DE1064470B - Verfahren und Vorrichtung zum stetigen Praegen und Auftragen rein thermisch haertbarer Kunststoffpasten auf durchlaufende Traegerbahnen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stetigen Prägen und Auftragen rein thermisch härtbarer Kunststoffpasten auf durchlaufende Trägerbahnen sowie eine zum Durchführen des Verfahrens dienende Vorrichtung. Unter rein thermisch härtbaren Kunststoffpasten im Sinne der Erfindung sind solche zu verstehen, die sich allein durch Wärmezufuhr oder umgekehrt Wärmeentzug aushärten lassen, aber nicht auf chemischem Wege, z. B. mit Hilfe einer Härtflüssigkeit, zum Erstarren gebracht werden müssen. Es ist bekannt, eine Kunststoffpaste in einen spaltartig nach einer Prägewalze hin offenen Stauraum zu bringen, mit Hilfe eines einstellbaren Rakelmessers, das die schräge Bodenfläche dieses Raumes bildet, in vorgegebener Schichtstärke auf die metallische Mantelfläche der Prägewalze aufzustreichen und von dieser Walze auf eine Trägerbahn auf zudrükken, die zwischen der Prägewalze und einer Gegenwalze mit vorzugsweise elastischem Mantel durchläuft.

Bei Verwendung von rein thermisch härtbaren Kunststoffmassen verursacht die Durchführung des bekannten Verfahrens erhebliche praktische Schwierigkeiten, zumal wenn die auf die Trägerbahn aufgebrachte Kunststoffschicht ein netzartig durchbrochenes Prägemuster aufweisen soll. Die rein thermisch härtbare Kunststoffpaste muß nämlich einerseits zur Herstellung sauberer Prägungen und andererseits zum haltbaren Beschichten der Trägerbahn mit der geprägten Paste jeweils eine genaue innezuhaltende Temperatur haben, die von der Pastenbeschaffenheit abhängt.

Bei vielen handelsüblichen Kunststoffpasten muß man mit gewissen Schwankungen in der Art ihrer Zusammensetzung und dementsprechend mit einer Verschiebung der jeweils günstigen Präge- und Auftragstemperatur rechnen. Gewöhnlich wird daher an Stelle des vorgenannten einstufigen Verfahrens ein zweistufiges Verfahren durchgeführt. Nämlich in einem ersten und gegebenenfalls mehrfach wiederholten Arbeitsgang die Prägebahn mit einer Lage ungeprägter Kunststoffmasse beschichtet und die solchermaßen hergestellte zweischichtige Warenbahn sodann einem besonderen Prägekalander zum Ausprägen der Kunststofflage in einem getrennten weiteren Arbeits- +5 gang zugeführt.

Die Erfindung bezweckt, die bei dem bekannten einstufigen Verfahren vorhandenen Schwierigkeiten in einfacher und sicherer Weise zu beseitigen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unter Verwendung von hohlen Wandungsteilen für den nach der Prägewalze hin offenen Stauraum die darin befindliche Kunststoffpaste mit Hilfe eines durch die hohlen Wandungen geleiteten Kühl- oder Heizmittels Verfahren und Vorrichtung

zum stetigen Prägen und Auftragen

rein thermisch härtbarer Kunststoffpasten auf durchlaufende Trägerbahnen

Anmelder:

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

Dr. Paul Dornbusch,
Sankt Hubert über Kempen (Ndrh.),

und Johannes Peiler, Krefeld,
sind als Erfinder genannt worden

je nach den Eigenschaften dieser Paste auf einer unter- bzw. oberhalb ihrer Gelierungstemperatur liegenden Temperatur gehalten. Ferner wird erfmdungsgemäß die Mantelfläche der Prägewalze durch Beheizung oder Kühlung dieser Walze auf einer ein Angelieren der aufgestrichenen Kunststoffpaste bewirkenden Temperatur gehalten und die Trägerbahn beim Zulauf z. B. durch Infrarotstrahler, Heizkanäle oder -trommeln und/oder durch Beheizung der Gegenwalze und durch Herumführen um deren Mantel auf einen hinreichend großen Teil des Walzenumfanges so weit erwärmt, daß die Trägerbahn beim Aufdrücken der an der Prägewalze befindlichen Kunststoffmasse die nach deren und ihrer eigenen Beschaffenheit höchstmögliche Temperatur aufweist.

