DE2166679A1 - Praegewalze - Google Patents
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Description
Rowland Development Corporation Kensington, Connecticut, V.St.A.
Die Erfindung betrifft Prägewalzen und ihre Verwendung zur Herstellung von Kunststoffbandmaterial mit optischen Mustern.
Es wurden bereits verschiedene Techniken für die Herstellung von blattförmigem synthetischem Kunststoffmaterial vorgeschlagen, mit denen optische Musterwirkungen erzielt werden« In dem
U.S.A.- Patent 3.357*772 von William P. Rowland, das am 12.
Dezember 1967 erteilt wurde, sind synthetische Kunststoff materialien offenbart worden, welche ungewöhnliche und anziehende
optische Muster darstellen bzw· aufweisen. Diese Muster werden' durch die Verwendung von Reliefstrukturen auf der Vorderseite
und auf der Rückseite des Materials erzeugt, wobei die Reliefstrukturen auf der Vorder- bzw. auf der Rückseite in Phase oder
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außer Phase bezüglich ihrer axialen Ausrichtung längs wenigstens einer Achse des Materials liegen. Die Reliefstrukturen
bzw. Erhebungen auf der Vorderseite weisen eine linsenförmige Gestalt auf, während die Reliefstrukturen auf der Rückfläche
reflektieren! ausgebildet sind und eine linsenförmige oder prismatische
Form annehmen können. Die Anordnung der linsenförmigen und der reflektierenden reliefartigen Strukturen in Phase bezüglich
ihrer axialen Ausrichtung längs wenigstens einer Oberflächenrichtung des Materials liefert veränderliche optische Effekte,
welche auf Änderungen des Lichteinfallwinkels der durch die linsenförmigen Reliefstrukturen auf die abgeschrägten Seitenwandungen
der reflektierenden Reliefstrukturen fokussieren Lichtstrahlen beruhen, welche den Hauptteil der auf sie fallenden
Lichtstrahlen reflektieren. Das in-Phase- oder außer-Phase-Liegen bezüglich der optischen Ausrichtung läßt sich erreichen
durch eine Verwendung von Mustern der Reliefstrukturen auf den beiden Oberflächen, bei denen wenigstens eine Achse im Vergleich
zu der entsprechenden Achse des anderen Musters schräg verläuft. Eine andere Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht
darin, daß die Reliefstrukturen auf den beiden Seiten unterschiedliche
Mittelpunktabstände zwischen den einzelnen Erhebungen der Relief struktur aufweisen, oder daß Muster mit verschiedenen
Achsen für die Reliefstrukturen verwendet werden, um damit
eine Variation der Winkel zu erzeugen.
In dem genannten U.S.A.-Patent ist ein weiteres blatt- oder
bogenförmiges Material von im wesentlichen gleicher Art beschrieben und beansprucht, das jedoch derart ausgebildet
ist, daß die Periode, in der die linsenartigen und die reflektierenden
Reliefstrukturen in Phase oder außer Phase hinsichtlich der Deckung der senkrechten Achsen liegen, längs einer
Achse des Musters in wenigstens einigen Bereichen des Materials größer ist als de Periode für das In- oder Außer-Phase-Liegen
der Ausrichtung längs einer anderen Achse des Musters. Dies führt dazu, daß durch die Änderungen in der Periode Bereiche
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erzeugt werden, in denen die linsenartigen und die reflektierenden
Reliefstrukturen über eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Reliefstrukturen im wesentlichen den gleichen Grad von
senkrechter Achsenausrichtung längs einer Achse des Musters und in wenigstens einigen Bereichen des Materials aufweisen.
Diese Periodenänderungen und die ausgedehnten Bereiche, in denen eine Ausrichtung der senkrechten Achsen vorliegt, erzeugen
Bänder von hell reflektierenden Bereichen und von nur schwach reflektierenden Bereichen, welche bei Betrachtung ein Moire-Muster»
bilden. Die Abweichungen können dazu verwendet werden, um bandartige visuelle Muster, Muster in Form von offenen Knoten (open
node), astlochartige Muster usw. zu erzeugen.
Bei einem Prägen von blatt- oder bogen- oder bandförmigem Material,
das extrudiert wird, oder von erhitztem und bereits früher geformtem bogenförmigem, thermoplastischem Material, ist es
wünschenswert, wenigstens eine Walze mit elastischer Oberfläche zu verwenden, um den Prägevorgang auf beiden Seiten des blattförmigen
Materials zu erleichtern. Dies führt dazu, daß die in den oben erwähnten Rowlandschen Patenten offenbarten Techniken
ganz allgemein einen Prägevorgang lediglich auf einer Oberfläche des blattförmigen Materials vornehmen und anschließend zwei verschiedene Längen von blattförmigem Material laminieren, um die
zusammengesetzte Struktur zu erreichen.
Bei der Betrachtung der oben erwähnten Rowlandschen Patente wird man anerkennen, daß es notwendig ist, eine variierende
Abweichung in der rechtwinkeligen Anordnung der linsenartigen und der reflektierenden Reliefstrukturen längs wenigstens einer
Achse des Musters zu erzeugen. Bisher mußten die zusammenarbeitenden Prägewalzen unterschiedlich ausgebildet sein oder mit unterschiedlichen
Geschwindigkeiten betrieben werden, um die erwünschten optischen Muster zu erzielen, wenn beide Seiten des
blattförmigen Materials gleichzeitig mit Reliefstrukturen versehen wurden.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, Prägewalzen zu schaffen, die besonders vorteilhafte
Oberflächeneigenschaften für Prägevorgänge und insbesondere für die Verwendung zur wirtschaftlicheren Herstellung von
Kunststoffbandmaterial mit zu bevorzugenden optischen Mustern aufweisen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen im wesentlichen zylinderförmigen
Walzenkern mit einer Täler und Erhebungen aufweisenden
Oberfläche und durch eine auf dieser Oberfläche angeordnete, ebenfalls im wesentlichen zylindrische } äußere Schicht aus
synthetischem Kunstharz bzw· »stoff, das bzw. der verhältnismäßig nachgiebig ist, eine geringere Härte als das Material
des Walzenerkens aufweist, in den Tälern eine größere Dicke besitzt als auf den Erhebungen und ferner mit einer Vielzahl
reliefartiger Strukturen versehen ist. Daraus folgt, daß die Oberflächennachgiebigkeit der äußeren Schicht im Gebiet der
Täler größer ist als in dem Gebiet der Erhebungen.
Dabei kann zweckmäßig der zylindrische Walzenkern bereits eine innere Oberflächenschicht aus synthetischem Kunstharz aufweisen,
aus der die Täler und Erhebungen herausgearbeitet sind. Auf diese wird dann das Material der äußeren Schicht aufgebracht.
