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" Procédé et dispositif pour grener ou gaufrer le cuir, le cuir artificiel, le papier et autres matières semblables ".
Il est déjà connu d'imprimer des grenures artificielles dans les matières mentionnées ci-dessus en passant ces ma- tières entre deux cylindres, sur l'un desquels, fait en acier, on a gravé le dessin voulu, tandis que l'autre est construit d'une matière plus molle dans laquelle un négatif du dessin est imprimé par le contact avec le premier cylindre .
La matière à gaufrer prendra le gaufrage désiré quand elle est passée entre ces deux cylindres.
Il est possible d'obtenir ainsi de très beaux gaufrages profonds, parce que quand les deux cylindres se sont adaptés l'un à l'autre, la di stance entre le cylindre positif et le cylindre négatif sera la même à chaque point.
Un grand inconvénient de cette méthode est, cependant, que pour chaque dessin il faut avoir deux et même quelque- fois trois cylindres, à savoir le cylindre de dessin proprement dit et un ou deux cylindres pour le dessin négatif, lesquels
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cylindres carton.
On aprpsoé de simplifier ce procédé en faisant passer entre le cylindre de dessin et le contre-cylindre une bande sans fin de feutre de sorte que le cylindre de dessin n'ait plus de contact direct avec le contre-cylindre et que les re- liefs soient reçus et transmis par le feutre plus ou moins élastique.
Cette méthode a l'avantage qu'il suffit d'avoir un seul cylindre négatif que l'on peut employer pour tous les dessins.
Elle a, cependant, l'inconvénient que l'élasticité du feutre est limitée, de sorte qu'on ne peut: imprimer que des gaufrages Quand des gaufrages a relief sont imprimés en utilisant une bande de feutre, la pression entière des calandres est appliquée sur les parties les plus élevées du relief, ce qui fait que quelques parties du dessin sont appliquées sur la couche intermédiaire avec une force exces- sive, tandis que les autres parties du relief ne sont pas complètement transmises par ledit feutre.
De cette manière en risque que la matière à gaufrer soit " tuée " aux endroits les plus élevés du relief, tandis que le dessin ne sera pas parfaitement transmis sur les au- tres endroits de la matière .
Il est impossible de remédier à oet inconvénient quand on se sert du feutre, étant donné que le feutre nia toujours qu'une compressibilité limitée .
On a ussi essayé d'employer une plaque de caoutchouc pour la couche intermédiaire, ce qui permet l'impression ds reliefs très hauts, à cause du hautdegréde compressi- bilité et de force rebondissante des matières en caoutchouc.
Même les nervures les plus élevées sont imprimées par- faitement sans la moindre danger de " tuer " le dessin.
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En se servant d'une couche intermédiaire en caoutchouc on est, cependant, confronté par une autre difficulté.
Si la plaque de caoutchouc est comprimée sous la pression de da
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dai. Ka: (calandre jusQu'à la moitié de son épaisseur, la masse de caoutchouc s'étendra dans une mesure correspondante dans les autres directions comme le caoutchouc en soi n'est pas compressible.
Ce phénomène aura pour résultat que directement avant la ligne de contact des cylindres la masse de caoutchouc sera repoussée dans une direction opposée à celle du passage de la matière à gaufrer .
Immédiatement après la ligne de compression, la plaque de caoutchouc reprendra son épaisseur naturelle,ce qui pro- duira un raccourcissement (aussi en sens contraire à celui du passage de la matière). De cette manière il se fait que directement avant et directement après la ligne de contact des cylindres, la couche intermédiaire subira un déplacement énergique en un sens contraire à celui du passage de la ma- tière.
Le passage de la matière sera donc fortement retardé avant la ligne de contact, ce qui pourra causer un déplacement de la surface supérieure de la matière par rapport à la sur- face inférieure. Avec le cuir artificiel et les matières semblables il se peut alors que la couche de laque se déta- che.
En quittant la ligne de contact des cylindres la sortie de la matière gaufrée est également beaucoup retardée par le rétrécissement de la couche sur laquelle elle repose.
Quand la friction entre la matière et la couche intermédiai- re est suffisamment grande, il pourra même se produire des faux plis dans la dite matière .
Il va sans dire qu'on peut largement oovier à cet incon- vénient en se servant d'une nasse de caoutchouc plus dur; ce-
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pendant , plusle caoutchouc est dur, moins les reliefs du dessin peuvent être hauts, parce qu'autrement il se produira les mêmes difficultés qu'avec le feutre.
Pour cette raison la couche de caoutchouc n'a pas donné satisfaction en pratique et le calandrage se fait au moyen de cylindres positifs et négatifs et quelquefois pour des reliefs bas avec des bandes sans fin de feutre .
On a renoncé aussi à l'impression au moyen d'un cylindre de dessin contre un cylindre couvert d'une couche de caoutchouc- mou, parce qu'alors la masse de caoutchouc est empêchée par on au no
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a. kÉ 19,é.s.ion au noyau d'acier d'exécuter le .-.ouvement dé- crit ci-dessus, avant et après la ligne de contact. La force impulsive de ce mouvement est pourtant si grande qu'en rela- tivement peu de temps le caoutchouc se détachera du noyau d'acier.
Selon l'invention il est possible d'obvier à tous ces inconvénients en se servant d'une couche intermédiaire de support très élastique, qui est constituée d'une matière élastique en soi-même, p.e. le caoutchouc, dont l'élasticité dans les directions perpendiculaires à l'épaisseur est considérablement réduite par l'incorparation d'une couche de matière non-élastique . On obtient ainsi une couche de sup- port qui d'un côté a assez de compressibilité et de force rebondissante pour permettre l'empreinte des reliefs les plus hauts, et de l'autre c8té possède assez de résistance
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pour empêcher iinai-oRYconsidérable qui causerait les inconvénients décrits plus haut.
