DE2217566A1 - Embossing thermoplastic webs - using silicone rubber die - Google Patents

Embossing thermoplastic webs - using silicone rubber die

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DE2217566A1 DE19722217566 DE2217566A DE2217566A1 DE 2217566 A1 DE2217566 A1 DE 2217566A1 DE 19722217566 DE19722217566 DE 19722217566 DE 2217566 A DE2217566 A DE 2217566A DE 2217566 A1 DE2217566 A1 DE 2217566A1
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Abstract

The thermoplastic is passed together with a silicone rubber embossing belt between two pressure rollers. The lower roller is smooth whilst the upper roller may be smooth (for single-side embossing) or may have an embossed design to register with the silicone rubber belt. In the latter case this roller is steel or also silicone rubber. The system avoids take-off tensions.

Description

Vorrichtung zum Prägen von thermoplastischen Kunststoff-Flächengebilden.Device for embossing thermoplastic plastic sheets.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prägen von thermoplastischen Kunststoff-Plächengebilden. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von den bisher bekannten Prägeeinrichtungen - durch eine einfachere, schnellere, billigere Herstellung des Prägewerkzeuges, - durch eine leichtere Handhabung bei Umrüstung auf andere Prägedessins, - durch die Vermeidung von Abzugs spannungen beim Trennen des Kunst stoff-Flächengebildes vom Prägewerkzeug, - durch die damit erstmals geschaffene Möglichkeit, thermoplastische Kunststoff-Flächengebilde beidseitig mit jeder beliebigen Prägung zu versehen.The invention relates to a device for embossing thermoplastics Plastic sheets. This device differs from the previous ones known embossing devices - by a simpler, faster, cheaper production of the embossing tool, - due to easier handling when retrofitting to other Embossing designs - by avoiding pull-off tension when separating the art fabric surface structure from the embossing tool, - through the created with it for the first time Possibility of using thermoplastic plastic sheets on both sides with any To provide embossing.

Bei den heute verwendeten Prägevorrichtungen erfolgt die Prägung im allgemeinen in einem von zwei Walzen gebildeten Prägespalt. Die eine dieser beiden Walzen besteht durchweg aus hochwertigem Stahl, und ihre Nantel-Oberfläche ist durch ein aufwendiges, langwieriges Bearbeitungsverfahren -das sog. Molettieren - zu einer Negativ-Prägeform ausgebildet.With the embossing devices used today, the embossing takes place in generally in an embossing gap formed by two rollers. One of those two Rolls are made entirely of high quality steel and their nantel surface is through a complex, lengthy machining process - the so-called moletting - into one Negative embossing form formed.

Die Gegenwalze muss aus einem elastisch nachgiebigen Material bestehen bzw. auf ikirem Umfang mit einem solchen Material belegt sein, um beim Prägen die Ausformung der Narbtäler in dem thermoplastischen Flächengebilde zu ermöglichen.The counter roll must be made of an elastically flexible material exist or be covered with such a material on ikirem extent in order to ensure that the To enable shaping of the grain valleys in the thermoplastic sheet-like structure.

Wenn an einem solchen sog. Prägekalander das Präge dessin geändert werden soll, erfordert dies das Auswechseln der Stahlprägewalze, was schon durch deren Gewicht erhebliche Umstände erfordert. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich dadurch, dass das thermoplastische Flächengebilde beim Verlassen des Prägespaltes an der Prägewalze klebt, wodurch Abzugskräfte erforderlich werden können, die dem Material unerwünschte innere Spannungen und Schrumpfeigenschaften erteilen. Besonders nachteilig ist, dass es mit den bisherigen Vorrichtungen nicht möglich war, die thermoplastischen Flächengebilde ausser an der der Stahlprägewalze zugekehrten Seite auch an ihrer Rückeite mit einer beliebigen dekorativen oder zweckmässigen Prägung zu versehen.If the embossing design is changed on such a so-called embossing calender is to be, this requires the replacement of the steel embossing roller, which has already been done the weight of which requires considerable effort. Another difficulty arises in that the thermoplastic sheet-like structure when leaving the embossing gap sticks to the embossing roller, as a result of which pull-off forces may be required, which the Give material undesirable internal stresses and shrinkage properties. Particularly The disadvantage is that it was not possible with the previous devices that thermoplastic sheet-like structure except on the side facing the steel embossing roller also on the back with any decorative or useful embossing to provide.