Bei dfeser Ausführungsform enthält also der Schritt der Bildung
des Walzenkerns bereits die Bildung einer Schicht aus synthetischem
Kunststoff und mit einer im allgemeinen gleichförmigen
Oberfläche auf einer Walze, wobei anschließend Teile dieser Schicht entfernt werden, um in ihr die Täler und Erhebungen
zu bilden. Bei der Herstellung der Walze kann diese in einer zylindrischen Gußform angeordnet werden, welche einen größeren
Innendurchmesser als die Walze aufweist, so daß ein ringförmiger Baum dazwischen entsteht und die Einführung von synthetischem
Kunstharz in diesen ringförmigen Raum ermöglicht ist.
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Das synthetisch· Kunstharz wird anschließend Bedingungen ausgesetzt, die ein Erhärten des Kunstharzes auf der Oberfläche
der Walze bewirken.
Ferner kann auch das Aufbringen der äußeren, die Reliefstrukturen aufweisenden Schicht ähnlich erfolgen, indem man das
Kunstharz der äußeren Schicht als Ring in eine ähnliche Gußform einbringt, welche auf ihrer inneren Oberfläche mit entsprechenden
Strukturen versehen ist, um damit die Reliefstrukturen an der Oberfläche der äußeren Schicht hervorzurufen.
Die Reliefstrukturen sind besonders bevorzugt Ausnehmungen
mit linsenförmigem Querschnitt. Die Kunstharze können beide Elastomere sein, wobei Silikonkunstharze bevorzugt werden.
Bei der Verwendung derartiger Prägewalzen zur Herstellung von. Kunststoffbandmaterial mit optischen Mustern wird die erfindungsgemäße
Walze mit einer mit ihr zusammenarbeitenden Prägewalze, welche Reliefstrukturen auf ihrer Oberfläche aufweist, derart
angeordnet, daß ein Walzenspalt zwischen ihnen entsteht· Anschließend wird eine ausgedehnte Länge von synthetischem thermoplastischem
Kunststoffmaterial bei einer erhöhten Temperatur zwischen den beiden Walzen hindurchgeführt, um linsenförmige
Reliefstrukturen auf der einen Oberfläche und reflektierende Strukturen auf der anderen Seite zu erzeugen. Um eine Verfor
mung des zusammengesetzten Oberflächentiberzugs wenigstens in
den Gebieten, welche eine geringere Steifheit aufweisen, zu erzeugen, wird ein ausreichender Druck auf die Walzen und den
Walzenspalt aufgebracht. Dies geschieht, um eine Verzerrung der Abstände der die Prägung bewirkenden Anordnungen zu er.-$
zeugen und um damit eine entsprechende Verzerrung der Abstände zwischen den hierdruch auf dem Bandmaterial gebildeten Reliefstrukturen zu erreichen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform weisen beide Prägewalzen
eine Vielzahl von nahe nebeneinander angeordneten Ausnehmungen
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auf, welche in einem Muster über den Umfang derselben angeordnet sind und sich im wesentlichen radial auf diesen erstrecken.
Der Querschnitt der Ausnehmungen nimmt von der Peripherie aus gesehen nach innen in allen Ebenen ab, welche
den Radius enthalten, längs dem sie sich erstrecken, um hierdurch Seitenwendungen zu bilden, welche von der Peripherie in
Richtung ihres Radius nach innen zusammenlaufen. Die Ausnehmungen einer der Walzen weisen eine konkave linsenförmige Gestalt
auf, während die Ausnehmungen auf der anderen Walze dieselbe Gestalt oder eine andere Gestalt haben können, um Reliefstrukturen
zu erzeugen, welche eine Reflexion von durch die linsenartig ausgebildeten Reliefstrukturen auf die andere Oberfläche
fokussierten Strahlen ermöglichen. Die beiden Walzen erzeugen auf diese Weise gleichzeitig auf beiden Seiten der Länge des Bandmaterials Reliefstrukturen, die längs senkrecht zu dessen beiden
Oberflächen angeordneten Achsen vorstehen. Durch das Zusammenwirken der linsenartigen und reflektierenden Reliefstrukturen
auf den beiden Oberflächen ergibt die Abstandsänderung der durch die erfindungsgemäßen Walzen auf den Oberflächen erzeugten
Reliefstrukturen Änderungen in der Periode, mit der die
Reliefstrukturen der einen Oberfläche in Phase oder außer Phase
bezüglich der Deckung von senkrechten Achsen mit den Reliefstrukturen der anderen. Oberfläche liegen.
Zur Erzielung eines maximalen Reflexionsvermögens und für Anwendungen,
bei denen das geprägte Kunststoffbandmaterial mit einem anderen Material oder einer Trägerschicht zusammengesetzt
wird, bringt man zweckmäßig einen reflektierenden Überzug auf die reflektierenden Reliefstrukturen auf. Ein solches
Kunststoffbandmaterial wird durch Verwendung einer mit der Anordnung zusammenwirkenden Walze erreicht, welche im wesentlichen
eine gleichförmige Oberflächenfestigkeit aufweist,und im
wesentlichen mit einer gleichförmigen Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausftihrungsformen
näter erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Teilaufsicht auf ein Kunststoffbandmaterial
als Ergebnis.der Verwendung der erfindungsgemäßen
Prägewalzen}
Fig. 2 einen Längsschnitt in erheblieh vergrößertem Maßstab
an einer Stelle in Längsrichtung des in Fig, I gezeigten Kunststoffbandmaterials;
Fig. 3 eine diagrammartige Teilansicht einer Vorrichtung zur Verwendung von Prägewalzen zur Herstellung des
Kunststoffbandmaterials;
Fig. 4 eine Schnittansicht der in Fig. 3 gezeigten Anordnung längs der Linie 4-4;
Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht einer Prägewalze mit innerer und äußerer Schicht;
Fig. 6 einen Ausschnitt in vergrößertem Maßstab, aus dem die auf der Oberfläche der äußeren Schicht angebrachten
Reliefstrukturen ersichtlich sind;
Fig. 7 eine Teilansicht eines Walzenkerns im Schnitt, auf
welchem eine einzige und gleichförmige Schicht eines Kunstharzes aufgebracht ist;
Fig. δ eine Draufsicht auf die in Fig. 7 gezeigte Walze in verkleinertem Haßstab, nachdem die Harzschicht
zur Bildung von Tälern und Erhebungen bearbeitet, zweckmäßig ausgeschnitten worden ist;
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Fig. 9 eine Teilansicht im Schnitt der in Fig. 8 dargestellten Walze längs der Linie 7-7 derselben in
vergrößertem Maßstab vor dem Aufbringen der äußeren Schicht;
Fig. IO eine schaubildliche Darstellung einer Teilschnittansicht
von zwei Prägewalzen und einem Stück synthetischen Kunststoffmaterials, welches zwischen
den Walzen geprägt wird;
Fig. 11 eine ähnliche Ansicht, in der jedoch die Walzen gegenüber der in Fig. 10 gezeigten Stellung gedreht
sind;
Fig. 12 eine längsgeschnittene Teilansicht in erheblich
vergrößertem Maßstab des durch die in der Stellung gemäß Fig. 10 befindlichen Prägewalzen erzeugten
Bandmaterials;
Fig. 13 eine entsprechende Ansicht des Bandmaterials, das erhalten wird, wenn die Prägewalzen die in Fig.
gezeigte Stellung einnehmen.
