DE7042319U

DE7042319U - Embossing calenders for plastic webs

Info

Publication number: DE7042319U
Application number: DE7042319U
Authority: DE
Original assignee: Prolizenz AG
Current assignee: Prolizenz AG
Priority date: 1970-07-15
Publication date: 1973-08-23

Description

Priorität: 15,7.197o; Schweiz, Anmelde-Nr. 1o 717/7oPriority: 15.7.197o; Switzerland, registration no. 1o 717 / 7o

Die Erfindung bezieht sich auf einen Prägekalander für Kunststoffbahnen, mit einer oder mehreren Vorheizungs- und einer Behandlungsstation mit einer Präge- und einer Presseurwalze.The invention relates to an embossing calender for plastic webs, with one or more preheating and a treatment station with an embossing and an impression roller.

Es sind Kalander zum Behandeln von Kunststoffbahnen, deren Laminate aber auch zum Behandeln von, mit Kunststoffschicht^ bedeckten Trägern sowie zur thermoplastischen Verformung dieser Bahnen und Schichten bekannt. Diese bekannten Kalander befriedigen aber insbesondere, was die Kühlung des Presseurs der Behandlungsstation betrifft, nicht. Bei diesem Presseur handelt es sich in der Regel um eine mit einen Gummibelag versehene rohrartige Stahlwalze. Die in der Vorheizungsstation erhitzte Kunststoffbahn überträgt nun einen Teil ihrer Wärme an diesenThere are calenders for treating plastic webs, their Laminates but also for treating, with a plastic layer ^ covered carriers and known for the thermoplastic deformation of these webs and layers. These known calenders satisfy but especially with regard to the cooling of the impression roller of the treatment station, not. It is this impression roller usually a tube-like tube with a rubber lining Steel roller. The plastic sheet heated in the preheating station now transfers part of its heat to it

Presseur, die abgeführt werden muß. Infolge der verfahrenstechnisch bedingten Ausführung des Presseurs ergeben sich hierbei Schwierigkeiten. Es sind Lösungen bekannt geworden, wonach der Presseur von innen gekühlt wird, aber selbst der Einbau eines Verdrängungskörners im Innern der Walze und hohe Pumpenleistungen für das Kühlmedium ist, der Isoliereigenschaft des Gummis zufolge, durch den bei dieser Anordnung die Wärme abgeführt werden muß, ein Effekt nur bei langsam laufender Anlage zu erwarten.Impressionist who has to be removed. As a result of procedural The conditional execution of the pressurist results in difficulties. Solutions have become known, according to which the impression roller is cooled from the inside, but even the installation of a displacer inside the roller and high pump performance for the cooling medium is, according to the insulating property of the rubber, through which the heat is dissipated in this arrangement must be expected to have an effect only when the system is running slowly.

Es hat daher eine andere Anordnung, bei welcher der Presseur außen befeuchtet wird, immer größere Anwendung gefunden. Es wird hierbei ein hauchdünner Wasserfilm aufgetragen, der unter Wärmeentzug verdunstet. Als Nachteil hat sich gezeigt, daß einmal diese Anordnung nicht bei allan geometrisch möglichen Lagen der Prägestation anwendbar ist und zum anderen, daß schonA different arrangement, in which the impression roller is moistened on the outside, has therefore found ever greater use. It a wafer-thin film of water is applied to the underneath Heat extraction evaporates. It has been shown to be a disadvantage that once this arrangement is not geometrically possible for all Locations of the embossing station is applicable and on the other hand that already

ein ganz geringer örtlicher Wasserüberschuß zu Flecken auf der Kunststoffbahn führt. Zur Behebung dieses Mangels sind z. T. komplizierte Abrakel- bzw. Abquetschsysteme geschaffen worden.a very small local excess of water leads to stains on the plastic sheet. To remedy this deficiency are z. T. Complicated doctoring or squeezing systems have been created.