Es ist zwar bekannt, an der Rückseite des Flächengebildes einen textilen Mitläufer - insbesondere ein Gewebe - durch den Prägespalt laufen zu lassen, dessen Struktur dann durch die Gummiwalze in das thermoplastische Material gepresst wird. Jedoch kann man mit einer derartigen Rückseitenprägung immer nur die betreffende textile Struktur übertragen, und zwar lässt sich ausschliesslich deren Negativ-Bild erzeugen.It is known to have a textile on the back of the fabric Followers - especially a fabric - to run through the embossing gap, its The structure is then pressed into the thermoplastic material by the rubber roller. However, with such a reverse side embossing, you can only ever find the relevant one Textile structure can be transferred, and only its negative image can be transferred produce.

Alle diese Mängel werden gemäss der vorliegenden Erfindung durch eine Prägevorrichtung überwunden, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das in ihr verwendete Prägewerkzeug eine - vorzugsweise im Giessverfahren von einem beliebigen Positiv-Modell abgenommene - Silikonkautschuk-Matrize ist.All of these shortcomings are addressed according to the present invention by a Embossing device overcome, which is characterized in that the used in it Embossing tool one - preferably in the casting process of any positive model removed - silicone rubber die.

Silikonkautschukformen und die allgemeine Technik ihrer Anfertigung - Abguss von einem beliebigen Positiv-Muster -sind im Prinzip seit langem bekannt. Sie zeichnen sich durch besonders exakte Wiedergabe des Original-Musters oder - Modells sowie durch ihre hohe Temperaturbeständigkeit aus. Jedoch wurden sie zur Herstellung thermoplastischer Flächengebilde bisher nur bei Anwendung des Giess- oder Streichyerfahrens als Formmittel eingesetzt. Offenbar bestand das Vorurteil, dass es mit einem im Verhältnis zu einer Stahl-Prägewalze weichen und dazu auch noch elastischen Silikonkautschuk-Prägewerkzeug nicht möglich sei, ohne wesentliche Verminderung der Produktionsgeschwindigkeit einwandfreie Prägungen durchzuführen. Diese Ansicht wird durch die vorliegende Erfindung widerlegt.Silicone rubber molds and the general technique of making them - Casting any positive sample - have in principle been known for a long time. They are characterized by a particularly exact reproduction of the original pattern or - Model as well as its high temperature resistance. However, they became Production of thermoplastic flat structures so far only when using the casting or Streichy method used as a molding agent. Apparently the prejudice existed that it is soft in relation to a steel embossing roller and that too nor elastic silicone rubber embossing tool is not possible without essential Reduce the production speed to carry out flawless embossing. This view is refuted by the present invention.

Ausserdem vermeidet die erfindungsgemässe Vorrichtung einen grundsätzlichen Nachteil des Streich- und Giessverfahrens, indem sie gestattet, geprägte Flächengebilde herzustellen, die auch in den Narbtälern einwandfrei bedruckt sind - insbesondere beidseitig geprägte und bedruckte Flächengebilde - denn im Gegensatz zu gestrichenen oder gegossenen Erzeugnissen ist es gemäss der Erfindung möglich, die Flächengebilde zunächst mit glatten Oberflächen vorzufertigen, dann zu bedrucken und erst danach mit der erfindungsgemässen Vorrichtung zu prägen, wobei die Bedruckung und die Prägung in dieser Reihenfolge insbesondere beidseitig aufgebracht werden können.In addition, the device according to the invention avoids a fundamental one Disadvantage of the coating and pouring process in that it allows embossed flat structures produce that are perfectly printed in the grain valleys - in particular Flat structures embossed and printed on both sides - because in contrast to coated ones or Cast products it is possible according to the invention, the flat structures first to be prefabricated with smooth surfaces, then to be printed and only afterwards to emboss with the device according to the invention, the printing and the embossing can be applied in particular on both sides in this order.