Wie festgestellt wurde, kann es genügen, wenn die Täler und Erhebungen im z.B. metallischen Walzenkern vorgesehen und
lediglich die äußere Schicht aus Kunststoff aufgebracht wird. Im folgenden wird die Prägewalze jedoch in einer anderen Ausführungsform
beschrieben, bei der zwischen dem Walzenkern und der äußeren Schicht eine weitere, innere Schicht aus Kunststoff
vorgesehen ist, in der die Täler und Erhebungen ausgebildet sind. Dabei wird zuerst auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen.
Ein Stück Bandmaterial bestimmter Länge, das in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, weist optisch ein Moire-Muster
auf, das durch Änderungen in der Ausrichtung der senkrechten Achsen linsenförmiger Reliefstrukturen auf den beiden
Oberflächen des Bandmaterials herrührt. Aus Fig. 2, welche
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einen erheblich vergrößerten Querschnitt des Bandmaterials 10 von Fig. 1 darstellt, ist ersichtlich, daß die linsenförmigen
Reliefstrukturen 12, 12' auf den beiden Oberflächen des
bogenförmigen Materials 10 im allgemeinen eine kugelartige Gestalt aufweisen, wobei der Stegteil 14 zwischen ihnen zwecks
klarerer Darstellung etwas übertrieben dargestellt ist. Der Abstand A zwischen den Mitten der Reliefstrukturen 12 auf
einer Seite des Bandmaterials 10 ist größer als der Abstand B zwischen den Mitten der Reliefstrukturen 12' auf der anderen
Oberfläche des Bandmaterials, und zwar in wenigstens einigen Gebieten desselben, so daß die Reliefstrukturen 12, 12f auf
den beiden Oberflächen längs wenigstens einiger der Achsen des Musters der Reliefstrukturen in Phase oder außer Phase bezüglich
der Ausrichtung der senkrechten Achsen liegen. Die mangelnde Übereinstimmung in der Deckung der senkrechten Achsen
wird durch die Strecke C an wenigstens einem Pufeikt von
Fig. 2 dargestellt. Durch Variation der Abstände zwischen den ReIiefstrukturen auf der einen Oberfläche gegenüber den Reliefstrukturen
auf der anderen Oberfläche erhält man ein sich änderndes optisches Muster, das bei entsprechender Ausbildung
und Streuung das moire-artige Erscheinungsbild von Fig. 1
ergibt.
Eine Ausführungsform der neuen Prägewalze ist ausführlich
in den Fig. 5 und 6 dargestellt und allgemein mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnet. Ein zylindrisches Kernstück 42 aus
Stahl trägt einen zusammengesetzten Überzug, welcher eine innere Schicht 44 aufweist. Die Schicht 44 wird von einem
Kunststoff mit relativ hoher Festigkeit bzw. einem hohen Härtewert gebildet. Über diese innere Schicht 44 erstreckt
sich eine äußere Schicht 46, welche aus einem synthetischen Kunststoffmaterial besteht, das relativ nachgiebig ist oder
einen·niedrigen Härtewert aufweist. Die äußere Schicht 46
weist eine Vielzahl von nahe nebeneinander angebrachten kleinen, kugelförmig ausgebildeten Ausnehmungen 52 auf (s. Fig.
6), welche darin ausgebildet sind und die Anordnung der linsen-
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förmigen Reliefstrukturen 12 des Bandmaterials 10, wie es in Fig.
1 und 2 dargestellt ist, widerspiegeln.
Die innere Schicht 44 weist, wie hieraus ersichtlich, eine nicht gleichförmige Dicke und Ausbildung auf, so daß eine
Reihe von Erhebungen 48 und Tälern 50 mit unterschiedlicher Höhe und Tiefe darin längs des Umfanges und über die axiale
Länge der Walze 40 gebildet werden. Dies führt dazu, daß die äußere Schicht 46 des nachgiebigeren Kunststoffmaterials eine
unterschiedliche Tiefe aufweist. Hierdurch erhält der zusammengesetzte Überzug Härtewerte, welche sich über die Oberfläche der
Walze 40 von Bereich zu Bereich ändern. Es zeigt sich-ferner, daß die Breite der Täler 50 und der Erhebungen 48 unterschiedlich
1st, um Bereiche unterschiedlicher Ausdehnung mit einer gegebenen Dicke der entsprechenden Schichten 44 und 46 zu bilden.
Die Seitenflächen der Erhebungen 48 und der Täler 50 sind im allgemeinen geneigt, so daß die Breite zwischen den Erhebungen
48 an der äußeren Oberfläche der Walze 40 größer ist als die Breite der Täler 50 am Fuß der Erhebungen 48.
Wie aus Fig. 6 hervorgeht, weist die Prägewalze 40 eine Vielfalt von sehr kleinen, im nahen Abstand nebeneinander angeordneten
kugelförmigen Ausnehmungen 52 auf, welche in der äußeren Schicht 46 derselben gebildet werden und welche so ausgebildet
und dimensioniert sind, daß sie die kugelförmigen Reliefstrukturen 12 erzeugen, wenn der Kunststoff in sie während des
Prägeprozesses hineinfließt. Die Tiefe der Ausnehmungen 52 und die minimale Dicke der äußeren Schicht 46 werden gemeinsam
dimensioniert, so daß die Ausnehmungen 52 vollständig innerhalb der äußeren Schicht 46 bei einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angeordnet sind, was aus Gründen geschieht, die im einzelnen im folgenden noch beschrieben
werden.
Die Prägewalze 40 wird zweckmäßig durch ein Verfahren hergestellt,
das schematisch durch die einzelnen Walzenbearbei-
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tungsstufen der Fig. 7 bis 9 dargestellt ist. Wie aus Fig.
7 hervorgeht, wird ein Kunststoffmaterial mit relativ hohen Härtewerten auf das zylindrische Kernstück 42 aus Stahl aufgebracht,
um eine innere Schicht 44 von gleichmäßiger Dicke zu bilden. Diese Schicht wird anschließend mittels eines Messers oder
einer anderen geeigneten Vorrichtung ausgeschnitten, so daß Erhebungen 48 und Täler 50 mit unterschiedlicher Breite und
Tiefe sowie unterschiedlicher Gestaltung, wie aus Fig. 8 und 9 hervorgeht, entsteht Das in die Schicht 44 eingeschnitzte
Muster kann zufälliger Art sein, es kann aber auch einem Muster entsprechen, das spezifisch für das gewünschte, bei der
Betrachtung , entstehende Muster für das fertige blattförmige und durch dieses Verfahren geprägte Produkt ist. Nach Beendigung
dieses Arbeitsvorganges wird die Oberflächenschicht 46 aufgebracht, um hierdurch eine zusammengesetzte Überzugsschicht
mit gleichmäßiger Dicke zu bilden, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Prägestrukturen 52 in der Oberfläche der Walze
42 können als Teil dieses Verfahrensschrittes in der äußeren Schicht 46 während deren Aufbringung gebildet werden oder anschließend
durch einen maschinell durchgeführten oder anderen geeigneten Arbeitsvorgang.
