NO164797B - Sidelommedor. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til mønsterpregning av en løpende

materialbane og apparat til fremgangsmåtens

utførelse.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til mønsterpregning av en løpende fleksibel materialbane ved føring av materialbanen gjennom en mekanisk krympeanordning,der materialet utsettes for krefter som virker parallelt med materialets overflate og krefter som virker perpendikulært på overflaten i et pressenyp mellom en hard flate og en elastisk flate.

Videre angår oppfinnelsen et apparat til mønsterpregning

av baneformet materiale.

Det er tidligere kjent en rekke forskjellige måter til fremstilling av mønsterpregede overflater på fleksible materialer, såsom papir og andre ikke-vevede materialer. Ved en kjent fremgangsmåte fremkommer det ønskede mønsterpreg eller materialets tekstur ved bruk av pregevalser som preger et mønster og eventuelt gir en åpen oppbygning. Pregningen utsetter materialene som skal behandles for lokal strekning, og materialet blir ofte skåret eller revet. Denne lokale strekning og rivning svekker materialet, men ikke bare det, det blir også vanskelig å oppnå et skarpt tegnet mønster. Ved en annen kjent fremgangsmåte til fremstilling av mønsterpreg i et fleksibelt materiale, f.eks. papir, preges mønsteret i papirbanen mens denne fremdeles er våt. Dette fører vanligvis til en lokal knusing av papiret. Da materialbanen er i en meget plastisk tilstand blir det vanskelig å få mønster med en bestemt finhet'. En annen kjent fremgangsmåte består i en komprimerende krymping av materialet mens dette er i berøring med en glatt flate som er skrukket sammen slik at skrukkene kan overføres til det materiale som er under be-handling. Denne fremgangsmåte til fremstilling av mønsterpreg har en rekke alvorlige ulemper. En er at det materiale som danner den glatte flate og som skrukkes sammen bare kan brukes én gang og ikke anvendes pånytt. Fremgangsmåten er derfor uøkonomisk og bare av den grunn ikke gjennomførlig. En annen ulempe er at den ornamentering man får er helt tilfeldig, og den kan bare reguleres eller overvåkes i en meget begrenset utstrekning. Valg av mønster er begrenset til bare enkelte typer sammenskrukning eller folding.

Eksempler på tidligere kjent mønsterpregning finnes i tysk patent nr. 303522, norsk patent 74735, tysk patent 1.025.762 og U.S. patent nr. 2.146.694 samt 2.021.975.

Med uttrykket mønsterpreg menes det her et på forhånd bestemt mønster i relieff med forskjellige grader av fremspring fra et referanseplan, og mønsterpregningen skal innbefatte overføring av slike mønstre til plane eller flate materialer.

En fordel ved foreliggende oppfinnelse består i at den kan tilpasses et stort antall, på forhånd bestemte mønstre, og pregningen kan utføres på ,mange typer materialer, f.eks. papir, filt og andre ikke-vevede,baneformede materialer. En annen fordel består i at meget fine, skarpe mønstre kan frembringes uten lokal rivning eller skjæring av materialet. Mønsterpregningen kan foregå uten forandringer i materialbanens styrke og behandlingen vil resultere i øket styrke og seighet.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor i første rekke å komme frem til en fremgangsmåte til mønsterpregning og et apparat til utførelse av fremgangsmåten, der man kan prege mønstre som er mer detaljert, finere og skarpere enn det tidligere har vært mulig, og mønsterpregningen skal foregå uten at den materialbane som preges svekkes vesentlig.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjengitte trekk, og den vil i det følgende bli beskrevet nærmere under hen-visning til tegningene der: Fig. 1, sett fra siden og rent skjematisk, viser et apparat utført i henhold til prinsippene for foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 viser, i detalj, et tverrsnitt av en del av apparatet på fig. 1,

fig. 3 viser, i snitt, en detalj av et vevet bånd med et støttelag,

fig. 4 viser et apparat med to valser utført i henhold til oppfinnelsen og

fig. 5 viser et snitt gjennom et delvis bearbeidet ark materiale.

Tegningene er mer eller mindre skjematiske for å lette forståelsen av oppfinnelsen, og like henvisningstall viser til like deler på de forskjellige figurer.