Die erfindungsgemäss als Prägewerkzeug zu verwendende SiliXkonkautschuk-Matrize kann räumlichen, maschinen- und verfahrenstechnischen Gegebenheiten und Anforderungen optimal angepasst werden. Sie kann vorteilhaft als bandförmiger Mitläufer und insbesondere als endloses Band ausgebildet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet sie die Mantel-Oberfläche einer mit Silikmnkautschuk belegten Walze.The silicone rubber matrix to be used according to the invention as an embossing tool can be spatial, machine and process engineering conditions and requirements can be optimally adapted. It can be advantageous as a band-shaped follower and in particular be designed as an endless belt. In a preferred embodiment forms it is the jacket surface of a roller covered with silicone rubber.

In diesem Fall ist sie ohne weitere Umbauten gegen eine bisher übliche Stahlprägewalze austauschbar.In this case it can be compared to a previously common one without any further modifications Exchangeable steel embossing roller.

Wie sich gezeigt hat, ist es insbesondere für eine rapporttreue Prägung besonders vorteilhaft, wenn die erfindungsgemässe Silikonkautschuk-Natrize eine maßstabile Einlage enthält und/oder rückseitig mit einem maßstabilen Träger fest verbunden ist. Als maßstabile Einlagen kommen beispielsweise schrumpf- und dehnungsfreie Gewebe, Fäden oder Drähte in Betracht; als maßstabiler Träger dient z.B.As has been shown, it is especially useful for embossing that is true to the repeat particularly advantageous if the silicone rubber sodium according to the invention is a contains dimensionally stable insert and / or on the back with a dimensionally stable carrier connected is. For example, shrink-free and stretch-free inserts are available as dimensionally stable inserts Fabrics, threads or wires into consideration; as a dimensionally stable carrier e.g.

bei der o.a. Ausführungsform als silikonkautschukbelegte Walze der stählerne Walzenkörper.in the above-mentioned embodiment as a silicone rubber-coated roller of the steel roller bodies.

Im übrigen unterscheidet sich eine Prägevorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich von bekannten derartigen Anordnungen. Wie ublich,wird das zu prägende thermoplastische Flächengebilde im allgemeinen mittels Vorwärmwalzen und/oder Eeizstralern auf seine optimale Prägetemperatur erhitzt, bevor es in den Prägespalt ein läuft. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Prägevorrichtung ist darin zu sehen, dass das thermoplastische Flächengebilde beim Verlassen des Präge spaltes nicht durch hohe Abzugskräfte vom Prägewerkzeug getrennt und dabei gereckt zu werden braucht, denn durch die dehäsive Eigenschaft der Silikonkautschuk-Oberflaclie löst sich das geprägte Material leicht und ohne dabei eine im allgemeinen urer#run#schte Schrumpfneigung zu erhalten.In addition, an embossing device differs according to the present one Invention does not differ significantly from known such arrangements. As usual, will the thermoplastic sheet-like structure to be embossed generally by means of preheating rollers and / or Eeizstralern heated to its optimal embossing temperature before it is in the Embossing gap is running. A particular advantage of the embossing device according to the invention can be seen in the fact that the thermoplastic sheet-like structure when leaving the Embossing gap not separated from the embossing tool by high pull-off forces and at the same time Needs to be stretched, because of the dehesive property of the silicone rubber surface the embossed material comes off easily and without a generally crude # wrinkled # shed To maintain a tendency to shrink.

ueber das vorstehend Gesagte hinaus wird durch die erfindungsgemässe Vorrichtung ein wesentlicher Fortschritt dadurch erzielt, dass es damit erstmals möglich ist, ein thermoplastisches Flächengebilde --insbesondere auch dann, wenn seine Dicke weniger als 1 mm beträgt - nicht nur von seiner Vorderseite, sondern auch von seiner Rückseite her mit einem beliebigen gegenständlichen oder abstrakten dekorativen oder zweckmässigen Prägemuster zu versehen.In addition to what has been said above, the inventive Device made a significant advance in that it was the first time is possible, a thermoplastic fabric - especially if its thickness is less than 1 mm - not just from its front, but also from its back with any representational or abstract to provide decorative or appropriate embossing patterns.

