DE1251188B - Prägewalze fur die Behandlung von insbesondere thermoplastischen Warenbahnen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 44 b

Deutsche Kl.: 75a-2

SH d

Nummer: 1 251 188

Aktenzeichen: D 416191 b/75 a

Anmeldetag: 22. Mai 1963

Auslegetag: 28. September 1967

Die Erfindung betrifft eine Prägewalze für die Behandlung von insbesondere thermoplastischen Warenbahnen, die aus einem dünnwandigen Prägerohr und einer dieses unter Bildung eines für das Hindurchführen von Kühlmittel geeigneten Hohlraumes mit sichelförmigem Querschnitt durchsetzenden, antreibbar zu lagernden Stützachse besteht.

Für die Innenkühlung läßt ein solches Prägerohr einen ungleich größeren Hohlraum frei als die auch bekannten dickwandigen Prägewalzen. Man kann infolgedessen in der Zeiteinheit eine entsprechend große Kühlwassermenge durch das Prägerohr pumpen und die über es laufende Warenbahn hinreichend kühlen.

Bei der bekannten Ausführung berühren sich das Erägerohr und die es durchsetzende Stützachse mit metallischen Flächen, die zur Erzielung einer satten Auflage des Prägerohres bearbeitet sein müssen. Infolgedessen ergibt sich nur eine verhältnismäßig geringe Haftreibung des Prägerohres auf der Stützachse, und es sind aufwendige Sondereinrichtungen notwendig, um das Prägerohr gegen Axialverschiebungen auf der Stützachse zu sichern. Außerdem bereitet der Antrieb des Prägerohres ge.visse Schwierigkeiten. Bei einem Antrieb durch die Stützachse würde sich nämlich wegen der geringen Haftreibung unvermeidbar ein Schlupf zum Stützachsenmantel ergeben. Weiterhin bereitet das maschinelle Einarbeiten des reliefartigen Prägemusters in die Mantelfläche des verhältnismäßig dünnwandigen Prägerohres fertigungstechnische Schwierigkeiten.

Zur Vermeidung dieser Nachteile schlägt die Erfindung vor, daß die Stützachse einen — von Gegenwalzen an sich bekannten — elastisch nachgiebigen und eine hinreichende Haftreibung besitzenden Mantel aufweist.

Infolge der Haftreibung braucht das Prägerohr normalerweise nicht gegen Axialverschiebung auf der Stützachse gesichert zu werden und kann durch Antrieb der Stützachse schlupflos zu dieser in Umdrehungen versetzt werden. Überraschenderweise hat sich ein schlupfloser und vollkommen ruhiger Lauf des Prägerohres auf der Stützachse auch bei verhältnismäßig sehr hohen Drehzahlen ergeben.

Überraschenderweise hat sich weiterhin herausgestellt, daß man unter Verwendung einer Stützachse mit elastisch nachgiebigem Mantel jedes beliebige Reliefmuster sauber nach dem Molettierverfahren, also auf maschinellem Wege, in die zunächst glatte Außenfläche des Prägerohres einarbeiten kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß man für das Prägerohr ein Metall mit hoher Wärme-Prägewalze für die Behandlung
von insbesondere
thermoplastischen Warenbahnen

Anmelder:

Dornbusch & Co., Krefeld, Kalanderstr. 19-25

Als Erfinder benannt:

Waldemar Grünewald, Mönchengladbach;

Johannes Peiler, Krefeld

leitfähigkeit, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, verwenden kann. Ein solcher Werkstoff wäre wegen seiner verhältnismäßig geringen Festigkeit für Prägewalzen üblicher Ausführungen unbrauchbar, die dementsprechend aus Edelstahl oder einem ähnlichen Hartmetall bestehen. Ein derartiges Prägerohr läßt sich vergleichsweise so leicht bearbeiten, daß die Herstellung der Reliefprofilierung auf seiner wesentlich größeren Mantelfläche nur etwa die gleichen Kosten erfordert wie die Mantelprofilierung einer aus Edelstahl bestehenden Prägewalze üblicher Ausführung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll der elastische Mantel der Stützachse des Prägerohres eine Mehrzahl von gleichmäßig über die Stützachse verteilten Ringnuten aufweisen, deren Tiefe nach den Mantelenden hin zunimmt. Diese Anordnung der Ringnuten gewährt den Vorteil, daß der elastische Mantel, von der Mitte aus gerechnet, nach beiden Enden hin dem Auflagedruck des Prägerohres in zunehmendem Maße durch elastische Verformung nachgeben kann. Dadurch wird eine etwa bei hohem Auflagedruck eintretende geringe Durchbiegung der an sich möglichst biegesteif ausgeführten Stützachse ausgeglichen.