Apparatet som er vist på fig. 1 omfatter valser 1, 2, 4, 5 og 6. Valsen 1 er en drivende valse og er dreibart lagret i faste lagre. Drivanordningen og detaljer ved opplagringen er ikke tatt med på figuren da disse er av velkjent art. Valsene 2, 4, 5 og 6 er løpevalser som følger med og roterer om sine akser. Valsene 1 og 2 bærer et endeløst tekstilbånd 3. Valsen 2 kan være stillbar i forhold til den drivende valse for regulering av strekket i båndet og for utskiftning av båndet. Valsene 4, 5 og 6 bærer et endeløst bånd 7 av en elastomer. Disse valser står alle med hovedsakelig parallelle akser. Den drivende valse 1 og løpevalsen eller nipvalsen 4 står slik at de to endeløse bånd er i anlegg mot hverandre og mellom disse fremkommer et nip. Nipvalsen 4 kan være lagret slik at dens akse kan flyttes i forhold til den drivende valse for regulering av trykket i nipet. Egenskapene ved dette nip eller sammenklemningsområde skal diskuteres mer i detalj i det følgende.

Det endeløse bånd 7 er laget av et elastomerisk materiale, f.eks. gummi. Båndet kan også være bygget opp med et sterkt, ikke strekkbart støttelag med et gummibelegg på overflaten. Overflaten av båndet må ha tilstrekkelig hardhet til å hindre krepping av en bane 8 når denne føres gjennom sammenklemningsområdet eller nypet ved normal drift. Overflaten av elastomerbåndet er glatt. For eksempel kan båndet være behandlet med et fint slipemiddel med en finhet på 80 eller mer.

I apparatet på fig. 1 er båndet 3 bygget opp av et pas-sende sterkt vevet filament av polyester, nylon eller gummiert materiale. Båndet 3 må kunne tåle sammentrekning når det passerer gjennom sammenklemningsområdet og deretter være i stand til å innta sin opprinnelige overflatedimensjon. Båndet må være tilstrekkelig slitesterkt til å tåle gjentatt sammentrekning og strekning som det blir utsatt for.

Når båndet 7 beveger seg fra valsen 5 og inn på valsen 4, blir den ytre elastomeriske flate buet konveks og strukket idet den begynner å passere over valsen 4. Flaten blir deretter buet i den motsatte retning idet den passerer gjennom sammenklemningsområdet eller nipet og tvinges her til å forkorte sin overflatedimensjon.

Fig. 2 viser et typisk eksempel på sammenklemningsområdet slik dette fremtrer i et snitt tatt i et plan perpendikulært på valseaksene. Det elastomeriske bånd 7 er vist sammen med materialbanen 8 og båndet 3. Mot overflaten av materialbanen utøver det elastomeriske bånd 7 et trykk som er tilstrekkelig til å hindre at materialbanen kreppes idet den passerer gjennom sammenklemningsområdet. Det har vist seg at en durometerhardhet i overflaten i om-rådet fra 40 til 60 er hensiktsmessig i de fleste tilfelle. Det nød-vendige niptrykk kan lett bestemmes i ethvert tilfelle ved å under-søke resultatene av prøvekjøringer.

Når båndet 7 passerer rundt valsen 1, blir det trykket sammen og det blir buet konkavt, og dette forhold fører til at overflatedimensjonen av båndet i bevegelsesretningen blir redusert. Sagt på en annen måte bringes båndet til å forkortes. Materialbanen 8 blir også forkortet på samme måte som båndet 3 på grunn av de krefter som utøves parallelt med båndenes overflater ved forkortelse av det elastomere bånd idet det er direkte friksjonskontakt mellom materialbanen og den elastomere overflate og mellom materialbanen og overflaten av båndet 3.

Ved det punkt der materialbanen kommer inn i sammenklemningsområdet har det elastomere bånd maksimum deformering og maksimum potensial energi lagret i båndet og resultatet av denne deformering ved inngangen til sammenklemningsområdet er at disse krefter frigjøres i selve sammenklemningsområdet eller nipet. I sammenklemningsområdet blir materialbanen utsatt for samtidig virkende krefter som er rettet hovedsakelig perpendikulært på de motstående flater av materialbanen og hovedsakelig parallelt med materialbanens flater. Materialbanen krympes så i den form som dannes av overflatene av båndene når båndene trekker seg sammen. Det er klart at for at denne krympning skal finne sted må båndet 3 være i stand til å følge dimen-sjonsforandringene som finner sted i overflaten av det elastomere bånd 7 i sammenklemningsområdet.