Zu diesem Zweck wird entweder anstelle der in bekannten Prägevorrichtungen üblichen glatten Gummi-Gegenwalze eine erfindungsgemäss mit einer Silikonkautschuk-Matrize belegte zweite Prägewalze eingesetzt oder aber eine erfindungsgemässe Silikonkautschuk->latrize in Form eines endlichen oder endlosen Prägebandes läuft an der Rückseite des zu prägenden Eunststoff-Flächengebildes über die glatte Gegenwalze, die in diesem Fall unter Umständen auch aud Stahl bestehen kann, da der Silikonkautschuk hinreichend elastisch nachgiebig ist.For this purpose, either instead of the known embossing devices usual smooth rubber counter-roller one according to the invention with a A second embossing roller occupied by a silicone rubber matrix is used, or one according to the invention Silicone rubber-> latrize runs in the form of a finite or endless embossing belt on the back of the plastic sheet to be embossed over the smooth counter roller, which in this case may also consist of steel, since the silicone rubber is sufficiently resilient.

Vorteilhaft kann ausserdem auch an die Stelle der Stahl-Prägewalze erfindungsgemäss eine Silikonkautschuk-Matrize in Band- oder Walzenform treten. In diesem Fall kann das geprägte thermoplastische Flächergebilde beim Verlassen des Prägesnaltes praktisch spannungsfrei abgezogen werden.It is also advantageous to replace the steel embossing roller According to the invention, a silicone rubber matrix can be used in the form of a belt or roller. In this case, the embossed thermoplastic sheet on leaving of the embossing nipple can be pulled off with practically no tension.

In der Zeichnung wird der Erfindungsgegenstand beispielsweise schematisch veranschaulicht: Fig. 1 zeigt eine erfindnngsgemässe Prägevorrichtung, tei der die Silikonkautschuk-Matrize 4 als endliches Band ausgebildet ist, das einerseits ab- und andererseits wieder aufgewickelt wird. Die zu prägende thermoplastische Kunststoffbahn 1 durchläuft den durch die Walzen 2 und 3 gebildeten Prägespalt, wobei die Walze 3 eine glatte Andrückwalze ist, während die Walze 2 entweder für eine einseitige Prägung ebenfalls mit glatter Mantelfläche ausgerüstet ist oder für die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung besonders wichtige doppelseitige Prägung als Stahl- oder Silikonkautschuk-Prägewalze auigebildet ist.In the drawing, the subject matter of the invention is shown schematically, for example illustrates: FIG. 1 shows an embossing device according to the invention, part of which is the Silicone rubber matrix 4 is designed as a finite band, which on the one hand ab- and on the other hand is rewound. The thermoplastic plastic sheet to be embossed 1 passes through the embossing gap formed by rollers 2 and 3, the roller 3 is a smooth pressure roller, while roller 2 is either for a one-sided Embossing also equipped with a smooth surface is or for the double-sided particularly important in connection with the present invention Embossing is formed as a steel or silicone rubber embossing roller.

Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 nur dadurch, dass die Silikonkautschuk-Matrize 4 hier die Form eines endlosen Bandes hat. Im übrigen gilt das vorstehend über die Walzen 2 und 3 Gesagte auch bei dieser Ausführungsform.FIG. 2 differs from FIG. 1 only in that the silicone rubber matrix 4 here has the shape of an endless belt. In addition, the above applies to the Rolls 2 and 3 what was said in this embodiment as well.

Fig. 3 demonstriert schematisch die Möglichkeit, die Silikonkautschuk-Matrize 4 als Walzenbelegung auszuführen.Fig. 3 schematically demonstrates the possibility of using the silicone rubber matrix 4 to be carried out as roller configuration.