Durch die Kühlung oder Beheizung der hohlen Wandungsteile des Stauraums kann die in diesem Raum befindliche Kunststoffpaste mit Sicherheit auf einer Temperatur gehalten werden, die bei warmhärtenden Pasten unterhalb und bei kalthärtenden Pasten oberhalb der Gelierungstemperatur liegt. Infolgedessen können sich in der Paste vor dem oder während des Aufstreichens auf die Mantelfläche der Prägewalze keine gelierten Teilchen, bilden, wodurch der innere Zusammenhang der auf der Prägewalze befindlichen Kunststoffmasse und das saubere Ausfüllen der Profilvertiefungen dieser Walze mit der Kunststoffmasse beeinträchtigt werden würde. Die an sich bekannte Beheizung oder Kühlung der Prägewalze ermöglicht es, die Mantelfläche dieser Walze ständig auf einer Temperatur zu halten, die ein An-

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gelieren der abgestrichenen Kunststoffpaste bewirkt. Dadurch erreicht man, daß sich die geprägte Kunststoffmasse beim Aufdrücken auf die durchlaufende Trägerbahn sauber von der Prägewalze, insbesondere aus den Profilvertiefungen dieser Walze, ablöst.

Die vorstehend beschriebene Erwärmung der Trägerbahn vor dem Aufdrücken der an der Prägewalze befindlichen Kunststoffmasse gewährleistet ein haltbares Beschichten dieser Bahn mit der geprägten Kunststoffmasse. Durch die vorerwärmte Trägerbahn wird die nicht geprägte Außenseite der an der Prägewalze befindlichen Kunststoffmasse beim Aufdrücken auf die Trägerbahn zum kurzzeitigen Erweichen gebracht. Infolgedessen können die erweichten Kunststoffteilchen in alle Poren und Vertiefungen der Trägerbahn eindringen und eine innige haltbare Verbindung der geprägten Kunststoffschicht mit der Trägerbahn herbeiführen.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich zur Verwendung von Polyvinylchlorid aus der Gruppe warmhärtender Pasten sowie von Polyäthylen, Polyvinylacetat und Celluloseacetat aus der Gruppe kalthärtender Pasten, wobei die letztgenannten Stoffe durch Schmelzen in den pastenförmigen Zustand übergeführt werden. Neben der notwendigen mittelbaren Kühlung oder Erwärmung der im Stauraum befindlichen Kunststoffpaste mit Hilfe der vorerwähnten Maßnahmen kann bei manchen Pasten auch eine unmittelbare Kühlung oder Vorerwärmung vor Einfüllen in den Stauraum wünschenswert sein. Als Trägerbahn kommen vorzugsweise die hierfür üblichen Werkstoffe, wie Papier, Textil oder Metallfolien, in Betracht.

Eine zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung geeignete Vorrichtung muß zunächst in an sich bekannter Weise ein zur Mantelfläche einer innenbeheizten bzw. innengekühlten Prägewalze anstellbares Rakelmesser, das die schräge Bodenfläche eines Stauraums für die rein thermisch härtbare Kunststoffpaste bildet, und eine Gegenwalze zur Prägewalze aufweisen. Erfindungsgemäß ist die nach der Prägewalze hin gelegenen Seite des Stauraums durch einen ebenso wie das Rakelmesser doppelwandig aitsgeführten Schutzbalken gebildet, wobei die hohlen Innenräume des Rakelmessers und des Schutzbalkens an eine zur Zuführung eines Kühl- oder Heizmittels dienende Leitung angeschlossen sind. Der Schutzbalken kann vorzugsweise höhenverstellbar an dem Vorrichtungsgestell angeordnet sein.

