wird. Das Unterdrucksetzen findet hierbei durch ein weiteres endloses Band 21 statt,
das um die Brustwalze 2 des Prägekalanders, von hier zusammen mit dem Bandpaket
3, 13, io, 4 um die Prägewalze z, um eine der Brustwalze 2 etwa diametral
gegenüberliegende, frei drehbare Rolle 22 und über eine oder mehrere Spannrollen
23 zurück zu der Brustwalze :2 läuft. Eine Verschiebung der Spannwalze 23 in Pfeilrichtung
hat zur Folge, daß sich das Stahlband 21 von der Brustwalze 2 an bis zu der Rolle
22 mit gleichförmigem Druck gegen das Bandpaket 3, 13, 1o, 4 preßt, dadurch einen
gleichförmigen Druck auf das geprägte Schallband aufrechterhaltend. Die Kühlung
des geprägten Schallbandes kann auf dem Wege von der Brustwalze :2 bis zu der Rolle
22 durch Aufblasen von Kühlluft oder auf beliebige andere Weise erfolgen. Hinter
der Rolle 22 wird das Matrizenband von dem nunmehr gekühlten Schallbande abgezogen
und das fertige Schallband läuft auf die Trommel 17 auf.
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Die Fig. 2, 3 und 4 betreffen einen Prägekalander zum doppelseitigen
Matrizieren von Schallbändern. Der Kaiander besteht aus den beiden Kalanderwalzen
49 und 5o und den beiden endlosen Stahlbändern 5 i und 52, die zwischen den beiden
Kalanderwalzen hindurchgehen und sowohl vor als auch hinter diesen je über eine
Rollenbahn 53 bzw. 54 laufen. Im übrigen sind die Stahlbändcr 51 und 52 endlos ausgebildet
und über Spannrollen 5.9 bzw. 56 und Führungsrollen 76, 77 bzw. 78, 79 geführt.
Die Rollen der Rollenbahnen 53 und 54 drücken in den gezeichneten Pfeilrichtungen
federnd auf die zwischen ihnen durchgehenden Stahlbänder 5 r, 52. Zwischen den Stahlbändern
laufen zwei Matrizenbänder 57, 58, die mit ihren Schriftseiten gegeneinander gerichtet
sind. Beide Matrizenbänder sind endlos gemacht und das Matrizenband 57 läuft außerhalb
der Rollenbahnen 53, 54 über Rollen 59, 6o, von .denen wenigstens eine (59) als
Spannrolle ausgebildet ist, während das Matrizenband 58 über Rollen 6r, 62 läuft,
von denen die Rolle 62 in der Zeichnung als Spannrolle schematisch veranschaulicht
ist. Die Führungsrollen 76, 77, 78, 79 sind ortsfest gelagert und der Abstand der
Rollen 76 und 78 sowie der Abstand der Rollen 77 und 79 voneinander ist einstellbar.
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Das beiderseits mit Schallschrift zu versehende, aus einem warmformbaren
Kunststoff bestehende Band 63 wird von einer Trommel 64 abgewickelt und an der Stelle
zwischen die Matrizenbänder 57, 58 eingeführt, an der diese zwischen die Rollenbahnen
53, 54 eintreten. Die vor der Prägestelle der Kalanderwalzen 49, 5o angeordneten
Rollen 53, 54 liegen in einem Kanal 65 (Fig. 3), der etwa bis zur Mitte der Kalanderwalzen
49, 5o reicht; dieser Kanal ist beheizt. Die hinter der Prägestelle angeordneten
Rollen 53, 54 liegen dagegen in einem gekühlten Kanal 66.
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Die Wellen 67 der von der Prägestelle angeordneten Rollen 53,
54 sind seitlich aus dem beheizten Kanal 65 herausgeführt und in seitlichen
Kanälen 68 gelagert, die mit dem hinter der Prägestelle liegenden gekühlten Kanal
66 in Verbindung stehen und in den eingezeichneten Pfeilrichtungen (Fig.
3) von einem Kühlmedium durchstrichen werden. Es wird auf diese Weise verhindert,
da.ß sich die Lager der vor der Prägestelle angeordneten Rollen 53, 54 infolge der
Anordnung dieser Rollen in einem beheizten Kanal zu stark erwärmen.
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Das zwischen die Matrizenbänder 57, 58 eintretende, zu prägende Band
wird in dem Kanal 65 erweicht und durch die Druckrollen 53, 54 zwischen den Stahlbändern
5 r, 52 fest mit den Matrizenbändern zusammengepreßt. Am Ende des beheizten Kanals
65 gelangt das Bandpaket 51, 52, 57, 58, 63 zwischen die Kalanderwalzen 49, 5o,
zwischen denen das Band 63 vollständig geprägt wird. Das geprägte Band durchwandert
nunmehr in dauerndem Eingriff mit den Matrizenbändern 57, 58 und zwischen den Stahlbändern
51, 52 die hinter der Prägestelle liegenden Rollenbahnen 53, 54 und wird
in dem Kanal 66 gekühlt. Am Ende des Kühlkanals erfolgt das Abziehen des fertiggeprägten
Schallbandes von den Matrizenbändern und das Aufwickeln desselben auf die Trommel
69.
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Wenn nach dem eben geschilderten Verfahren endlose, doppelseitig beschriftete
Schallbänder erzeugt werden sollen, d. h. solche, bei denen beide Seiten durch verschränktes
Verbinden der Bandenden einen zusammenhängenden Bereich bilden, so daß die Schallspur
fortlaufend über beide Seiten des Schallbandes verläuft, so ist es sehr wesentlich,
daß mit dem Abprägen der Anfänge der Schallspuren der beiden Matrizenbänder auf
dem warmformbaren Bände 63 zur gleichen Zeit und an der gleichen Stelle begonnen
wird, daß beide. Matrizenbänder sich mit der gleichen Geschwindigkeit durch den
Prägekalander hindurchbewegen und daß während des Abprägens der Matrizenbänder auf
dem warmformbaren Bande keine relativen Verschiebungen der Matrizenbänder in deren
Längsrichtung stattfinden. Voraussetzung hierfür ist, daß sich die Stahlbänder
51, 52 mit der gleichen Geschwindigkeit und ohne relative Verschiebungen
zueinander durch den Kalander bewegen. Um dies zu erreichen, werden beispielsweise
die Stahlbänder an ihren Längskanten mit einer Verzahnung 70 (Fig. 4) versehen,
so daß beide Bänder 51 und 52 an einer Stelle, an der sie parallel zueinander
laufen, mit einem Zahnrade 71 im Eingriff stehen.
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Doppelseitig matrizierte Schallbänder, die nötigenfalls unter Beachtung
dieser Vorsichtsmaßnahme und selbstverständlich mit einander zugeordneten Matrizenbändern
geprägt worden sind, werden mit ihren Enden um r8o° verschränkt miteinander verbunden
und ergeben ein endloses Schallband mit
einer einzigen fortlaufenden
Schallspur, die abwechselnd von der Vorderseite auf die Rückseite bzw. von der Rückseite
auf die Vorderseite des Schallbandes hinüberwechselt.