Die vorliegende Erfindung bezweckt diese Nachteile zu umgehen. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß an der Presseurwalze eine Kühlwalze anliegt, um die von der Kunststoffbahn zugeführte Wärme abzuführen.The present invention aims to obviate these disadvantages. It is characterized by the fact that one on the impression roller Cooling roller rests in order to dissipate the heat supplied by the plastic web.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Figuren erläutert. Es zeigen in rein schematischer Darstellung:The invention will then be explained with reference to figures. It shows in a purely schematic representation:

Fig. 1 eine bekannte Ausführung eines Kalanders,1 shows a known embodiment of a calender,

Fig. 2 eine Ausführung gemäß der Erfindung, mit horizontal ι angeordneten Vorheizwalzen,Fig. 2 shows an embodiment according to the invention, with horizontal ι arranged preheating rollers,

Fig. 3 eine erfindungsgenäße Ausführung eines Kalanders mit zum Teil vertikal, zum Teil horizontal angeordneten Vorheizwalzen, zum Prägen und Kaschieren,3 shows an embodiment of a calender according to the invention partly vertically, partly horizontally arranged preheating rollers, for embossing and lamination,

Fig. 4 eine weitere Kalanderanordnung zum Prägen und Kaschieren ,4 shows a further calender arrangement for embossing and lamination,

Fig. 5 einen Kalander mit senkrecht angeordneten Heizwalzen-Sätzen, zum Herstellen einer dreischichtigen Materialbahn, 5 shows a calender with vertically arranged sets of heating rollers, for producing a three-layer material web,

Fig. 6 einen Kalander mit auf gleicher Höhe angeordneten Vorheizwalzen und Prägewalze.6 shows a calender with preheating rollers arranged at the same height and embossing roller.

Beim Kalander gemäß Fig. 1 gelangt bekannterweise eine zu behandelnde Materialbahn 1 von einer nicht dargestellten Abwicklungsvorlage über eine gummierte Anpreßwalze 2 vollflächig anliegend auf eine Heiztrommel 3. Die Materialbahn 1 erwärmt sich auf dieser Heiztrommel 3 auf Prägetemperatur. Ein Infrarotstrahler 5 - es kann auch ohne diesen gearbeitet werden - trägt dafür Sorge, daß die Materialbahn 1 auf ihrem Wege vom Scheitelpunkt der Heiztrommel 3 bis zum Prägespalt, welcher zwischen einer als Prägewalze dienenden gravierten Walze 7 und einerIn the calender according to FIG. 1, as is known, a to be treated arrives Material web 1 from a development template, not shown, over a rubberized pressure roller 2 lying full-surface onto a heating drum 3. The material web 1 is heated on this heating drum 3 to the embossing temperature. An infrared heater 5 - it can also be used without this - ensures that the material web 1 is on its way from the apex the heating drum 3 to the embossing gap, which is between an engraved roller 7 serving as an embossing roller and a