Zur Herstellung einer solchen Prägewalze kann z.B. der stählerne Walzenkörper in einer mit dem Positiv der Prägung ausgekleideten Form mit Silikonkautschuk umgossen werden. Auch bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemässen Prägevorrichtung gilt bezüglich der Walze 2 das oben zu Fig. 1 Gesagte. To produce such an embossing roller, e.g. the steel Roller body in a mold lined with the positive of the embossing with silicone rubber to be poured over. Also in this embodiment of the embossing device according to the invention The statements made above about FIG. 1 apply with regard to the roller 2.

In den Zeichnungen sind konstruktive Einzelheiten der Prägevorrichtungen - wie Mittel zur Walzenverstellung, zum Erzeugen des Prägedruckes, zur Regulierung der Bahnspannung u.a. -nicht dargestellt. Desgleichen wurden Zusatzeinrichtungenwie Vorwärmwalzen, Heizstrahler, Kühl- und Abziehvorrichtungen weggelassen. Die wiedergegebene Anordnung der Vorrichtungselemente sowie der dargestellte Verlauf des Materialflusses stellen jeweils nur beispielsweise Ausführungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung dar.In the drawings are structural details of the embossing devices - such as means for roller adjustment, for generating the embossing pressure, for regulation the web tension etc. -not shown. Additional equipment such as Preheating rollers, radiant heaters, cooling and peeling devices omitted. The reproduced Arrangement of the device elements as well as the illustrated course of the material flow place each represent only examples of possible embodiments of the present invention.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims (8)

P a t e n t an s p r ü c h e Vorrichtung zum Prägen von thermoplastischen Kunststoff-Flächengebilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug eine - vorzugsweise im Giessverfahren von einem Positiv-Modell abgenommene - Silikonkautschuk-Matrize ist. P a t e n t an s p r ü c h e Device for embossing thermoplastics Plastic sheet-like structures, characterized in that the embossing tool is a - preferably removed from a positive model in the casting process - silicone rubber matrix is. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Silikonkautschuk-Matrize als bandformiger Mitläufer ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the silicone rubber matrix is designed as a band-shaped follower. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekeenselchnets dass die Silikonkautschuk-Matrize als endloses Band ausgebildet ist.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the silicone rubber die is designed as an endless belt. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize die Manteloberfläche einer mit Silikonkautschuk belegten Walze bildet.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the die forms the jacket surface of a roller covered with silicone rubber. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Silikonkautschuk-Matrize eine maßstabile Einlage enthält und/oder rückseitig mit einem maßstabilen Träger fest verbunden ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the silicone rubber matrix contains a dimensionally stable insert and / or on the back is firmly connected to a dimensionally stable carrier. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen von zwei Walzen gebildeten Prägespalt, in dem die Silikonkautschuk-Matrize gegen das in an sich bekannter Weise auf Prägetemperatur erhitzte thermoplastische Kunststoff-Flächengebilde gepresst wird.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized by an embossing gap formed by two rollers in which the silicone rubber die against the thermoplastic, which is heated to the embossing temperature in a manner known per se Plastic sheet is pressed. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum gleichzeitigen Prägen der Vorder- und Rückseite von Kunststoff-Flächengebilden die eine der beiden den Prägespalt bildenden Walzen eine übliche Stahl-Prägewalze ist, während die andere Walze eine Silikonkautschuk-Matrize trågt oder an deren Rückseite abstützt.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that for the simultaneous Embossing the front and back of plastic sheets one of the two the rollers forming the embossing gap is a conventional steel embossing roller, while the other The roller carries a silicone rubber matrix or supports it on its back. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum gleichzeitigen Prägen der- Vorder- und Rückseite von Kunststoff-Flachengebilden die beiden den Prägespalt bildenden Walzen eine Silikonkautschuk-Natrize trager oder an deren Rückseite abstützen.8. Apparatus according to claim 6, characterized in that for the simultaneous Emboss the front and back of flat plastic structures, the two den Rollers forming the embossing gap have a silicone rubber sodium carrier or on their rear side prop up.
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