DE2644876A1

DE2644876A1 - Kalander

Info

Publication number: DE2644876A1
Application number: DE19762644876
Authority: DE
Inventors: Henry Renaut
Original assignee: LEMAIRE AND CIE
Current assignee: LEMAIRE AND CIE
Priority date: 1976-02-19
Filing date: 1976-10-05
Publication date: 1977-09-01
Also published as: FR2341442B1; FR2341442A1; GB1522728A; US4117699A

Description

LEMAIRE & CIE S.A., ROUBADC (Frankreich)

Kalander

Die Erfindung betrifft einen Kalander zur thermischen Behandlung von Produkten geringer Stärke, insbesondere zum sog. Thermodruck eines druckempfindlichen Textilmaterials, mittels eines Bandes aus inertem Material als Träger eines zu übertragenden Musters, mit einer zylindrischen, um. ihre Achse drehbar gelagerten, beiheizbaren Walze, einem in Längsrichtung endlosen, einen Teil des zylindrischen Walzenumfang es umlaufenden Band zum Andrücken des zu bedruckenden Materials und des Musterbandes gegeneinander und mit Einrichtungen zum Antrieb des Druckbandes in seiner Längsrichtung und bzw. oder der Walze um ihre Achse.

1200. L978.12D.25

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Bekanntlich besteht das Thermodruckverfahren darin, das zu bedruckende Material und einen inerten Träger des zu übertragenden Musters, welches in verdampfbaren Farbstoffen ausgeführt ist, unter Druck in Kontakt miteinander zu bringen und einer geeigneten Temperatur auszusetzen, die eine Verdampfung der Farbstoffe und ihr Eindringen in das zu bedruckende Material bewirkt. Dabei ist die Erhitzungszeit abhängig von der gewünschten Intensität des Druckauftrages. Die Behandlungstemperatur liegt im allgemeinen in der Grössenordnung von 220 C und die Behandlungsdauer liegt zwischen 20 Sekunden und 5 Minuten.

Bei der praktischen Anwendung dieses Verfahrens auf Materialien grosser Länge erfolgt die Behandlung mit einem Kalander, welcher im wesentlichen aus einer zylindrischen, heizbaren Walze besteht, die um ihre Achse drehbar ist und gegen welche das zu bedruckende Material und der inerte, das zu übertragende Muster aufweisende Träger gedruckt werden. Der Musterträger besitzt hierbei die Form eines Bandes und das Andrücken erfolgt mittels eines in Längsrichtung endlosen Bandes, dessen lineare Geschwindigkeit gleich der Umfangsgeschwindigkeit der geheizten Walze ist, deren zylindrischen Umfang dieses Druckband teilweise umläuft.

Je nach der Art der Fasern des zu bedruckenden Materials und je nach der Art der verwendeten Farbstoffe können das Musterband und das Druckband unterschiedlicher Art, beispielsweise durchlässig oder nicht, sein und der Kalander kann verschiedene Zusatzeinrichtungen aufweisen, insbesondere zur Erleichterung eines guten Eindringens der Farbstoffe senkrecht zur allgemeinen Ebene des bedruckten Materials, um eine Verteilung in dieser Ebene zu verhindern» die zu einer ungenauen Wiedergabe der Musterränder führen würde.

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Keine der bisher bekannten Vorrichtungen arbeiten jedoch zufriedenstellend, wenn druckempfindliche Textilmaterialien, beispielsweise Teppiche, in dieser "Weise bedruckt werden sollen, insbesondere wenn diese eine grosse Breite aufweisen.

Die Qualität des Thermodruckes auf derartige Materialien ist nämlich sehr stark abhängig von dem Pressdruck zwischen dem inerten Musterträger und dem zu bedruckenden Material. Selbst wenn es möglich ist, in einem gewissen Ausmass diesen Druck durch mehr oder weniger grosse Spannung des Druckbandes mittels einer Druckwalze auf einer Querachse zu steuern, die auf einer der Druckbandseiten anliegt, gestattet keine bisher bekannte Vorrichtung die Erzielung eines gleichmässigen Druckes auf der gesamten Breite des Druckbandes, vor allem wenn diese Breite erheblich ist, beispielsweise 5 m, wie es der Fall bei der Verarbeitung von Teppichen ist.