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Presseurwalae 9 gebildet wird, inre Temperatur beibehalt. In diesem PrHgespalt erfolgt die Verformung der Materialbahn, wobei es sich als wirkungsvoll erwiesen hat, das zu verformende Material noch eine Weile mit der gravierten Walze 7 in Berührung zu belassen und erst Über eine Abnahmewalze 11 zu den nicht dargestellten Kühl-, Kantenbeschnitt- und AufWicklungsaggregat zu fuhren. Es läßt sich dabei nicht vermeiden, daß auch der Presseurwalze 9 durch die Materialbahn 1 erhebliche WHrme zugeführt wird. Da die Presseurwalze 9 meist aus einer gummierten Stahlhülse besteht, nützt eine innere Kühlur - ge der Wärmeisoliereigenschaft des Gummis wenig. Es hat &. ae/<l;alb weitgehend an Hochleistungs-Prägeanlagen eingeführt, die guiranierte Presseurwalze 9 äußer!Ixch zu kühlen. Eine der üblichen Vorrichtungen dafür ist als Kühleinrichtung 13 in Fig. 1 dargestellt, eine Einrichtung, wie sie bei konventionellen Anlagen mit horizontalem Einlauf üblich ist.Impression roller 9 is formed, inre temperature is maintained. The deformation of the material web takes place in this preheating gap, whereby it has proven to be effective to leave the material to be deformed for a while in contact with the engraved roller 7 and only via a take-off roller 11 to the cooling, edge trimming and winding unit (not shown) respectively. It cannot be avoided that the impression roller 9 is also supplied with considerable heat by the material web 1. Since the impression roller 9 usually consists of a rubberized steel sleeve, an internal cooling system is of little use to the heat insulating property of the rubber. It has &. ae / <l; alb largely introduced on high-performance embossing systems, the guiranized impression roller 9 on the outside! Ix ch to cool. One of the usual devices for this is shown as cooling device 13 in FIG. 1, a device as is usual in conventional systems with a horizontal inlet.

Es sind auch weitere Anlagen bekannt geworden, bei welchen die Materialbahn der Heiztromrael horizontal zugeführt und vertikal entnommen wird, was zu größeren Umschlingungswinkeln, sowohl bei der Heiztrommel als auch bei der gravierten Walze, führt.Other systems have also become known in which the material web is fed to the Heiztromrael horizontally and vertically is taken, resulting in larger angles of wrap, both in the heating drum as well as in the engraved roller.

Die in den Fig. 2-5 dargestellten Kalander sind im Sinne der Erfindung konzipiert..The calenders shown in Figs. 2-5 are in the sense of Invention designed ..

Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 gelangt eine Materialbahn 2o über eine Anpreßwalze 21 nacheinander auf horizontal ange-In the embodiment according to FIG. 2, a material web 2o is successively applied horizontally via a pressure roller 21.

7§*231!23.e.?37§ * 231! 23.e.? 3

ordnete Heizwalzen 22, 23, 24, 25 und 26. Nach uem Verlassen der letzten Heizwalze 26 sorgt ein Infrarotstrahler 27 für die Aufr*schfcerhaltun<t der Prägetemperatur der Materialbahn 2o. Die- se gelangt hierauf in den sogenannten Prägespalt zwischen eine gravierte Walze 29 und eine Presseurwalze 31. Letztere wird mittels einer gekühlten Stützwalze 33 oberflächengekühlt. Der Antrieb der Prägewalze 29 und der Presseurwalze 31 kann von der Stützwalze 33 aus erfolgen. Dieser Behandlungsstation folgt eine Abnahmewalze 32, über welcher die Kunststoffbahn zu einer nicht dargestellten Kühl-, Kantenbeschnitt- und Aufwickelvorrichtung geleitet wird. arranged heating rollers 22, 23, 24, 25 and 26. After leaving the last heating roller 26 , an infrared radiator 27 ensures that the embossing temperature of the material web 20 is maintained. This then reaches the so-called embossing gap between an engraved roller 29 and an impression roller 31. The latter is surface-cooled by means of a cooled support roller 33. The drive of the embossing roll 29 and the impression roller 31 can be carried from the backing roll 33 from. This treatment station is followed by a take-off roller 32, via which the plastic web is guided to a cooling, edge trimming and winding device (not shown).

Das Durchmesserverhältnis von Vorheiz- und Prägewalzen liegt vorzugsweise im Rahmen von 1 : 1 bis 1 : 2, das· von Prägev/alze und Presseur vorzugsweise im Rahmen vcn 1 : 1 bis 2:1.The diameter ratio of preheating and embossing rollers is preferably in the range of 1: 1 to 1: 2, the · von Prägev / alze and impression roller preferably in the range of 1: 1 to 2: 1.

Die Ausführung gemäß Fig. 3 zeigt eine erste Materialbahn 4o und eine m^eite Materialbahn 41, welche mit der ersten Bahn 4o im Kalander zu vereinen und zu prägen ist. Die Materialbahn 4o gelangt über eine Anpreßwalze 43 auf sieben sich folgende Heizwalzen 45, wo sie auf die nötige Kaschier- und Prägetemneratur erhitzt wird. Nach dem überlaufen der ersten vier Heizwalzen 45 und eines Teils der fünften Heizwalze 4 5 wird die erste Materialbahn 4o mit der zweiten Materialbahn 41 vereinigt, Diese ist ihrerseits über Führungswalzen 44 auf eine Anpreßwalze 43 gelangt. Hier werden, wie ersichtlich, die beiden Materialbahnen 4o und 41 unter dem Druck der Anpreßwalze 43 aufThe embodiment according to FIG. 3 shows a first material web 4o and a multiple web of material 41, which is connected to the first web 4o is to be combined and embossed in the calender. The material web 4o passes over a pressure roller 43 to seven successive ones Heating rollers 45, where they are set to the necessary laminating and embossing temperature is heated. After overflowing the first four heating rollers 45 and part of the fifth heating roller 4 5, the The first material web 4o is combined with the second material web 41, which in turn is applied via guide rollers 44 to a pressure roller 43 reached. Here, as can be seen, the two material webs 4o and 41 open under the pressure of the pressure roller 43

der fünften Heizv/alze 4 5 kaschiert, d. h'. zu einer Materialbahn vereinigt. Diese vereinigte lüfter?albahn wird auf den weiteren Heizv/alzen 45 erhitzt und gelangt in den Bereich eines Infrarotstrahlers 47 zwecks Beibehaltung der Temperatur. Die Materialbahn gelangt anschließend zwischen eine gravierte Walze 4 8 und eine Presseurwalze 5o. Letztere wird mittels einer gekühlten Stützwalze 51 oberflächengekühlt. Dieser Behandlungsstation folgt eine Abnahrtewaize 52, über welche das verbundmateriai in eine nicht dargestellte Kühl- und Wickelvorrichtung geleitet wird.the fifth heating roller 4 5 laminated, d. H'. combined into a web of material. This combined fan strip is heated on the further heating rollers 45 and reaches the area of an infrared radiator 47 in order to maintain the temperature. The material web then passes between an engraved roller 4 8 and an impression roller 5o. The latter is surface-cooled by means of a cooled support roller 51. This treatment station is followed by a collection roller 52, via which the composite material is passed into a cooling and winding device (not shown).

Der Kalander gemäß Fig. 4 dient ebenfalls zun Kaschieren. Zwei Materialbahnen 55 und 56, welche von oben in den Kalander einlaufen, werden auf einer der Heizwalzen 6o zusammengeführt. Die erste Materialbahn 55 wird auf zwei Heizwalzen 6o vorgeheizt, worauf,.über eine Führungswalze 57 und eine Anpreßwalze 59, die zweite Materialbahn 56 mit der ersten Materialbahn 55 auf der dritten Heizwalze vereinigt wird. Diese kaschierte Materialbahn wird anschließend auf vier weiteren Heizv/alzen 6o auf Prägetremneratur gebracht. Sie gelangt hernach in den Bereich eines Temperaturstrahlers 61 und läuft danach zwischen eine gravierte Walze 63 und eine Prenseurwalze 64 ein. Auch hier ist die Presseurwalze 64 mit Hilfe einer gekühlten Walze 66 oberflächengekühlt. Die derart geprägte Materialbahn gelangt anschließend über eine Abnahmewalze 67 zu einer nicht dargestellten Kühl- und Aufwickelvorrichtung.The calender according to FIG. 4 is also used for lamination. Two webs of material 55 and 56, which enter the calender from above, are brought together on one of the heating rollers 6o. The first material web 55 is preheated on two heating rollers 6o, whereupon, via a guide roller 57 and a pressure roller 59, the second material web 56 with the first material web 55 on the third heating roller is combined. This laminated material web is then embossed on four further heating rollers 6o brought. It then reaches the area of a temperature radiator 61 and then runs between an engraved one Roller 63 and a Prenseur roller 64. Here, too, is the impression roller 64 surface-cooled with the aid of a cooled roller 66. The material web embossed in this way then arrives Via a take-off roller 67 to a cooling and winding device (not shown).