Die erfindungsgemäße Prägewalze 40 wird, wie aus den Fig. 3 und 4 der Zeichnung hervorgeht, beispielshalber in einem kombinierten
Strangpreß- und Prägeverfahren verwendet. Die hierzu verwendete Vorrichtung enthält eine stählerne Prägewalze 20
und die Prägewalze 40 mit unterschiedlichen Härtewerten, die auf einem geeigneten und in der Zeichnung nicht gezeigten Rahmen
derart befestigt sind, daß ein Walzenspalt entsteht, durch den das heiße Bandmaterial 24, welches aus der Düse 26 der
Strangpresse 28 austritt, hindurchgeführt wird. Wenn nun das Kunststoffmaterial 24 durch den Walzenspalt passiert, wird ein
Hineinfließen desselben in die kleinen Ausnehmungen 52 bewirkt, welche in den Oberflächen der Prägewalzen 20 und 40 geformt
sind, um hierdurch die Reliefstrukturen 12, 12» auf bei-
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den Oberflächen des Materials zu bilden. Es ist wünschenswert, daß das Bandmaterial 24 um die Umgangsfläche der stählernen
Walze 20 läuft und hierdurch eine Kühlung erfährt, ebenso wie auch in geringerem Maße durch die mit einem Metallkernstück
versehene und eine nachgiebige Oberfläche aufweisende Prägewalze 40, sowie durch die Luft, nachdem das Material zur
Bildung der Reliefstrukturen 12, 12· geflossen ist. Im allgemeinen
werden beide Walzen 20 und 40 durch eine Kühlflüssigkeit gekühlt, die durch (nicht gezeigte) Hohlräume in den Walzen
geleitet wird, und zwar durch geeignete, ebenfalls nicht gezeigte Leitungen, welche durch die Wellen 38, in denen die
Walzen gelagert sind, nach außen herausfüjhren. Die stählerne
Walze 20 wird vorzugsweise von einem drehzahlveränderlichen Motor angetrieben, der ebenfalls nicht dargestellt ist. Die
Walze 40 mit der nachgiebigen Oberfläche wird auch durch geeignete
und in der Abbildung nicht gezeigte Antriebsmechanismen angetrieben.
Das Bandmaterial 24 läuft um die Umfangsfläche einer stählernen Führungswalze 30 und anschließend über eine mit einer
Gummioberfläche versehene Walze 32, so daß in dem Bandmaterial
24 die gewünschte Spannung aufrechterhalten werden kann. Der Antrieb der Walzen 30 und 32 erfolgt geeignet mit einer konstanten
gleichförmigen Geschwindigkeit, die der der Walze 40 entspricht. Der Antrieb erfolgt über geeignete und in den
Zeichnungen nicht gezeigte Vorrichtungen, so daß eine konstante geradl nige Abnahmegeschwindigkeit von dem Walzenspalt aufrechterhalten
wird. Schließlich wird das Bandmaterial zwischen den Abnahmewalzen 34 hindurchgeführt und anschließend auf eine
Aufrollwalze 36 aufgerollt, wobei es jedoch auch möglich ist, daß es noch durch andere Vorrichtungen, wie beispielsweise
Trimmer, Bogenschneidmaschinen usw. hindurchgeführt wird.
Die durch die Veränderung der zusammengesetzten Härtewerte der Oberfläche der erfindungsgemäßen Prägewalzen erzeugte Wirkung
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ist teilschematisch in den Fig. 10 bis 13 der Zeichnungen
dargestellt. Wie man aus den Fig. 3 und 4 ersehen kann, läuft das Kunststoffmaterial 24 in den Walzenspalt zwischen der
Prägewalze 40 und einer stählernen Prägewalze 20. Wenn die Walze 40 eine Oberflächenbeschichtung aufweisen würde, welche
eine gleichförmige und hohe Härte aufweist, würde der Druck anldem Ort, an dem eine tangentiale Berührung stattfindet,
wenn überhaupt, eine gleichmäßige Verformung in der zylindrischen Ausbildung der Walzenumhüllung im Bereich des Walzenspaltes
hervorrufen. Hierdurch würde, wenn überhaupt, eine gleichmäßige Verschiebung der Abstände zwischen den Mittelpunkten
der Reliefstrukturen 12 erzeugt werden.
Im folgenden sei zuerst ataif die Fig. 10 und 12 eingegangen.
Die Stahlwalze 20 steht hier im Eingriff mi,t einem Teil der Walze 40, bei dem die Dicke der äußeren Schicht 46 relativ gering
ist, so daß die zusammengesetzte Härte relativ groß ist. Hierdurch ergibt sich auf Grund des Zusammendrückens oder der
Verformung der Oberfläche nur eine relativ geringe Abweichung vom normalen zylindrischen Wert, wie sie in Fig. 10 gezeigt
ist. Aus Fig. 12 folgt nun, daß der hierbei entstehende Teil des Bandmaterials 10 die Reliefstrukturen 12 mit einem Mittelpunktsabstand·A
besitzt.
Betrachtet man die Fig. 11 und 13, so sieht man, daß die Walzen 20 und 40 sich derart gedreht haben, daß die Stahlwalze
20 nun in Eingriff mit einem Teile der Walze 40 steht, bei dem die Dicke der äußeren Schicht 46 relativ groß ist, so daß der
zusammengesetzte Härtewert des Überzuges an dieser Stelle relativ klein ist. Der im Walzenspalt auftretende Druck erzeugt eine
wesentliche Verflachung oder Verformung der Oberfläche der
Schicht 46. Es wird angenommen, daß, sobald sich das weichere Gebiet, d.h. das Gebiet mit dem geringeren Härtewert, in den
Walzenspalt bewegt, eine Vergrößerung des Abstandes zwischen
den Ausnehmungen 52 entsteht, so daß man einen Mittelßunkts-
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abstand A1 der Reliefstrukturen 12 in dem entsprechenden Teil
des hierdurch erzeugten Bandmaterials 10 erhält, wie aus Fig. 13 hervorgeht. Ein Vergleich der Mittelpunktsabstände A und Af
zeigt die auf diese Weise erwirkte Verlängerung. Bei der Weiterbewegung
der Walzen 20 und 40 nimmt die Verlängerung in den Mittelpunktsabständen A wieder ab, wenn sich die Walze 40 dem
nächsten Erhebungsbereich nähert.