Hierbei stellt man nämlich Druckdifferenzen in der Grössenordnung von 20 g pro cm.2 zwischen verschiedenen Bereichen in der Breite des Druckbandes fest, wodurch insbesondere Verzerrungen währ end der Laufbewegung des Druckbandes unvermeidlich sind. Derartige Druckdifferenzen in der Breite sind weniger störend, wenn beispielsweise Gewebe verarbeitet werden, wobei der erforderliche Druck im allgemeinen in der Grössenordnung von 100 bis 150 g pro cm2 liegt. Sie wirken sich jedoch schädlich aus, wenn man Materialien verarbeitet, die nur einen schwachen Arbeitsdruck erfordern, beispielsweise in der Grössenordnung von 5 bis 50 g pro cm2 im Fall von Teppichen, die einerseits mit einem ausreichenden Druck bearbeitet werden müssen, um ein gutes Eindringen der Farbstoffe in die Tiefe zu gewährleisten und deren Verbreitung in der Teppichebene zu verhindern. Andererseits muss der Druck aber auch so gering sein, damit der Teppich oder all-

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gemein das behandelte Material keine Druckstellen aufweist. Im. lalle von geringen Drücken führen aber die Druckunterschiede zwischen den verschiedenen Bereichen des Druckbandes zu sichtbaren Abweichungen im äusseren Aussehen des durch Thermodruck behandelten Materials.

Zweck der Erfindung ist die Vermeidung dieses Nachteiles durch Veränderung des Druckbandes, d.h. die Art des Herstellungsmaterials und seine Ausbildung, was im allgemeinen von den Bedingungen des eigentlichen Thermodruckes abhängt, insbesondere von den behandelten Fasern.

Hierzu ist ein Kalander der eingangs erwähnten Art er findung sgemäss gekennzeichnet durch ein Druckband aus einer Mehrzahl in Querrichtung nebeneinander angeordneter, endloser Streifen und durch unabhängig voneinander wirkende Spannvorrichtungen für jeden Streifen.

Zweckmässige Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines er findung sgemäss ausgebildeten Kalanders im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei zeigen :

Fig. 1 eine Seitenansicht parallel zur Walzenachse eines er-

findung sgemäss en Kalanders, dessen Seitenwände weggelassen sind, und

Fig. 2 eine teilweise Draufsicht auf Spanneinrichtungen für die

das Druckband bildenden Streifen in einem Schnitt nach II - Π in Fig. 1.

Der in Fig. 1 gezeigte Kalander besitzt in bekannter Weise eine Walze mit einem zylindrischen Umfang 3 auf einer Achse 2, worauf die Walze

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durch geeignete Hilfsmittel frei dr.ehbar gelagert ist.

Zur Ausführung eines Thermodruckverfahrens besitzt der Kalander Heizeinrichtungen, die in Fig. 1 schematisch durch eine Rohrleitung 4 angedeutet sind, die ein Heizmedium in an sich bekannter Weise in das Walzeninnere einführt.

Der Kalander besitzt ferner ein Druckband 5, welches über eine Mehrzahl von Rollen 6 bis 11 geführt ist, deren Achsen parallel zur Walzenachse 2 liegen, und mit einer Spanneinrichtung 12 versehen ist, wie es nachstehend noch beschrieben wird, um dieses Band teilweise um den zylindrischen Umfang 3 der Walze 1 zu führen, was in der Praxis um den grössten Umfangsteil erfolgt.

Das Druckband 5 dient dazu, den inerten Träger 13 für das zu übertragende Muster und das zu bedruckende Textilmaterial 14 gegeneinander und gegen den zylindrischen Umfang 3 der Walze 1 zu drücken, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beide die Form langer Bänder oder Streifen haben, die dem Kalander kontinuierlich zugeführt werden. Ihr Antrieb sowie auch derjenige der Walze 1 um ihre Achse 2 erfolgt mittels des Druckbandes 5 durch einen Antriebsmotor 15, der über eine geeignete UeberSetzung die Rolle 6 in Umdrehung versetzt. Die Laufrichtung dieser verschiedenen Teile ist in Fig. 1 mit entsprechenden Pfeilen angedeutet.

Zusätzliche Hilfseinrichtungen können ebenfalls vorgesehen werden, wie beispielsweise eine Zentriereinrichtung 16 für das Druckband 5, wie sie an sich bekannt ist und beispielsweise einen Hydraulikzylinder 17 aufweist, welcher der Achse 37 der Rolle 9 eine leicht gegenüber der Parallelrichtung der Walzenachse 2 und der anderen Rollenachsen

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geneigte Richtung gibt, um etwaige Seitenbewegungen des Druckbandes zu kompensieren.