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Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 werden drei Materialbahnen 7o, j 71 und 72 zusammengebracht. Zwei Materialbahnen 7o und 72 gelangen über Anpreßwalzen 73 auf je fünf Keizw&lzen 75_f wonach sie sich mit der dritten Materialbahn 71, wetehe zwischen den beiden Materialbahnen 7o und 72 eingeführt wird, nach dem Durchgehen .verschiedener Führungswalzen 76 zwischen einer gravierten Walze 78 und einer Presseurwalze 79 zum Laminieren und Prägen finden. Das fertige Produkt wird wiederum über eine Ahnahmewalze 82 zu einer Kühl- und Aufwickelstation (nicht dargestellt) geführt. Eine gekühlte Walze 81 sorgt auch hier für eine wirksame Oberflächenkühlung der Presseurwalze 79.In the embodiment according to FIG. 5, three material webs 7o, j 71 and 72 are brought together. Two material webs 7o and 72 pass through pressure rollers 73 on five Keizw & lzen 75 _f whereby they do with the third material web 71, wetehe between the two material webs 7o and 72 is introduced, after passing .verschiedener guide rollers 76 between an engraved roll 78 and an impression roller 79 for laminating and embossing. The finished product is in turn guided via a pick-up roller 82 to a cooling and winding station (not shown). Here, too, a cooled roller 81 ensures effective surface cooling of the impression roller 79.

Um das Einziehen der Materialbahnen zwischen die HeizwalzenAbout the pulling in of the material webs between the heating rollers

zu erleichtern, können die auf der einen Seite der Material- , bahn liegenden Heizwalzen, welche miteinander verbunden sind, von den andern abgehoben werden, so daß zwischen den beidento facilitate, on the one hand the material, web lying heating rollers, which are connected to each other, are lifted from the others, so that between the two

Gruppen ein freier Durchgang das Einziehen der Materialbahnen erleichtert. Dies gilt für alle Beispiele gemäß Fig. 2 bis 5.A free passage makes it easier for groups to pull in the material webs. This applies to all examples according to FIGS. 2 to 5.

Es ist weiterhin möglich, in den Beispielen gemäß Fig. 2 bis die Vorheizwalzen auf gleicher Höhe wie die Prägewalzen anzuordnen, so daß die Materialbahn auf gestrecktem, kürzestem
Weg von der Vorheizung, d. h. letzten Vorheizwalze in den
Prägespalt gelangt. Fig. 6 erläutert, wie diese Anordnung im
Falle des Beispieles gemäß Fig. 2 aussehen würde.It is also possible, in the examples according to FIG. 2 to, to arrange the preheating rollers at the same height as the embossing rollers, so that the material web is stretched as short as possible
Away from the preheating, ie last preheating roller in the
Embossing gap arrives. Fig. 6 explains how this arrangement in
Case of the example according to FIG. 2 would look like.

Die Ausführungen gemäß den Fig. 2 bis 6 zeigen außer den neuartigen Prägezonen auch neu konzipierte Vorheizzonen, welcheThe embodiments according to FIGS. 2 to 6 also show the novel Embossing zones also newly designed preheating zones, which

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ein«;- bessere Verarbeitung von Materialbahnen erlauben, als di ..-1 den bisher bekannten Kalandern der Fall war.a «; - allow better processing of material webs than di ..- 1 was the case with the previously known calenders.