Zum Erhalt der erwünschten Unterschiede im Härtewert der Oberflächenbeschichtung der Walzen können verschiedene Typen
von Kunstharzen verwendet werden. Zu diesen Materialien gehören Silikongummis, Polyurethane und synthetische Gummis wie Polybutadiene
sowie Mischpolymerisate aus Butadien und anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren wie Styrol, Acrylonitryl,
Acrylate und Methacrylate, Polyisopren, Äthylen-Propylen, Terpolymere
usw. Im allgemeinen sollten die Kunstharze, die für die innere, relativ harte Schicht verwendet werden, Härtewerte
von 80 bis 120 "Shore A-"Einheiten, die relativ nachgiebige
äußere Schicht sollte einen Härtewert von 40 bis 80 Einheiten aufweisen. Die Unterschiede in den Härten zwischen den beiden
Schichten sollten wenigstens 10 "Shore A"-Einheiten, bevorzugt 20 bis 40 Einheiten betragen. In der Praxis wurde ein Silikonharz
mit einer Härte von ungefähr 92 Einheiten wirksam in Kombination mit einem Silikonharz mit einer Härte von ungefähr 65
Einheiten verwendet, um die zusammengesetzte Überzugsschicht zu bilden. Die Kunstharze, welche sich als besonders vorteilhaft
im Hinblick auf die Lebensdauer, die erwünschte Festigkeit, das Schmelzvermögen und die Temperaturbeständigkeit erwiesen
halen, sind die Silikonharze. Als Beispiel für Silikonmischungen, die verwendet wurden, seien die von Dow-Corning und
speziell die unter dem Warenzeichen Sylgard 182 sowie die von der General Electric Company hergestellten und hierbei speziell
die unter der Bezeichnung RTV 615 und TRV 630 vertriebenen genannt. Das spezielle Polymer und auch die Charakteristiken eines
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gegebenen Polymers ändern sich mit der gewünschten Anwendung und dem gewünschten Härtegrad.
Die Dicke des zusammengesetzten Kunstharzüberzuges, der aus
den beiden Schichten besteht, kann ebenfalls variieren, wobei sich eine Gesamtdicke von ungefähr 1,6 bis 25,4 mm als wünschenswert
herausgestellt hat. Die äußere, relativ nachgiebige Schicht soll wenigstens 0,4 mm Dicke aufweisen, um die Tiefe
der Reliefstrukturen aufnehmen zu können und um eine gut abgebundene äußere Schicht an den Spitzen der Erhebungen zu bilden.
Eine Dicke jedoch von über 3,2 mm oberhalb der Erhebungen führt zu einer zu stark nachgiebigen Beschaffenheit des zusammengesetzten
Überzuges und überdeckt die Wirkung der festeren inneren Schicht. Als bevorzugter Wert für die Dicke der nachgiebigeren
äußeren Schicht sollten 0,8 bis 1,6 mm verwendet werden. Im Nbrmalfall beträgt die Dicke der inneren Schicht
den Differenzwert zwischen der Dicke des gesamten Überzugs und der Dicke der äußeren Schicht. Auf einigen Gebieten der
Walze kann jedoch die gesamte innere Schicht zur Erzeugung der erwünschten Härtecharakteristik entfernt werden, so daß
die Dicke des gesamten Überzugs gleich der Dicke der äußeren Schicht in diesem Gebiet wird.
Die Schichten des Überzuges können durch Aufsprühen, Eintauchen, Aufwalzen und auf andere Weise erzeugt werden. Es hat
sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, die innere Schicht dadurch zu bilden, daß man eine Gußform rund um einen äußeren
Walzenkern anbringt. Die Gußform weist im Inneren eine zylindrische Form auf und hat einen Durchmesser, der größer ist als der
des Walzenkerns. Ein flüssiges Kunstharz wird in den Raum zwischen dem Walzenkern und der Wand der Gußform eingebracht und
anschließend Temperaturänderungen unterworfen, die ausreichen, um zu einem Aushärten und Verfestigen des Harzes zu führen.
Anschließend wird die mit einem Überzug versehene Walze aus der Form entfernt. Falls erwünscht, kann die Matrize, d.h. die
Gußform eine Oberflächengestalt aufweisen, welche bei dem Aushärten und Hartwerden des Überzuges in diesem die Erhebungen
und Täler erzeugt. 5 09820/0877
Teile der so erzeugten Schicht werden anschließend von dem ersten Überzug entfernt, um das Muster der Einschnitte, d>h.
die Täler und Erhebungen zu bilden. Das erzeugte Muster muß nicht notwendigerweise ein abstraktes sein, wie es in Fig. 1
dargestellt ist, und es kann anstattdessen z.B. ein Name oder eine andere Abbildung sein. Zur Erleichterung eines Schneidvorganges
kann ein Papiermuster oder ähnliches über der Oberfläche der mit einem Überzug versehenen Walze angebracht sein.
Anschließend wird eine zweite elastomere Schicht auf der geschnitzten
ersten Schicht durch irgendeine beliebige Technik aufgebracht, wobei das Muster der Gebilde, welche die Reliefstrukturen
erzeugen sollen, in diese Schicht durch Gießen, umgekehrte Prägung oder spanabhebende Bearbeitung hergestellt
wird. Die äußere Schicht wird vorzugsweise durch Herstellung einer Matrize , gebildet, welche die erste, durch Schnitzen
verändere, innere Überzugsschicht und den Walzenkern rundum umgibt. Die so erzeugte Gußform weist eine zylindrische Innenfläche
mit einer VJäLzahl von darauf angebrachten Formationen
zur Herstellung einer komplementären geprägten Fläche auf. Der maximale Durchmesser der ersten Schicht auf dem Walzenkern
ist geringer als der Innendurchmesser der Matrize, so daß ein ringförmiger Ra-um dazwischen gebildet wird. Ein flüssiges
Harz wird in diesen Zwischenraum zwischen die Wandungen eingebracht und Temperaturbedingungen unterworfen, die zu seiner
Aushärtung führen und eine relativ haltbare und eng anpassende und allgemein zylindrische Oberfläche mit den darauf befindlichen,
Reliefstrukturen darstellenden Formationen bildet. Die
auf der äußeren Oberfläche der Walze befindlichen Formationen zur Erzeugung der Reliefstruktur können unterschiedlich ausgebildet
sein, In jedem Fall sollten sie jedoch in der Lage sein, in Verbindung mit den Reliefstrukturen, die auf der anderen
Oberfläche des Kunststoffbandmaterials durch die andere Prägewalze gebildet werden, für die visuelle Betrachtung ein
Muster zu bilden. Vorzugsweise sind diese Formationen für die
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ERzeugung der Reliefstrukturen so ausgebildet, daß sie die
Form von Linsen aufweisen, die gegenüber der Oberfläche des blattförmigen«Materials, auf der sie gebildet sind, entweder konvex
oder konkav sind. Als am geeignetsten erweisen sich solche linsenartigen Ausbildungen, die konvex gegenüber der Oberfläche
des blattförmigen Materials sind, so daß die Reliefstrukturen in der Oberfläche der Walzen, wie in Fig. 6 dargestellt, konkav
verlaufen.