Um alle Teilchen der im Stauraum befindlichen Kunststoffpaste auf gleicher Temperatur zu halten und um die auf die Prägewalze aufzustreichende Kunstpaste mengenmäßig bequem regeln zu können, empfiehlt es sich, in dem zur Prägewalze hin spaltartig offenen Stauraum ein höhenverstellbares Rührwerk und einen höhenverstellbar in den Spalt zwischen Schutzbalken und dem Rakelmesser hineinreichenden Schieber vorzusehen sowie gegebenenfalls das Rührwerk mit Lamellen auszurüsten, die in diesen Spalt hineinreichen. Dabei können zweckmäßig der Schieber und das Traggestänge des Rührwerks an je einem Ende eines in senkrechter Ebene schwenkbaren Doppelhebels angelenkt sein, um mit einem Handgriff an diesem Hebel die erwünschte gegenläufige Höhenverstellbarkeit des Schiebers und des Rührwerks zu bewirken.

An Stelle des Rührwerks und des Schiebers kann in dem Stauraum auch ein Keilkörper vorgesehen werden, der in den Spalt zwischen dem Schutzbalken und dem Rakelmesser hineinreicht, hohl ausgeführt und mit seinem Innenraum an die Leitung eines Heizoder Kühlmittels angeschlossen ist. Zweckmäßig bilden der Keilkörper und der Schutzbalken einen nach unten spaltartig offenen Stauraum, dem die Kunststoffpaste durch Einfüllrohre zugeleitet wird und der mit dem zwischen dem Keilkörper und dem Rakelmesser vorhandenen Stauraum in offener Verbindung steht. !Vorzugsweise ist der letztgenannte Stauraum durch eine Überlaufleitung mit einem Vorratsbehälter für die Kunststoffpaste verbunden und eine Pumpe vorgesehen, mit deren Hilfe die Kunststoffpaste aus dem Vorratsbehälter in den ersten Stauraum zwischen Keilkörper und Schutzbalken gefördert werden kann.

Vorzugsweise ist ferner bei beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung die gesamte Einrichtung, die zum Stauen und zum Aufstreichen der Kunststoffpaste auf die Prägewalze dient, derart schwenkbar angeordnet, daß der Abstand der Aufgabestelle der Kunststoffpaste auf die Prägewalze von derjenigen Stelle, wo die auf der Prägewalze befindliche Kunststoffmasse in geprägtem Zustand auf die Trägerbahn aufgedrückt wird, innerhalb gewisser Grenzen beliebig verändert werden kann.

Wenn die zulaufende Trägerbahn durch Innenbeheizung der Gegenwalze erwärmt wird, besteht deren elastisch nachgiebiger Mantel zweckmäßig aus miteinander abwechselnden Lagen von Asbestpapier und Metallfolie, vorzugsweise unter Verwendung von Aluminiumfolie von etwa 0,01 mm Dicke. Man kann damit den Walzenmantel ohne weiteres auf Oberflächentemperaturen von 200° C und darüber bringen. Wie Vergleichsversuche ergeben haben, würde ein reiner Asbestmantel bei gleicher Stärke der Innenheizung eine Oberflächentemperatur von nur etwa 50° C oder sogar darunter aufweisen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden Vorrichtung veranschaulicht. Es zeigt in vereinfachter Darstellungsweise

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum stetigen Prägen und Auftragen rein thermisch härtbarer Kunststoffpasten auf durchlaufende Trägerbahnen und

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teil der Fig. 1 in abgeänderter Ausführungsform.