Die zum Tragen des Prägerohres dienende Stützachse weist zweckmäßig eine zentrale Axialbohrung und eine damit verbundene Radialbohrung zum Einleiten von Kühlflüssigkeit in den sichelförmigen Hohl* raum zwischen dem Stützachsenmantel und dem Prägerohr auf. Diese Flüssigkeit kann an beiden Stirnseiten des Prägerohres frei austreten und abgeleitet werden. Vorzugsweise mündet die Radialbohrung in eine Ringnut des Stützachsenmantels aus, in die mit Spiel ein Abschlußring von ungefähr der Dicke des

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Stützachsenmantels, aber von größerem Innen- und Außendurchmesser als dieser eingebettet ist. Der Abschlußring nimmt infolgedessen eine exzentrische Lage zum Stützachsenmantel ein und liegt mit diesem nur an der Stelle bündig, wo das Prägerohr auf der Stützachse aufliegt. Wenn während einer Umdrehung der Stützachse die Ausmündung der vorgenannten Radialbohrung in die Ringnut gerade an diese Stelle gelangt, so überdeckt der Abschlußring diese Ausmündung, die er in allen anderen Winkelstellungen der Radialbohrung freigibt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Mittellängsschnitt durch ein aus Präge- und Gegenwalze bestehendes Walzenpaar nebst Lagerung,

F i g. 2 einen senkrechten Querschnitt durch das Walzenpaar nach Linie II-II der F i g. 1 und

F i g. 3 eine Prägewalze nach F i g. 1 in abgeänderter Ausführung.

An den Wangen 1 α eines ortsfesten Vorrichtungsgestelles 1 sind eine Prägewalze und darunter eine Gegenwalze drehbar gelagert und mit einem gemeinsamen (nicht gezeichneten) Antrieb versehen. Die Prägewalze besteht aus einem verhältnismäßig dünnwandigen Prägerohr 2 und einer dieses Rohr durchsetzenden biegesteifen Stützachse 3 mit einem elastisch nachgiebigen Mantel 4, beispielsweise aus Gummi. Zwischen dem Stützachsenmantel 4 und dem Prägerohr 2, das auf diesem Mantel frei drehbar und exzentrisch angeordnet ist, bleibt ein Hohlraum 5 sichelförmigen Querschnittes frei. Durch diesen nach beiden Stirnseiten hin offenen Hohlraum ist eine Kühlflüssigkeit in der nachstehend beschriebenen Weise zu leiten.

Die unterhalb der Prägewalze 2, 3 liegende Gegenwalze besteht aus einem weitestgehend biegesteifen Walzenkern 6 und einem darauf undrehbar befestigten elastisch nachgiebigen Mantel 7, der vorzugsweise ebenso wie der Stützachsenmantel 4 aus Gummi oder einem gummiähnlichen Werkstoff hergestellt ist. Während für die Stützachse 3 und den Kern 6 der Gegenwalze 6, 7 vornehmlich Hartguß oder Schmiedestahl in Betracht kommt, besteht das nahtlose Prägerohr 2 zweckmäßig aus einem weniger harten und in höherem Maße wärmeleitfähigen Metall, wie Kupfer oder Aluminium.

Eine zentrale Axialbohrung 8 in der Stützachse 3, die von einem Lagerzapfen 3 α der Welle bis etwa zu ihrer Mitte reicht, ist in der üblichen Weise bei 9 an eine Kühlmittelleitung 10 angeschlossen. Eine Radialbohrung 11, die in offener Verbindung mit der Axialbohrung 8 steht, mündet in eine Ringnut 12 des Stützachsenmantels 4 aus. In der Ringnut 12 ist mit Spiel und exzentrisch ein Abschlußring 13 gelagert, der ungefähr die gleiche Dicke wie der Stützachsenmantel 4, aber einen größeren Innen- und Außendurchmesser als dieser Mantel aufweist.