Die beiden Walzen prägen die beiden Oberflächen des aus Kunststoff
bestehenden blattförmigen Materials, das zwischen ihnen beiden hindurchgeführt wird, um eine Vielzahl von nahe nebeneinander
angeordneten, im wesentlichen identischen, gekrümmten, linsenartigen Formationen, die in einem ersten Muster auf der
Vorderfläche angeordnet sind, zu erzeugen, sowie eine Vielfalt von nahe nebeneinander angeordneten, im wesentlichen identischen,
reflektierende Formationen, die in einem zweiten Muster auf der Rückseite angeordnet sind. Die beiden Muster der Formationen
erstrecken sich in Achsen senkrecht zu den Vorder- und Rückflächen.' Die Formationen auf der Rückfläche nehmen im horizontalen
Querschnitt längs der vertikalen und horizontalen Achsen des Bandmaterials ab, d.h., sie nehmen im Querschnitt
nach außen von dem Hauptteil ab, um Seitenwandungen zu bilden,
welche nach innen von dem Hauptteil in Richtung auf die vertikalen Achsen zulaufen. Die linsenförmigen Formationen sind gekrümmt
längs der beiden horizontalen und vertikalen Achsen des Bandmaterials, und die reflektierenden Formationen liegen in
Phase oder außer Phase bezüglich der axialen Deckung mit den linsenartigen Formationen längs wenigstens einer horizontalen
Achse des Bandmaterials, um unterschiedliche optische Effekte zu erzielen auf Grund der Unterschiede im Einfallswinkel der
von den linsenförmigen Formationen auf der Vorderseite auf die zulaufenden Seitenwandungen der reflektierenden Formationen fokussierten
Lichtstrahlen.
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Jedes der Muster weist eine Vielzahl von Achsen auf, längs
- derer die Formationen angeordnet sind. Die linsenförmigen und die reflektierenden Formationen weisen in einigen Bereichen
des blattförmigen Materials im wesentlichen den gleichen Gr.ad von
von axialer Ausrichtung über eine "Vielzahl von Formationen längs
einer Achse eines Musters auf. Die Periode, mit der diese Formationen in Phase oder außer Phase hinsichtlich der axialen
Deckung liegen, ist - zumindest in einigen Bereichen- - größer längs dieser Achse als die Periode für eine derartige Phasenübereinstimmung
längs einer anderen Achse des Bandmaterials. Auf diese Weise erzeugen die Änderungen hinsichtlich Periode
und ausgedehnter Bereiche einer Ausrichtung Bänder mit hell reflektierenden Bereichen, welche ein visuelles Moire-Muster
bilden.
Im allgemeinen stellen die linsenförmigen Formationen des geprägten
Bandmaterials die geeignetsten Reliefstrukturen von einer Konfiguration dar, welche im wesentlichen die von verschiedenen
Richtungen hineinkommenden Lichtstrahlen fokussiert und entsprechend gekrümmte, konvexe Oberflächen und einen horizontalen
Querschnitt aufweist. Wenn auch parabolische Ausbildungen noch die Wirkungsvolleren Fokussierungselemente darstellen, so haben sich
größere Kugelsegmente, vorzugsweise annähernd Halbkugeln, auch als sehr wirkungsvoll erwiesen. Da gewisse Verformungen der
sphärischen Anordnungen vorkommen können und bei der vorliegenden Erfindung hingenommen werden können, wird hier die Bezeichnung
"kugelförmig" verwendet, um sowohl eine tatsächlich kugelförmige Anordnung als auch solche Anordnungen zu beschreiben,
die etwas von dieser Gestalt abweichen. Wenn auch die Reliefstrukturen auf der Rückfläche oder anderen Flächen
prismatisch oder konisch ausgebildet sein können, so ist es doch viel vorteilhafter, konvexe, linsenförmige Reliefstrukturen zu
verwenden, um eine bemerkenswert größerebptische Aktivität und ein größeres Reflexionsvermögen als auch Retroreflexion zu
erhalten. Wenn linsenförmige Reliefstrukturen auf der rückwärti-
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gen Fläche verwendet werden und ein reflektierender Überzug auf ihr angebracht ist, können die konvexen Seitenwandungen der
rückwärtigen Reliefstrukturen allmählicher zusammenlaufen, um die größte Reflexion vom Zentrum der linsenartigen Reliefstrukturen
bei der Bildung der Spiegel zu erhalten. Für die meisten Anwendungszwecke müssen zur Vermeidung von ungeeignet großen
Knoten die-\Reliefstrukturen eine relativ kleine Breite haben
und nahe aneinander angeordnet sein, so daß sie in relativ kurzen Abständen.in Phase oder außer Phase bezüglich ihrer axialen
Deckung zu liegen kommen. Im allgemeinen müssen die Reliefstrukturen eine kleiner Breite als 1 mm aufweisen, um den erwünschten
Effekt zu erreichen. Vorzugsweise sollen sie kleiner sein als etwa 0,63 mm und der Abstand sowie die Größe der Reliefstrukturen
auf beiden Mustern soll im wesentlichen gleich sein mit Ausnahme der zur Erzeugung der für die visuellen Muster notwendigen
Verschiebungen.
Wenn es auch möglich ist, ein zweiachsiges Muster für das Auslegen
der Reliefstrukturen zu verwenden, so findet doch als bevorzugtes Muster eine hexagonale Anordnung Verwendung, um nahe
Abstände zu erhalten und um die flachen Stellen zwischen den Reliefstrukturen so klein wie möglich zu halten, sowie um die
optischen Effekte zu verbessern.
Die Dicke des Bandmaterials hängt in starkem Maße von der Brennweite der linsenartigen Reliefstrukturen auf der Vorder- ,
seite ab (und auch von der Rückseite, wenn linsenförmige Reliefstrukturen auch dort angebracht sind). Für rein dekorative
Effekte kann die Gesamtdicke des Materials zwischen ungefähr 1/2 bis 2 1/2 der Brennweite der linsenförmigen Reliefstrukturen
auf der Vorderseite betragen. Um einen hohen Grad an Retroreflexionsvermögen
mittels linsenartigen, reflektierenden Reliefstrukturen
zu erzielen, wird ein hoch reflektierendes Färbemittel (od. versch. Färbemittel) vorzugsweise auf den Hauptteil der Rückfläche
aufgebracht, wobei die Dicke des Materials im wesentlichen
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gleich der Brennweite der linsenartigen Reliefstrukturen auf der Vorderseite sein sollte,welche öeine Fokussierung der Lichtstrahlen
ungefähr in den Mittelpunkten der reflektierenden Reliefstrukturen bewirken oder in einem Abstand, der gleich
der Summe der Brennweite der linsenartigen Reliefstrukturen auf der Vorderfläche und der linsenartigen "Spiegel" auf der
Rückfläche ist, wobei der erste Wert optimal für maximales Rückreflexionsvermögen ist.