På fig. 2 er trådene i det vevede bånd 3 vist skjematisk ved 15. Materialbanen blir samtidig drevet inn i mellomrommene mellom trådene og krympet når trådene under sin bevegelse blir kortere, og får mellomrommene mellom langsgående tråder til å trekke seg sammen på grunn av de krefter som virker parallelt med overflaten av båndet. Krefter som hovedsakelig virker perpendikulært på materialbanens flater understøtter båndet 3 kontinuerlig i sammenklemningsområdet. Disse krefter hindrer materialbanen fra å skrukke seg. Som man ser på fig. 2 holdes materialbanen 8 tett mot trådene 15 i det vevede bånd ved hjelp av det elastomeriske bånd slik at det ikke ville kunne falle sammen eller skrukke seg.

Idet det vevede bånd kommer ut fra sammenklemningsområdet begynner det å strekke seg, og det vil etterhvert få tilbake sin opprinnelige lengde.

I det foregående eksempel var båndet 3 ganske enkelt et vevet materiale som arbeider sammen med en hard støttevalse. En alternativ konstruksjon av mønsterpregebåndet der båndet har god levetid, er vist skjematisk på fig. 3. På fig. 3 finner man tråder eller filamenter 15 i et vevet bånd, der filamentene delvis er innleiret i et elastomerisk støttelag 16 og sammen danner dette hva man kan kalle et sammensatt bånd. Støttelaget kan være av et hvilket som helst hensiktsmessig materiale, såsom gummi eller liknende. Støttelaget må tillate utvidelse og sammentrekning av trådene slik at man kan oppnå den ønskede samling eller sammentrykning av materialbanen som skal behandles.

Eksemplet på fig. 1 er én type apparat eller anordning

som kan anvendes til utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4 viser en annen anordning som kan anvendes. På

fig. 4 ligger en valse 20 og en ytterligere valse 21 overfor hverandre med parallelle akser. Begge valser er dreibart lagret om sine respektive akser. Ikke viste anordninger finnes for innstilling av avstanden mellom valsenes akser. Begge valser er laget av hardt metall. Valsen 21 har på overflaten et tykt elastomerisk lag 22

med en i det vesentlig glatt ytterflate. Valsen 20 har et endeløst vevet bånd 23. Dette bånd kan være utført, som beskrevet foran, med et elastomerisk lag hvori det er delvis innleiret et av tråd vevet materiale slik at man får et sammensatt bånd, f.eks. med de detaljer som er vist på fig. 3. Båndet 23 kan være vevet av polyester eller naturmaterialer. Hvis det anvendes et støttemateriale, f.eks. som vist på fig. 3, kan dette være av gummi. Forskjellige bånd kan byttes ut på valsen 21 slik at man får forskjellige mønstre om det ønskes. Mønsterpregebåndet er her blitt betegnet som et vevet bånd som eksempel på oppfinnelsen. Det skal imidlertid påpekes at mange typer bånd kan anvendes, f.eks. et stort antall forskjellige tekstilbånd. Innretninger som tilsvarer de som er beskrevet under henvis-ning til fig. 1, kan anvendes i kombinasjon med anordningen på fig. 4, slik at man samtidig kan prege og trykke på materialbanen som skal behandles.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan utføres ved forskjellige fuktighetsgrader og temperaturer. De mest hensikts-messige forhold vil i stor utstrekning avhenge av egenskapene ved det materiale som behandles. Kraftpapir vil med fordel kunne behandles i en forholdsvis fuktig tilstand med fuktighetsinnhold fra omtrent 30% til 45%, mens ulimt papir eller mykt, tynt papir kan behandles ved en lavere fuktighetsgrad og i noen tilfelle til og med omtrent tørt.

Ved eksperimenter som ble utført med tynt, lett papir ble et fint lerretsvevet klede benyttet såvel som noe grovere strie-vevning. Påtry]- i:.ng på det materiale som skal behandles samtidig med mønsterpregningen resultere i et produkt som liknet meget på

det spesielle båndmateriale som ble benyttet til pregningen.

Et fordelaktig trekk ved denne fremgangsmåte er at det behandlede materiale har en høyere styrke sammenliknet med vanlige pregede materialer fordi materialet som er behandlet etter foreliggende oppfinnelse ikke har snitt eller innskjæringer eller knuste partier og heller ikke noen lokal strekning, men heller er pakket sammen. Ved foreliggende oppfinnelse oppstår det ikke noen særlige forstyrrelser i fibernettverket i papiret man har ved den vanlige pregning, der materialet også svekkes. En annen fordel, sammenliknet med vanlig pregning, er at man unngår de kostbare pregevalser som er vanskelig å vedlikeholde. Pregevalsene er ved foreliggende oppfinnelse erstattet av langt billigere bånd som er lette å holde i orden. De hastigheter hvormed mønsterpregningen kan finne sted ved hjelp av foreliggende oppfinnelse ligger godt over 700 m/ sek., en hastighet som er høyere enn de hastigheter man har ved vanlige pregeoperasjoner.

Eksempler på egenskaper ved materialbanene som kan for-bedres ved teksturerings- eller mønsterpregeprosessen i henhold til oppfinnelsen er vist i følgende tabell:

I hvert av de ovennevnte eksempler ble det benyttet et gummibånd med en durometerhardhet på 50. Tekstilbåndet var en tynn bomullsvevnad. Krympningen var omtrent 10% og kraftpapiret hadde et fuktighetsinnhold på 30% da det ble behandlet. De andre papirer var i det vesentlige tørre under behandlingen. I hvert tilfelle ble et tydelig mønster overført til materialbanen som fikk utseendet av å være vevet. Det endelige resultat er helt forskjellig fra det man får ved noen kjent fremgangsmåte, f.eks. den vanlige pregning som svekker materialbanen.

Fig. 5 viser et snitt gjenncn et ark 8 som er delvis behandlet i henhold til foreliggende opp cir.nelse. Figuren viser hvor-ledes den totale tykkelse av arket kan øles. Dimensjonen A er den opprinnelige t/kkelsie og dimensjon B er totaltykkelsen etter behandlingen. Ved et forsøk ble et ark med en tykkelse på 1r 07 mm øket til 0,125 mm.

Fig. 5 viser også at pregeeffekten fremkommer på begge sider og figuren er helt skjematisk for å vise den økte tykkelse.

I virkeligheten ville teksturen eller mønsterpreget på motstående flater av arket bli mer ensartet. Det dobbeltsidige preg gir god friksjon på begge sider av arket og det er fremkommet ved et enkelt gjennomløp gjennom sammenklemningsområdet eller nipet slik at teksturen eller mønsterpreget overføres til begge sider av arket i et arbeidstrinn.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til mønsterpregning av en løpende fleksibel materialbane ved føring av materialet gjennom en mekanisk krympe-anordning der materialet utsettes for krefter som virker parallelt med materialets overflater og krefter som virker perpendikulært på de nevnte flater i et pressenip mellom en hard flate og en elastisk flate, karakterisert ved at det samtidig føres en fortrinnsvis elastisk, sammentrekkbar bane med en mønstret flate liggende mellom materialet og den harde flate for å overføre mønstret i den mønstrede flate til materialet når dette krympes eller kompri-meres i sin lengderetning, idet den mønstrede bane følger dimen-sjoneringsendringene i materialbanen.

2. Apparat til mønsterpregning av et fleksibelt baneformet materiale etter den fremgangsmåte som er angitt i krav , med krympe-anordninger omfattende to dreibart lagrede valser med parallelle aksler anordnet slik at det mellom valseflatene dannes et pressenip mens den elastiske flate dannes av et elastomerisk belte som er lagt mellom valsene, karakterisert ved at den sammentrekk-bare mønstrede bane (3,15,23) som i og for seg kjent ved mønster-pregning i et pressenip, er et vevet endeløst bånd som er anordnet mellom det nevnte belte (7,22) og en av valsene (1, 20).