Das aus der Leitung 10 zugeleitete Kühlmittel strömt in der Richtung der eingezeichneten Pfeile durch die Anschlußstelle 9 und die Bohrungen 8 und 11 in den Hohlraum 5 zwischen Prägerohr 2 und Stützachsenmantel 4 und tritt frei an beiden Stirnseiten des Hohlraumes 5 aus. Von dort aus gelangt das Kühlmittel in Auffangtassen 14, die an den Wangen 1 α des Gestelles 1 befestigt sind und mit deren Hilfe das Kühlmittel an eine beliebige Stelle abgeleitet wird (F i g. 1). Beispielsweise kann das Kühlmittel aus den Tassen 14 in einen Pumpensumpf gelangen und aus diesem mit Hilfe einer Umwälzpumpe, gegebenenfalls über einen Rieselkühler od. dgl., wieder in die Zuleitung 10 gedrückt werden.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, liegt das Präge rohr 2, das sich nach unten hin auf den elastisch nachgiebigen Mantel 7 der Gegenwalze 6, 7 abstützt, mit seiner zylindrischen Innenfläche auf dem ebenfalls elastisch nachgiebigen Mantel 4 der Stützachse 3 auf einem verhältnismäßig großen Kreisausschnitt auf. Diese für einen ruhigen Umlauf und eine gute Haftreibung des Prägerohres 2 auf dem Stützachsenmantel 4 erforderliche Bedingung wird auch dann noch gewährleistet, wenn das Prägerohr 2 einen erheblich größeren oder umgekehrt kleineren Innendurchmesser hat als bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel. Außerdem kann das Prägerohr 2 auch erheblich langer oder umgekehrt kürzer ausgeführt sein, als F i g. 1 zeigt. Man kann daher für alle praktisch in Betracht kommenden Prägerohre 2 stets die gleiche Stützachse 3 mit elastischem Mantel 4 vorsehen und braucht bei einem Übergang von einem Prägemuster zum anderen nur die betreffenden Prägerohre auszuwechseln.

Vor allem aber gewährt die Erfindung die bisher nicht erreichbare Möglichkeit, die Prägewalze 2 bis 4 und die Gegenwalze 6, 7 mit so hohen Drehzahlen umlaufen zu lassen, daß eine aus einem vorgeschalteten Ziehkalander kommende Warenbahn aus thermoplastischem Kunststoff mit unverminderter Vorschubgeschwindigkeit durch den Spalt zwischen den beiden vorgenannten Walzen laufen kann.

Bei der Ausführung nach F i g. 3 weist der elastische Mantel 4 der Prägewalze 2 bis 4 außer der mittleren Ringnut 12, in welche die Radialbohrung 11 der Stützachse 3 ausmündet, nach beiden Walzenenden hin weitere Ringnuten 15 auf. Während die Ringnut 12 zur Aufnahme des exzentrisch und mit seitlichem Spiel in ihr gelagerten Abschlußringes 13 dient, bleiben die Ringnuten offen und haben nach dem Drehzapfen 3 α der Prägewalze hin zunehmende Tiefen. Die Anordnung der Ringnuten 15 gewährt den Vorteil, daß der elastische Mantel 4, von der Mitte aus gerechnet, nach beiden Enden hin dem Auflagedruck des Prägerohres 2 in zunehmendem Maße durch elastische Verformung nachgeben kann. Dadurch wird eine etwa bei hohem Auflagedruck eintretende geringe Durchbiegung der an sich biegesteif ausgeführten Stützachse ausgeglichen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Prägewalze für die Behandlung von insbesondere thermoplastischen Warenbahnen, die aus einem dünnwandigen Prägerohr und einer dieses unter Bildung eines für das Hindurchführen von Kühlmittel geeigneten Hohlraumes mit sichelförmigem Querschnitt durchsetzenden, antreibbar zu lagernden Stützachse besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützachse (3) einen — von Gegenwalzen an sich bekannten — elastisch nachgiebigen und eine hinreichende Haftreibung besitzenden Mantel (4) aufweist.

2. Prägewalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Mantel (4) der Stützachse (3) des Prägerohres (2) eine Mehrzahl

von gleichmäßig über die Stützachse (3) verteilten Ringnuten (15) aufweist, deren Tiefe nach den Mantelenden hin zunimmt.

3. Prägewalze mit einer Kühlmittelzuführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Stützachse (3) des Prägerohres (2) vorgesehene Radialbohrung (11), die in an sich bekannter Weise über eine mit ihr verbundene Axialbohrung (8) an eine Kühlmittelzuleitung (10) anschließbar ist, in eine Ringnut (12) des elastischen Stützachsenmantels (4) ausmündet und daß in dieser Ringnut ein Abschlußring (13), der ungefähr die gleiche Dicke wie der Stützachsenmantel (4), aber einen größeren Innen- und Außendurchmesser als dieser hat, mit seitlichem Spiel und exzentrisch gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen