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"Kalander zum Behandeln von Kunststoffbahnen't Priorität: 16. Juli
1970; Schweiz; 10806/70 Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kalander zum Behandein
von Kunststoffbahnen mit einer Walzen aufweisenden Vorheizungs- und einer Behandlungsstation.
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Es sind Kalander zum Behandeln von Kunststoffbahnen, deren Laminaten,
aber auch zum Behandeln von mit Kunststoffschichten bedeckten Trägern sowie zur
thermoplastischen Verformung dieser Bahnen und Schichten bekannt, die gewöhnlich
eine Heiztrommel großen Durchmessers aufweisen. Diese bekannten Kalander befriedigen
aber, insbesondere was die Vorheizung der Kunststoffbahnen betrifft, nicht. Die
Erfindung bezweckt, diesen IJachteil zu umgehen. Sie zeichnet sich dadurch aus,
daß die Vorheizungsstation eine Vielzahl eng aneinander gereihter Vorheizwalzen
umfaßt.
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Die Erfindung wird anschließend anhand von Figuren noch näher erläutert.
s zeigen, in rein schematischer Darstellung: Fig. 1 eine bekannte Ausfuehrung eines
Kalanders,
Fig. 2 eine Ausführung geniß der Erfindung, mit horizontol
angeordneten Vorheizwalzen, Fig. 3 eine erfindungsgemäßc Ausführung eines Kalanders
mit zum Teil vertikal, zurn Teil horizontal angeordneten Vorheizwalzen, zum Pur
gen und Kaschieren, Fig. II eine weitere Kalanderanordnung zum Prägen und Kaschieren,
Fig. 5 einen Kalander mit senkrecht angeordneten Heizwalzensätzen, zum Herstellen
einer dreischichtigen Materialbahn, Fig. 6 einen Kalander mit auf gleicher Höhe
angeordneten Vorheizwalzen und Prägewalze.
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Beim Kalander gemäß Fig. 1 gelangt bekannterweise eine zu behandelnde
Materialbahn 1 von einer nicht dargestellten Abwicklungsvorlage über eine gummierte
Anpreßwalze 2 vollflächi.g anliegend auf eine Jleiztrominel 3. Die Materialbahn
1 erwärmt sich auf dieser Ileiztrommel 3 auf Prägetemperatur. Ein Infrarotstrahler
5 - es kann auch ohne diesen gearbeitet werden -trägt dafür Sorge, daß die Materialbahn
1 auf ihrem Wege vom Scheitelpunkt der Iteiztrommel 3 bis zum Prägespalt, welcher
zwischen einer gravierten Walze 7 und einer Presseurwalze 9 gebildet wird, ihre
Temperatur beibehält. In diesem Prägespalt erfolgt die Verformung der Materialbahn,
wobei
es sich als wirkungsvoll erwiesen hat, das zu verformende
Material noch eine Weile mit der gravierten Walze 7 in Berührung zu belassen und
erst über eine Abnahmewalze 11 zu den nicht dargestellten Kühl-, Kantenbeschnitt-
und Auficklungsaggregaten zu führen. Es läßt sich dabei nicht vermeiden, daß auch
der Presseurwaze 9 durch die Materialbahn 1 erhebliche Wärme zugeführt wird. Da
die Presseurwalze 9 meist aus einer gummierten Stahlhülse besteht, nützt eine innere
Kühlung vermöge der Wärrneisoliereigenschaft des Gummis wenig. Es hat sich deshalb
weitgehend an llochleistungs-Prägeanlagen eingeführt, die gummierte Fresseurwalze
9 äußerlich zu kühlen.
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Eine der üblichen Vorrichtungen dafür ist als Kühleinrichtung 13 in
Fig. 1 dargestellt, eine Einrichtung, wie sie bei konventionellen Anlagen mit horizontalem
Einlauf üblich ist.
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Es sind auch weitere Anlagen bekannt geworden, bei welchen die Materialbahn
der Ileiztrommel horizontal zugeführt und vertikal entnommen wird, was zu größeren
Umschlingungswinkeln, sowohl bei der Ileiztrommel als auch bei der gravierten Walze,
führt.
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Die in den Fig. 2 - 5 dargestellten Kalander sind im Sinne der Erfindung
konzipiert.
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Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 gelangt eine Materialbahn 20 über
eine Anpreßwalze 21 nacheinander auf horizontal angeordnete
Heizwalze
22, 23, 24, 25 und 26. Nach dem Verlassen der letzten Heizwalze 26 sorgt ein Infrarotstrahler
27 für die Aufrechterhaltung der Prägetemperatur der Materialbahn 20.
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Diese gelangt hierauf in den sogenannten Prägespalt zwischen eine
gravierte Walze 29 und eine Presseurwalze 31. Dieser Behandlungsstation mit der
gravierten Walze 29 und der Presseurwalze 31 folgt eine Abnahmewalze 32, ferner
arbeitet mit jener eine Kühleinrichtung 33 bekannter Art zusammen.
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Das Durchmesserverhältnis von Vorheiz- und Behandlungswalzen liegt
ungefähr im Rahmen von 1 : 4 bis 2 : 1, vorzugsweise von 1 : 1 bis 1 : 2.
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Die Ausführung gemäß Fig. 3 zeigt eine erste Materialbahn 40 und eine
zweite Ilaterialbahn 41, welche mit der ersten Bahn 40 im Kalander zu vereinen und
zu prägen ist. Die Materialbahn 40 gelangt über eine Anpreßwalze 43 auf sieben sich
folgende heizwalze 45, wo sie auf die nötige Kaschiertemperatur erhitzt wird. ITach
dem überlaufen der ersten vier Heizwalzen 45 und eines Teils der fünften IIeizwalze
115 wird die erste Naterialbahn 4o mit der zweiten Materialbahn 41 vereinigt. Diese
ist ihrerseits über Führungswalzen 44 auf eine Anpreßwalze 43 gelangt. Ijier werden,
wie ersichtlich, die beiden Materialbahnen 40 und 41 unter detn Druck der Anpreßwalze
43 auf der fünften Heizwalze 45 kaschiert, d . h. zu einer Materialbahn vereinigt.
Diese vereinigte Ilaterialbahn wird in den weiteren ileizwalzen 45 erhitt und gelangt
in den Bereich eines Infrarotstrahlers 117 zwecks Beibellaltung der
Temperatur.
Die Materialbahn gelangt anschließend zwischen eine gravierte Walze 48 und eine
Presseurwalze 50, welche im dargestellten Beispiel ungefähr den gleichen Durchmesser
haben. Deren Durchnesserverhä.ltnis liegt normalerweise ; im Rahmen 1 : 1 bis 3
: 1. Die Presseurwalze 50 wird mittels einer gekühlten Stützwalze 51 oberflächengekühlt.
Der Antrieb der Prägewalze 48 und der Presseurwalze 50 kann von der Stützwalze 51
aus erfolgen. Dieser Behandlungsstation folgt eine Abnahmewalze 52, über welche
das Verbundmaterial in eine nicht dargestellte Kühl- und Wickelvorrichtung geleitet
wird. -Der Kalander gemäß Fig. 4 dient ebenfalls zum Kaschieren.
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Zwei Materialbahnen 55 und 56, welche von oben in den Kalander einlaufen,
werden auf einer der Heizwalzen 60 zusammengeführt. Die erste Materialbahn 55 wird
auf zwei Heizwalzen 60 vorgeheizt, worauf, über eine Führungswalze 57 und eine Anpreßwalze
59, die zweite Materialbahn 56 mit der ersten Materialbahn 55 auf der dritten Heizwalze
vereinigt wird.
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Diese kaschierte Materialbahn wird anschließend auf vier weiteren
Ijeizwalzen 60 auf Prägetemperatur gebracht. Sie gelangt hernach in den Bereich
eines Temperaturstrahlers 61 und läuft danach zwischen eine Gravierte Walze 63 und
eine Presseurwalze 64 ein. Auch hier ist die Presseurwalze 64 mit hilfe einer gekühlten
Walze 66 oberflächengekühlt. Die derart geprägte Materialbahn gelangt anschließend
über eine Abnahmewalze 67 zu einer nicht dargestellten Kilhl- und Aufwickelvorrichtung.
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Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 werden drei Materialbahnen 70, 71
und 72 zusammengebracht. Zwei Materialbahnen 70 und 72 gelangen über Anpreßwalzen
73 auf je fünf Heizwalzen 75, wonach sie sich mit der dritten Materialbahn 71, welche
zwischen den beiden Naterialbahnen 70 und 72 eingeführt wird, nach dem Durchgehen
verschiedener Führungswalzen 76 zwischen einer gravierten Walze 78 und einer Presseurwalze
79 zum Laminieren und Prägen finden. Das fertige Produkt wird wiederum über eine
Abnahmewalze 82 zu einer Kühl- und Aufwickelstation (nicht dargestellt) geführt.
Eine gekühlte Walze 81 sorgt auch hier für eine wirksame Oberflichenkühlurlg der
Presseurwalze 79.
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Um das Einziehen der Materialbahnen zwischen die Heizwalzen zu erleichtern,
können die auf der einen Seite der Naterialbahn liegenden Heizwalzen, welche miteinander
verbunden sind, von den andern abgehoben werden, so daß zwischen den beiden Gruppen
ein freier Durchgang das Einziehen der Materialbahnen erleichtert. Dies gilt für
alle Beispiele gemäß Fig. 2 bis 5.
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Es ist weiterhin möglich, wie Fig. 6 zeigt, die Vorheizwalzen auf
gleicher Ilöhe wie die Prägewalze anzuordnen, so daß die Materialbahn auf gestrecktem,
kürzestem Weg von der Vorheizung, d.h. der letzten Vorheizwalze, in den Prägespalt
gelangt.
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Die beschriebene, neuartige Gestaltung der Vorheizzone bringt gegenüber
der konventionellen Art folgende Vorteile mit sich: 1. Der free lleg vom Scheitelpunkt
der letzten kleinen Vorheizwalze bis zum Prägespalt ist wesentlich kürzer als der
entsprechende bei Anlagen mit einer Einzeltrommel. Dies ist für den Prägeerfolg
von grundsätzlicher Bedeutung.
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2. Der Vermehrung der kleinen Vorheizwalzen sind praktisch keine Grenzen
gesetzt. Damit werden Vorheizflächen möglich, die mit Einzeltrommeln praktisch nicht
mehr zu realisieren sind.
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3. Die kleinen Vorheizwalzen lassen sich unterschiedlich temperieren,
eine Möglichkeit, die bei der großen-Vorheiztrommel technisch nicht gegeben ist.
Hierdurch wird es möglich, spezielle Temperaturgefälle, wie sie z.B. bei Laminierungen
vorteilhaft sein können, zu realisieren.
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Ein anderes Beispiel für die Bedeutung zonenweise unterschiedlicher
Temperierung ist das Prägen von Schaumirunstleder, wo es wichtig ist, daß die Materialrückseite
nur mäßig, die Vorderseite aber hoch aufgeheizt wird, d.h. wo es nötig wird, bei
einer Anordnung, z.B. entsprechend Fig. 2, die Temperatur der Walzen 22, 24 und
26 niedrig und diej-enige der Walzen 23 und 25 hoch zu halten.
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4. Die Umfangsgeschwindigkeiten der kleinen Vorheizwalzen lassen sich
variieren. Dadurch wird es möglich, dickes Material im thermischen Bereich praktisch
ohne Breitenschrumpfung auszuziehen, also am Folienziehkalander verschiedene Qualitäten
in gleicher Dicke su fertigen und erst beim Veredelungsarbeitsgang "Prägen" aus
ein und derselben Ausgangsdicke verschieden dicke Endprodukte zu erzeugen.
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5. Die thermische Kaschierung von Trägern mit Folien oder sehr dicker
Folien oder die beidseitige Biegung eines Trägers mit Folien läßt sich, im Gegensatz
zu der konventionellen Arbeitsweise, mit wesentlich geringerem Anlagenaufwand, z.I3.
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gemäß Fig. 5, übersichtlicher gestalten.
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Die Ausführungen gemäß den Fig. 3 - 5 zeigen außer den neuartigen
Vorheizzonen auch neu konzipierte Prägezonen, welche eine bessere Verarbeitung von
Materialbahnen erlauben, als dies mit den bisher bekannten Kalandern der Fall war.
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- Ansprüche -