In Abhängigkeit von dem ausgeübten Thermodruckverfahren können auch der Walzenumfang 3 und das Druckband 5 verschiedene Eigenschaften aufweisen, beispielsweise durchlässig oder undurchlässig sein. Weitere mögliche Zusatzeinrichtungen des Kalanders können einen Sog oder einen Druck auf das behandelte Material 14 ausüben, um das Eindringen der Farbstoffe zu beeinflussen, wie es ebenfalls an sich bekannt ist.

von. Das Herstellungsmaterial für das Druckband 5 kann/jeder geeigneten Art für das durchzuführende Verfahren sein. Man verwendet beispielsweise ein Druckband aus einem Textilmaterial oder einem Metall, welches Temperaturen in der Grössenordnung von 190 bis 220 C widersteht, beispielsweise ein Material, wie es unter der Bezeichnung "Nomex" im Handel ist.

Polt/« wi ¹^

Erfindungsgemäss und zum Unterschied zu bisher bekannten Kalandern dieser Art besteht nun das Druckband 5 nicht aus einem einzigen Materialband, sondern wird durch das Anordnen einer Mehrzahl endloser Streifen in Querrichtung nebeneinander gebildet, wobei jeder Streifen mit einer unabhängig voneinander wirkenden Spannvorrichtung versehen ist.

Nach der Darstellung in Fig. 2 sind die verschiedenen Streifen 18, welche das Druckband 5 bilden, praktisch Längsrand an Längsrand nebeneinander parallel zur Walzenachse 2 und praktisch ohne Unter-

kann,
brechung angeordnet. Man/hierbei zwischen zwei benachbarten Bändern 1.8 einen geringen Zwischenraum in der Grössenordnung von beispiels-

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weise 5 mm für eine Bandbreite von 200 mm zulassen. Diese Angaben werden selbstverständlich nur beispielsweise gemacht. Ein solcher Zwischenraum gewährleistet eine vollständige Unabhängigkeit jedes Streifens gegenüber seiner benachbarten Streifen, ohne dass die Qualität des Thermodruckes hierunter leidet. Der leichte Druck, welchem das behandelte Material 14 bei seinem Durchgang zwischen dem Druckband und dem zylindrischen Umfang der Walze ausgesetzt ist, wirkt sich auf die Gesamtheit aller Fasern unter gleichen Behandlungsbedingungen aus.

Die Spanneinrichtung 12 des Druckbandes 5 besteht aus einer Mehrzahl einzelner Spannvorrichtungen 19, von denen jede genau die Spannung eines der Streifen 18 einzustellen gestattet. Auf diese Weise ist es möglich, über die gesamte Arbeitsbreite, d.h. parallel zur Walzenachse 2, einen gleichmässigen Druck zu erzielen, welcher auf das behandelte Material 14 und den inerten Träger 13 des zu übertragenden Musters zwischen der Walze und dem Druckband wirkt, oder aber auch diesen Druck in vorbestimmter Weise auf der gesam- ι ten Arbeitsbreite zu verändern.

Jede dieser Spannvorrichtungen 19 wirkt hierbei zwischen den beiden Führungsrollen 7 und 8 durch Druck gegen die Seite 20 jedes Streifens 18, die dem Umfang der Walze 1 in dem Berührungsbereich zwischen dem zu bedruckenden Material 14 und dem inerten Träger 13 zugekehrt ist. Selbstverständlich wirken die Spannvorrichtungen 19 hierbei ausserhalb dieser Berührungszone.

Jede dieser Spannvorrichtungen 19 besteht aus wenigstens einer Rolle, die drehbar auf einer Achse parallel zur Achse 2 der Walze sitzt und von welcher ein Teil ihres Umfanges in Kontakt mit der Fläche 20 des

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betreffenden Streifens 18 ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt jede Spannvorrichtung 19 drei Rollen 21, 22 und 23 nebeneinander auf einer gemeinsamen Achse 24, die parallel zur Walzenachse 2 angeordnet ist. Diese Achse 24 besteht praktisch aus einer Welle 25, auf welcher die drei Rollen beispielsweise mittels Kugel- oder Rollenlager 26, 27 und 28 gelagert sind. Diese Lager 26 bis 28 sind entlang der Welle 25 durch geeignete Anschläge 29 und 30 an den beiden Wellenenden sowie 31 und 32 zwischen den Rollen 21 und 22 bzw. zwischen den Rollen 22 und 23 blockiert.

Diese drei Rollen besitzen den gleichen Durchmesser und die gleichen Abmessungen in Richtung der Achse 24 und sind hier zylindrisch ausgebildet.