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Es kann jedoch ein gewisses Maß an Änderung und Abweichung bei der vorliegenden Erfindung hingenommen werden, da eine
konstante axiale Phasenlage über die Achsen des blattförmigen Materials dazu führt, daß gebrochene Lichtstrahlen
auftreffen und an verschiedenen Punkten längs der konvex gekrümmten Oberflächen der hinteren linsenartigen Vorsprünge
von Jeder Periode oder Phase so fokussiert werden, daß ein bemerkenswerter Anteil an Rückreflexion von einer oder
mehreren Kombination (en) von Reliefstrukturen bei verschiedenen
Graden axialer Deckung in einer einzelnen Phase oder Periode des Musters erhalten werden.
Verschiedene Kunststoffe können als Bandmaterial verwendet werden, wobei zu diesen Materialien Acrylsäureester
wie Methylmethacrylat, Zelluloseacetat,,Zelluloseacetatbutyrat, Zellulosepröprionat, Vinylchlorid und Copolymere
desselben, Polystyrol, Polycarbonate, Zellulosenitrat, Polypropylen und Polyäthylen gehören. Zur Erhaltung von
stärker witterungs- und abriebfesten Oberflächen kann auch die Verwendung von Laminaten wünschenswert sein, wie beispielsweise
bei Verwendung von sehr dünnen Oberflächenfilmen von Polyäthylenterephthalat.
Wenn ein reflektierender Überzug auf die reflektierenden Reliefstrukturen aufgebracht wird, anstatt daß man sich
vollständig auf die kritischen Reflexionswinkel verläßt, ergibt sich ein noch höheres Reflexionsvermögen des
Materials und es ist in optischer Hinsicht noch interessanter, da Schlaglichter (z.B. Scheinwerferlicht) betont
werden und da die Reflexion der einfallenden Lichtstrahlen ebenfalls verstärkt wird.
Das In- oder Außer-Phase-Liegen hinsichtlich der axialen Ausrichtung der Linsen oder Reflektorformationen innerhalb
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jedes Knotens oder jeder Phase des Musters längs wenigstens einer Achse der Muster erzeugt eine Vielfalt von Bereichen
blendender Helligkeit, was auf die Reflexion von ganzen Lichtbündeln paralleler Strahlen zurückzuführen ist und
auch wirkungsvoll sicherstellt, daß eine Anzahl von Linsen und Reflektorenkombinationen Lichtstrahlen über einen weiten
Einfallwinkel rückreflektieren.
Wenn auf die hintere Fläche durch Vakuutnmetallabscheidung
oder chemische Abscheidung ein metallischer Überzug gebildet wird, ist es sehr zweckmäßig, daß dieser durch eine
äußere Schutzschicht oder eine Lackschicht, einen Kunststoffilm oder ein anderes geeignetes Material geschützt
wird. Für einige Anwendungsfälle kann es wünschenswert sein, die rückwärtige Fläche des mit einer reflektierenden
Schicht überzogenen blattförmigen Materials mit einer Schicht Kunststoff oder anderen Materials zu überziehen
und auf diese Weise eine Schicht mit flacher Oberfläche zu erhalten, die nicht in Wechselwirkung mit der Reflexionswirkung der reflektierenden Reliefstrukturen tritt.
Wie oben gezeigt wurde, hängt das visuell sichtbare Muster
von der Herstellung von Änderungen in den Mittelpunktabständen der Reliefstrukturen einer Oberfläche des
blattförmigen Materials bzw. Kunststoffbandmaterials ab. Die beschriebenen Prägewalzen können gemeinsam mit einer
mit ihnen zusammenarbeitenden Walze verwendet werden, welche ein anderes Muster für die Trägestrukturen oder einen anderen
Mittelpunktsabstand aufweist. Diese andere Walze kann aber auch das gleiche Muster und den gleichen Abstand für
die Formationen zur Erzeugung der Reliefstrukturen aufweisen, aber dafür mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit, die von
der gemäß der vorliegenden Erfindung unterschiedlich ist, angetrieben werden, wobei diese unterschiedliche Geschvind-
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igkeit gleichförmig über den gesmaten Arbeitszyklus sein oder auch verändert werden kann, um noch weitere Effekte zu
überlagern· In einer weiteren Arbeitsweise können zwei Walzen, die in der erfindungsgemäßen Weise hergestellt
sind, für den Prägevorgang der gegenüberliegenden Oberfläche des Bandmaterials verwendet.werden. Um eine möglichst
kontrollierbare und gleichmäßige Wiedergabe des Musters zu erhalten, das bei der Entwicklung der erfindungsgemäßen
Walzen betrachtet worden ist, werden diese Walzen vorzugsweise in Verbindung mit einer mit ihnen zusammenwirkenden
Walze verwendet, welche das gleiche oder ein ähnliches Muster von Reliefstrukturen hervorrufenden
Formationen aufweist und mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetrieben wird. Es ist besonders wünschenswert, daß die mit der ersten Walze zusammenarbeitende Walze
einen relativ großen, gleichförmigen Härtewert für den Überzug aufweist und mit im weeentlichen der gleichen
Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird.
Formationen aufweist und mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetrieben wird. Es ist besonders wünschenswert, daß die mit der ersten Walze zusammenarbeitende Walze
einen relativ großen, gleichförmigen Härtewert für den Überzug aufweist und mit im weeentlichen der gleichen
Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird.
Vorstehend wurde die Verwendung anhand und zusammen
mit einem Strangpreßverfahren beschrieben. Es versteht sich Jedoch, daß sie auch gemeinsam mit einem synthetischen thermoplastischen Material erfolgen kann, das
bereits vorher hergestellt uwrde und welches so weit
erwärmt wird, daß es sich in einem thermoplastischen
Zustand befindet. So wurde beispielsweise vorteilhaft
eine kalanderte Polyvinylfolie verwendet, welche unmittelbar vor der Durchführung durch den zwischen den Prägewalzen gebildeten Walzenspalt vorgewärmt wurde.
mit einem Strangpreßverfahren beschrieben. Es versteht sich Jedoch, daß sie auch gemeinsam mit einem synthetischen thermoplastischen Material erfolgen kann, das
bereits vorher hergestellt uwrde und welches so weit
erwärmt wird, daß es sich in einem thermoplastischen
Zustand befindet. So wurde beispielsweise vorteilhaft
eine kalanderte Polyvinylfolie verwendet, welche unmittelbar vor der Durchführung durch den zwischen den Prägewalzen gebildeten Walzenspalt vorgewärmt wurde.