Die beschriebene, neuartige Gestaltung der Prägezone bringt gegenüber der konventionellen Art folgende Vorteile mit sich:The described, new design of the embossing zone has the following advantages compared to the conventional type:

1.) Die Kühlung der Presseurwalze erfolgt von außen durch Kontakt» Damit entfällt entweder die wirkungsarme Wärmeabfuhr nach innen oder das problematische Benetzen des Gummibelages. 1.) The impression roller is cooled from the outside Contact »This eliminates either the ineffective heat dissipation to the inside or the problematic wetting of the rubber flooring.

2.) Die Presseurwalze kann im Durchmesser klein gehalten werden. Das führt zu2.) The impression roller can be kept small in diameter. That leads to

2.1 einer Ermäßigung des erforderlichen Prägedruckes, da bei kleinerem Prägedurchmesser die Abplattung des Gummibelages kleiner und damit bei gleichem spezifischen Druck.der Gesamtdruck niedriger wird;2.1 a reduction in the required embossing pressure, since the smaller the embossing diameter, the flattening of the rubber lining is smaller and therefore with the same specific pressure. the total pressure is lower;

2.2 günstigeren geometrischen Verhältnissen im Bereich der Vorheiz- und Prägezone, d. h. zu noch kleineren2.2 more favorable geometric conditions in the area of the preheating and embossing zone, d. H. to even smaller ones

-Abmessungen zwischen dem Scheitelpunkt der letzten Heizwalze der neu konzipierten Vorheizzone und dem Prägespalt und dementsprechend auch der Infrarotheizung. -Dimensions between the apex of the last heating roller of the newly designed preheating zone and the Embossing gap and accordingly also the infrared heating.

3.) Die Presseurwalze bedarf nicht mehr der Bombierung. Damit entfallen die häufigen Presseurwalzenvechsel bei Änderung der Prägedrucke, die bei verschiedenartigen Gravuren erforderlich werden können.3.) The impression roller no longer needs crowning. This eliminates the need to frequently change impression rollers when changing the embossing pressure, which can be necessary for different types of engraving.

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4.) Der Antrieb der Presseurwalze entfällt. Die Stützv/alze übernimmt diesen indirekt. Danit entfallen alle Eingriffe in die Gleichlaufsteuerung des elektrischen Antriebes, die bei einem direk en Presseurvalzenantrieb infolge geänderten Presseurwalzendurchnessers, wie es z. B. durch Nachschliff des Belages oder große Abplattung desselben, bei hohen Prägedrucken, nötig wird.4.) There is no drive for the impression roller. The support roller takes over this indirectly. This eliminates all interventions in the synchronization control of the electric drive that with a direct en impression roller drive as a result of changed impression roller diameter, as z. B. by regrinding of the covering or large flattening of the same, with high embossing pressures, is necessary.

5.) Der Wechsel der Presscurwalze läßt sich ähnlich einfach, wie der der Gravurwalze handhaben.5.) The change of the press curling roller can be handled just as easily as that of the gravure roller.

- Ansprüche -- Expectations -

Claims

Il It · »It It 1 * 1 111 - 1o - claims for protection

1. Embossing calender for plastic webs, with one or several preheating and a treatment station with an embossing and an impression roller, characterized in that that the impression roller (31; 5o; 64; 79) has a cooling roller: e (33; 51? 66; 81) is applied, which the plastic sheet (1; 2o; 4o; 41; 55; 56; 7o; 71; 72) dissipates heat supplied.

2. Calender according to claim 1, characterized in that the Embossing roller (7; 29; 48; 63; 78) and the impression roller (31; 5o; 64; 79) can be driven by the cooling roller (33; 51).

3. Calender according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter ratios of the embossing roller (7; 29; 48; 63; 76) and impression roller (31; 5o; 64; 79) in a range from 1: 1 to 2: 1.

4. Calender according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the treatment zone is preceded by several preheating rollers (22-26; 45; 6o; 75).

5. Calender according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling roller is designed as a support roller (33; 51).