Eine Trägerbahn \, z. B. eine Textilbahn, läuft über eine vorzugsweise einstellbare Lenkrolle 2 stetig einer im ganzen mit 3 bezeichneten Gegenwalze zu. Diese Walze besteht aus einem biegungssteifen hohlen Kern 4, der von einem Heizmittel durchströmt wird oder eine Heizeinrichtung enthält, und einem Mantel 5, der aus miteinander abwechselnden Lagen von Asbestpapier und Aluminiumfolie von etwa 0,01 mm Dicke hergestellt ist. Wie Fig. 1 zeigt, wird die Trägerbahn 1 mit Hilfe der Lenkrolle 2 satt auf dem Walzenmantel 5 aufliegend über einen erheblichen Teil des Walzenumfanges über die Gegenwalze 3 geleitet, bevor sie in den Spalt zwischen dieser Walze und einer Prägewalze 6 gelangt. Im Prägespalt wird die Trägerbahn 1 bei B mit einer geprägten Kunststoffmasse 7 beschichtet und bleibt bis zum Ablaufen der fertigen zweischichtigen Warenbahn 1, 7 von der Prägewalze 6 bei C unter leichtem Andruck auf der Kunststoffmasse 7 liegen. Zur Abnahme der fertigen Warenbahn, die anschließend in der üblichen Weise zum vollständigen Aushärten ihrer Kunststoffschicht z. B. durch" einen Gelierkanal geleitet werden kann, dient eine vorzugsweise einstellbare Lenkrolle 8. Die Profilierung der Prägewalze 6 kann beliebig gestaltet

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sein und beispielsweise ein netzartig durchbrochenes Prägemuster ergeben. Die Prägewalze 6 ist ebenfalls als Hohlwalze ausgeführt und wird je nach den Eigenschaften der bei A auf sie abgestrichenen Kunststoffpaste von innen her beheizt oder gekühlt. Die Beheizung oder Kühlung wird so eingestellt, daß die Mantelfläche der Prägewalze eine ein Angelieren der aufgestrichenen Kunststoffpaste bewirkende Temperatur aufweist. Auf dem Wege von der Aufgabestelle A zur Ablaufstelle C kann man dadurch die Kunststoffpaste so weit angelieren, daß die geprägte Kunststoffmasse 7 sich leicht und sauber von der Mantelfläche der Prägewalze löst. Zum Aufstreichen der Kunststoffpaste auf die Prägewalze 6 dient ein doppelwandig ausgeführtes verstellbares Rakelmesser 9, das die schräge Bodenfläche eines Stauraumes 10 für die Kunststoffpaste bildet und an dem die äußeren Seiten wandungen 11 dieses Raumes starr angeordnet sind. Ein höhenverstellbarer und ebenfalls doppelwandig ausgeführter Schutzbalken 12 bildet die innere, der Prägewalze 6 benachbarte Seitenwandung des Stauraumes 10. Durch diesen Schutzbalken wird die im Stauraum befindliche Kunststoffpaste gegen die thermische Einwirkung der gekühlten oder beheizten Prägewalze 6 geschützt. Je nach den Eigenschaften der Kunststoftpaste wird durch die inneren Hohlräume des Rakelmessers 9 und des Schutzbalkens 12 ein Heiz- oder Kühlmittel solcher Beschaffenheit geleitet, daß die Kunststoffpaste im Stauraum 10 und beim Aufstreichen auf die Prägewalze 6 mit Hilfe des Rakelmessers 9 eine ober- bzw. unterhalb ihrer Gelierungstemperatur liegende Temperatur aufweist. In den nach der Prägewalze 6 hin offenen Spalt des Stauraumes 10 ragen die Lamellen eines in diesem Raum vorgesehenen Rührwerks 13. Zwischen dem Rührwerk 13 und dem Schutzbalken 12 befindet sich ein Schieber 14. Dieser Schieber und das Traggestänge 15 des Rührwerks 13 sind an je einem Ende eines Doppelhebels 16 angelenkt, der bei 17 in senkrechter Ebene schwenkbar gelagert und zu einem Handgriff 16α verlängert ist. Wenn man das Rührwerk 13 mit Hilfe eines Hebels 16 hebt und dadurch seine Lamellen aus dem Spalt zwischen dem Schutz- *5 balken 12 und dem Rakelmesser 9 nach oben herauszieht, senkt sich der Schieber 14 und schließt diesen Spalt ab. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist in dem Stauraum 10 an Stelle des Rührwerks 13 ein hohler Keilkörper 18 vorgesehen, durch dessen Hohlraum ebenso wie durch die Hohlräume des Rakelmessers 9 und des Schutzbalkens 12 ein Mittel zum Erwärmen oder zum Kühlen der im Stauraum 10 befindlichen Kunststoffpaste geleitet wird. Der Keilkörper 18 und der Schutzbalken 12 umschließen einen inneren Stauraum 19, der an seinem Spalt mit dem Stauraum 10 in offener Verbindung steht. Aus diesem Stauraum 10 führt eine Überlaufleitung 20 zu einem Vorratsbehälter 21, in dem ein Rührwerk 22 angeordnet sein kann. Eine Pumpe 23 drückt die ihr aus dem Behälter 21 zulaufende Kunststoffpaste durch eine Leitung 24 ständig in den inneren Stauraum 19. Aus dem Bodenspalt dieses Raumes strömt die Kunststoffpaste auf die Mantelfläche der Prägewalze 6 und, soweit sie nicht von dem Rakelmesser 9 auf diese Mantelfläche aufgestrichen wird, in den äußeren Stauraum 10. Mit Hilfe der Pumpe 23 wird somit die Kunststoffpaste ständig zwischen den Räumen 10 und 19 umgewälzt, wobei naturgemäß ihre laufend von der Prägewalze 6 abgenommene Teilmenge durch entsprechendes Nachfüllen in den Stauraum 10 oder den Behälter 21 zu ergänzen ist. Um die im Stauraum 19 befindliche Kunststoffpaste nach Möglichkeit gegen die thermische Einwirkung der beheizten oder gekühlten Prägewalze 6 zu schützen, ist der Balken 12 nach unten hin zu einem Abdeckblech 25 verlängert. Die gesamte zum Stauen und Aufstreicben der Kunststoffpaste auf die Prägewalze 6 dienende Einrichtung kann gegebenenfalls, wie in Fig. 2 durch eine Kreislinie 26 angedeutet ist, schwenkbar angeordnet sein, um die Aufgabestelle A innerhalb gewisser Grenzen von der Stelle B, wo die Kunststoffmasse 7 auf die durchlaufende Trägerbahn aufgedrückt wird, noch weiter entfernen oder umgekehrt näher an die Stellei? heranbringen zu können. Je nach der Einstellung des Rakelmessers 9 kann dieses zwischen sich und der Prägewalze 6 einen Spalt frei lassen oder gerade an der Mantelfläche dieser Walze anliegen. Weist die Prägewalze 6 beispielsweise eine netzartig durchbrochene Musterung auf, so kann man im zweiten Fall eine entsprechend netzartig durchbrochene Kunststoffschicht 7 erzeugen, die in der beschriebenen Weise innig und haltbar mit der durchlaufenden Trägerbahn 1 verbunden wird. Im ersten Fall ergibt sich je nach der Breite des Spalts zwischen Rakelmesser und Prägewalze eine entsprechend dicke Kunststoffbahn mit netzartig gemusterter Oberseite. Wenn man eine luftdurchlässige Trägerbahn 1 nimmt und diese mit einer irgendwie unterbrochenen Kunststofflage 7 beschichtet, entsteht eine ebenfalls luftdurchlässige Warenbahn, die sich für zahlreiche Verwendungszwecke eignet. PatentansphCche:

1. Verfahren zum stetigen Prägen und Auftragen rein thermisch härtbarer Kunststoffpasten auf durchlaufende Trägerbahnen, bei welchem die Paste in einen spaltartig nach einer Prägewalze hin offenen Stauraum gebracht, mit Hilfe eines einstellbaren Rakelmessers, das die schräge Bodenfläche dieses Raumes bildet, in vorgegebener Schichtstärke auf die Mantelfläche der Prägewalze aufgestrichen und von dieser Walze auf die zwischen der Prägewalze und einer Gegenwalze mit vorzugsweise elastischem Mantel durchlaufende Trägerbahn aufgedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung von hohlen Wandungsteilen für den Stauraum die darin befindliche Paste mit Hilfe eines durch die hohlen Wandungen geleiteten Kühl- oder Heizmittels je nach ihren Eigenschaften auf einer unter- bzw. oberhalb ihrer Gelierungstemperatur liegenden Temperatur und die Mantelfläche der Prägewalze durch Beheizung oder Kühlung dieser Walze auf einer ein Angelieren der aufgestricbenen Paste bewirkenden Temperatur gehalten wird, während die Trägerbahn bei ihrem Zulauf so weit erwärmt wird, daß sie beim Aufdrücken der an der Prägewalze befindlichen Kunststoffmasse die nach deren und ihrer eigenen Beschaffenheit höchstmögliche Temperatur aufweist.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem die schräge Bodenfläche eines Stauraumes für die Kunststoffpaste bildenden, zur Mantelfläche einer innen beheizten bzw. innen gekühlten Prägewalze anstellbarem Rakelmesser und einer Gegenwalze zur Prägewalze, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Prägewalze (6) hin gelegene Seite des Stau-

raumes (10) durch einen vorzugsweise höhenverstellbaren und ebenso wie das Rakelmesser (9) doppelwandig ausgeführten Schutzbalken (12) gebildet ist, wobei die hohlen Innenräume des Rakelmessers und des Schutzbalkens an eine zur Zuführung eines Kühl- oder Heizmittels dienende Leitung angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stauraum (10) ein höhenverstellbares Rührwerk (IS) und ein höhenverstellbarer, in den Spalt zwischen dem Schutzbalken (12) und dem Rakelmesser (9) hineinreichenden Schieber (14) zum Verschließen des Spalts vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk (13) mit Lamellen ausgerüstet ist, die in den Spalt zwischen dem Schutzbalken (12) und dem Rakelmesser (9) hineinreichen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (14) und das Traggestänge (15) des Rührwerks (13) an je einem Ende eines in senkrechter Ebene schwenkbaren Doppelhebels (16) angelenkt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stauraum (10) ein in den Spalt zwischen dem Schutzbalken (12) und dem Rakelmesser (9) hineinreichender, hohler und mit seinem Innenraum an die Leitung eines Heiz- oder Kühlmittels angeschlossener Keilkörper (18) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilkörper (18) und der Schutzbalken (12) einen nach unten spaltartig offenen Stauraum (19) bilden, dem die Kunststoffpaste durch Einfüllrohre (24) zugeleitet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen dem Keilkörper (18) und dem Rakelmesser (θ) vorhandene Stauraum (10) mit dem zwischen dem Keilkörper (18) und dem Schutzbalken (12) vorgesehenen Stauraum (19) in offener Verbindung steht und durch eine Überlaufleitung (20) mit einem Vorratsbehälter (21) für die Kunststoffpaste verbunden ist und daß eine die Kunststoffpaste aus dem Vorratsbehälter (21) in den Stauraum (19) fördernde Pumpe (23) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte zum Stauen und zum Aufstreichen der Kunststoffpaste auf die Prägewalze (6) dienende Einrichtung derart schwenkbar angeordnet ist, daß der Abstand der Aufgabestelle (A) der Kunststoffpaste auf die Prägewalze von der Stelle (B), wo die auf der Prägewalze befindliche Kunststoffmasse in geprägtem Zustand auf die durchlaufende Trägerbahn (1) aufgedrückt wird, innerhalb gewisser Grenzen beliebig verändert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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