- 24 -
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Aus obigen Darlegungen ist ersichtlich, daß die beschriebenen Prägewalzen auf ihrer Oberfläche eine
Uberzugsschicht aufweisen, die in ihrer Festigkeit oder in ihren Härtegraden variiert, so daß eine Verschiebung
hinsichtlich des Abstandes zwischen den durch sie auf dem Kunststoffbandmaterial erzeugten ReIiefstrukturen
leicht und in geregelter Weise bewirkt werden kann. Die Prägewalzen sind vorzugsweise auf ihrer Oberfläche
mit linsenartigen Ausnehmungen versehen, um linsenförmige Reliefstrukturen zusammenarbeiten, die auf der
anderen Oberfläche des blattförmigen Materials gebildet werden. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß für die Betrachtung
interessierende optische Musterwirkungen auf Grund der Fokussierung und Reflexion von auf das Bandmaterial
auftreffenden Lichtstrahlen erzielt werden. Die Verschiebung in dem Abstand der Reliefstrukturen, welche
in den Gebieten der Walzen mit geringerer Festigkeit entstehen bewirken, eine Änderung in der Periode, mit der
die Reliefstrukturen auf beiden Oberflächen bezüglich der Deckung der senkrechten Achsen in Phase oder außer
Phase liegen. Die Prägewalzen erweisen sich als für eine künstlicherische Gestaltung von Bereichen verschiedener
Härtegrade derart geeignet, daß einzigartige und hochinteressante optische Effekte erzielt werden. Ihre Verwendung
ist darüberhinaus relativ einfach und wirtschaftlich, verglichen mit Techniken, welche ein Gravieren
oder Fräsen von Prägewalzen nach dem Abwälzverfahren in dem erwünschten Muster erfordern.
- 25 509820/0877
Claims (15)
- P_a_t e η t a n_s g r ü c h e :IJ Prägewalze, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen zylinderförmigen Walzenkern (42) mit einer Täler (50) und Erhebungen aufweisenden Oberfläche und durch eine auf dieser Oberfläche angeordnete, ebenfalls im wesentlichen zylindrische, äußere Schicht (46) aus synthetischem Kunstharz, das verhältnismäßig nachgiebig ist, eine geringere Härte als das Material des Walzenkerns aufweist, in den Tälern eine größere Dicke besitzt als auf den Erhebungen und ferner mit einer Vielzahl reliefartiger Strukturen versehen ist.
- 2. Prägewalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Walzenkern (42) bereits eine innere Oberflächenßchicht (44) aus synthetischem Kunstharz aufweist, aus der die Täler (50) und Erhebungen (48) herausgearbeitet sind.
- 3. Prägewalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der inneren Schicht (44) eine größere Festigkeit aufweist als das Material der äußeren Schicht (46).
- 4. Prägewalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Kunstharze beide Elastomere sind.
- 5. Prägewalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunstharze Silikonkunstharze sind.509820/0877-. 26 -
- 6. Prägewalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reliefartigen Strukturen Ausnehmungen (52) mit linsenartigem Querschnitt sind.
- 7. Prägewalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ausnehmung (52) sich im wesentlichen radial in die äußere Schicht (46) erstreckt und in ihrem Querschnitt von dem Umfang des Walzenkerns (42) nach innen zu in allen Ebenen abnimmt, welche den Radius enthalten, längs dem sich die Ausnehmung ausdehnt, um damit vom Umfang in Richtung auf den Radius nach innen zusammenlaufenden Seitenwandungen zur Bildung von Ausnehmungen von konkaver linsenartiger Gestalt zu schaffen.
- 8. Verwendung von Prägewalzen nach Anspruch 1 zur Herstellung von Kunststoffbandmaterial mit optischen Mustern, gekennzeichnet durch ein Durchführen eines synthetischen thermoplastischen Materials bei erhöhter Temperatur durch einen Walzenspalt zwischen einer ersten Prägewalze und einer zweiten Prägewalze, wobei die reliefartigen Strukturen der ersten Prägewalze Linsenform und diejenigen der zweiten Prägewalze reflektierende Formen aufweisen, und durch Aufbringen eines Druckes auf die Prägewalzen im Walzenspalt, der zur Erzeugung von Verschiebungen der jeweils äußeren Schicht wenigstens in den Bereichen geringerer Härte.
- 9. Verwendung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Prägewalze eine metallene Umfangsflache aufweist.
- 10. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzei chn e t , daß die zweite Prägewalze eine Oberfläche aus synthetischem Kunstharz mit gleichmäßiger Härte aufweist.
- 11. Verwendung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Walzen eine Vielzahl von509820/0877nahe nebeneinander angeordneten Ausnehmungen aufweisen, die in einem Muster über ihre Umfangsfläche angeordnet sind und sich im wesentlichen radial über diese erstrecken, wobei die Ausnehmungen in ihrem Querschnitt nach innen von der umfangsfläche der Walzen ausgesehen in allen Ebenen, welche den Radius enthalten, längs dem sie sich erstrecken, abnehmen, um Seitenwandungen zu bilden, welche von der Umfangsfläche in Richtung auf den Radius nach innen zusammenlaufen, wobei die Ausnehmungen auf einer der beiden Walzen eine konkave, linsenförmige Gestalt aufweisen, daß die Walzen gleichzeitig reliefartige Strukturen auf beiden Seiten der Länge des Kunststoffmaterials erzeugen, welche längs senkrecht auf beiden Oberflächen stehenden Achsen vorspringen und Lichtstrahlen auf die zusammenkaufenden Seitenwandungen der an der anderen Oberfläche gelegenen Reliefstrukturen fokussieren, welche den Hauptteil der auf sie auffallenden Lichtstrahlen reflektieren, wobei die Änderungen im Abstand der reliefartigen Strukturen auf der Walze Änderungen in der Periode der reliefartigen Strukturen auf einer Oberfläche erzeugen, so daß diese mit den reliefartigen Strukturen auf der anderen Seite des Plastikmaterials hinsichtlich der Deckung der senkrechten Achsen in Phase oder außer Phase zu liegen kommen.
- 12. Verwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen auf beiden Walzen konkave, linsenartige Gestalt aufweisen.
- 13. Verwendung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Prägewalze im wesentlichen eine gleichförmige Oberflächenfestigkeit aufweist.
- 14. Verwendung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß/ die zweite Prägewalze ebenfalls eine609820/0877Walze ist, die eine Oberfläche mit unterschiedlicher Härte aufweist.
- 15. Verwendung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Prägewalzen mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit treibbar sind.16, Verwendung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Prägewalze Reliefstrukturen hat, die im wesentlichen dieselben sind wie die der ersten Prägewalze, und daß die erste und die zweite Prägewalze im wesentlichen mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit treibbar sind.509820/0877
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