Die beiden Anschläge 31 und 32 zwischen den Rollen sitzen fest an je einem Arm 33 und 34 einer horizontalen Gabel am Ende der Kolbenstange 35 eines Hydraulikzylinders 36. Dieser Hydraulikzylinder ist horizontal fest an dem Gestell des Kalanders angeordnet (Fig. 1). Dieser Hydraulikzylinder 36 gestattet die Ausübung einer regelbaren Kraft auf die Rollen 21 bis 23 in Richtung der Seite 20 des Streifens 18.

Die verschiedenen Hydraulikzylinder, welche die entsprechenden Gruppen von Rollen 21 bis 23 für die einzelnen Streifen 18 des Druckbandes 5 tragen, werden getrennt von einem Druckmittel gesteuert, so dass auf jeden Streifen einzeln und unabhängig von den anderen eine Druckkraft ausgeübt werden kann, um ihm die erforderliche Spannung zu verleihen. Jeder Druckwert innerhalb des Hydraulikzylinders entspricht einem entsprechenden Spannungswert des betreffenden Streifens des Druckbandes. Die Einstellung kann von Hand erfolgen, wobei

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eine Kontrolle durch Ablesung eines Manometers möglich ist, welches den Druckmitteldruck in dem Hydraulikzylinder anzeigt oder welches auch gegebenenfalls direkt die Spannung des betreffenden Druckbandstreifens angibt. Man kann auch eine automatische Einstellung und Kontrolle vorsehen, die auf einen vorbestimmten konstanten Wert des Druckmitteldruckes in jedem Hydraulikzylinder eingestellt ist, d.h. auf die Spannung jedes Streifens 18.

Ganz allgemein können die Spannvorrichtungen für die verschiedenen Streifen 18 des Druckbandes 5 auch anders ausgebildet sein, als es vorstehend beschrieben ist, ohne dadurch ausserhalb des Rahmens der Erfindung zu fallen.

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Claims

-Ψ- PAT ENTANSPR UEC HE

1. !Kalander zur thermischen Behandlung von Produkten geringer Stärke, insbesondere zum Thermodruck eines druckempfindlichen Textilmaterials, mittels eines Bandes aus inertem Material als Träger eines zu übertragenden Musters, mit einer zylindrischen, um ihre Achse drehbar gelagerterVheheizbaren Walze, einem in Längsrichtung endlosen, einen Teil des zylindrischen Walzenumfanges umlaufenden Band zum Andrücken des zu bedruckenden Materials und des Musterbandes gegeneinander und mit Einrichtungen zum Antrieb des Druckbandes in seiner Längsrichtung und bzw. oder der Walze um ihre Achse, gekennzeichnet durch ein Druckband (5) aus einer Mehrzahl in Querrichtung nebeneinander angeordneter, endloser Streifen (18) und durch unabhängig voneinander wirkende Spannvorrichtungen (19) für jeden Streifen.

2. Kalander nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Spannvorrichtungen (19) mit wenigstens einer parallel zur Walzenachse (2) drehbar gelagerten Rolle (21-23), deren Umfang das Druckband (5) mit einer seiner Seiten ausserhalb des Walzenumlaufs teilweise umläuft, und mit einer Einrichtung (31-36) zur Ausübung einer regelbaren Kraft auf diese Bandseite (20).

3. Kalander nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine auf die Rolle (21-23) in Richtung des Bandes (5) wirkende Druckkraft.

4. Kalander nach Anspruch 2 und 3, gekennzeichnet durch Spannvorrichtungen (19) mit wenigstens drei, in Querrichtung nebeneinander auf einer gemeinsamen Welle (25) parallel zur Walzenachse (2) drehbar gelagerte Rollen (21,22,23) und mit einer mittels wenigstens

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zwei Armen (33, 34) zwischen zwei benachbarten Rollen angreifende Druckkraft.

5. Kalander nach einem der Ansprüche 2-4, gekennzeichnet durch eine auf die der Walze (1) zugekehrten Bandseite (20) wirkende Druckkraft.

6. Kalander nach einem der Ansprüche 2-5, gekennzeichnet durch eine mittels wenigstens einem Hydraulikzylinder (36) auf die Rolle (21-23) in Richtung auf das Druckband (5) ausgeübte Kraft und durch Einrichtungen zum Regeln des den Hydraulikkolben steuernden Hydraulikdrucke s.

7. Kalander nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Streifen (18) gemeinsame Bandzentriereinrichtung.

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