On peut, à titre d'exemple, construire une telle couche de support en couvrant les deux cotés d'un tissu très serré, et très fort de coton égyptien de première qualité, d'une couche de caoutchouc très adhérente d'une épaisseur aussi grande ou un peu plus grande que le tissu .
Cette bande de tissu fortement caoutchouté, est enrou-
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lée sur un dispositif de vulcanisation jusqu'à ce que la masse aune épaisseur suffisante.
L'épaisseur de la couche intermédiaire dépendra de la hauteur du relief à imprimer. Pour les cylindres à basrelief une épaisseur de 10 à 12 millimètres suffira; pour les reliefs les plus hauts on pourra prendre 20-25 millimètres.
La bande sans fin obtenue ainsi par l'enroulement du tissu caoutchouté est alors vulcanisée d'une manière connue; ce but les matières requises comme le soufre, les charges et les accélérateurs sont ajoutées à la masse d'une manière connue . La masse de caoutchouc qui avec le tissu forme la bande sans fin doit être d'une figidité appropriée, de sorte que la bande achevée ait une rigidité d'environ 70 Shore.
La surface de la bande du côté où passe la matière a gaufrer devra être polie autant que possible de sorte que le tout petit déplacement qui existe encore n'ait aucune influen- ce sur le passage de la matière. L'autre côté de la bande sans fin qui court sur la surface lisse du contre-cylindre, peut at être mat, afin que par son effet retardeur sur le contre-cy- lindre le déplacement très petit qui existe encore soit aus si réduit qutant que possible.
La bande à calandre sans fin construite ainsi ccnsiste en doncdes couches alternantes d'un tissu très fort et de caout- chouc.
A cause de sa teneur en caoutchouc la bande sera telle- ment élastique que les dessins les plus profonds peuvent être imprimés, le tissu empêchant dans une mesure tr@s considéra- allongement ble une @ de la couche de support avant la ligne de contact.
Grâce à cette construction le déplacement de la matière de la bande en sens contraire au passage de la matière à eau- frer est réduite à 1/5 - 1/6 du déplacement constaté dans une plaque de caoutchouc pur de la même épaisseur . Il va sans
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dire qu'étant donné que les couches de caoutchouc dans la bande sans fin ont la tendance d'être repoussées avant la ligne de contact et que les couches de tissu sont prévues pour empêcher ce mouvement, la longévité de la bande sans findépend largement de l'adhésion parfaite entre le caout- choue et le tissu.
Une adhésion forte entre le tissu et le caoutchouc peut être obtenue de toute manière connue, par exemple en se sr- vent d'un agent mouillant dans le tissu et en appliquant les premières couches de caoutchouc dans un état liquide sur un dispositif d'applicage . Toute méthode est utile qui pro- duit une adhésion extrêmement forte.
A l'aide des bandes à calandre construites de la manière décrite, les nervures les plus grosses peuvent être imprimées * -perfection, sans endommager la matière, et cette méthode a encore l'avantage qu'on peut employer tout le temps le même contre-cylindre pour tous les dessins, évitant ainsi la nécessité d'avoir un grand nombre de cylindres négatifs et la perte de temps causée par l'échange continuel de ces cylin- dres. Il va de soi qu'une masse construite de la manière indi- quée de tissu fort et de caoutchouc, peut être employée non seulement comme bande sans fin, mais aussi comme couverture directe du cylindre.
Au lieu d'être enroulé sur un dispositif de vulcanisa- tion le tissu caoutchouté est alors enroulé directement sur le noyau en acier du contre-cylindre.
REVENDICATIONS.
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"Method and device for graining or embossing leather, artificial leather, paper and other similar materials".
It is already known to print artificial grain in the materials mentioned above by passing these materials between two cylinders, on one of which, made of steel, the desired design has been engraved, while the other is constructed of a softer material in which a negative of the design is imprinted by contact with the first cylinder.
The material to be embossed will take on the desired embossing when it has passed between these two cylinders.
Very nice deep embossings can be obtained in this way, because when the two cylinders have adapted to each other, the distance between the positive cylinder and the negative cylinder will be the same at each point.
A great disadvantage of this method is, however, that for each drawing it is necessary to have two and sometimes even three cylinders, namely the drawing cylinder itself and one or two cylinders for the negative drawing, which
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cardboard cylinders.
We can simplify this process by passing an endless belt of felt between the drawing cylinder and the counter-cylinder so that the drawing cylinder no longer has direct contact with the counter-cylinder and the reliefs are received and transmitted by the more or less elastic felt.
This method has the advantage that it suffices to have a single negative cylinder which can be used for all the designs.
It has, however, the disadvantage that the elasticity of the felt is limited, so that one can: print only embossings When raised embosses are printed using a felt tape, the full pressure of the calenders is applied on the highest parts of the relief, so that some parts of the design are applied to the intermediate layer with excessive force, while the other parts of the relief are not completely transmitted by said felt.
In this way, there is a risk that the material to be embossed is "killed" at the highest places of the relief, while the design will not be perfectly transmitted to the other places of the material.
This inconvenience cannot be overcome when using the felt, since the felt always has limited compressibility.
We have tried to use a rubber plate for the intermediate layer, which allows the impression of very high reliefs, because of the high degree of compressibility and rebounding force of the rubber materials.
Even the highest ribs are printed perfectly without the slightest danger of "killing" the design.
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In making use of an intermediate rubber layer one is, however, faced with another difficulty.
If the rubber plate is compressed under the pressure of da
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dai. Ka: (grille to half its thickness, the rubber mass will expand to a corresponding extent in the other directions as the rubber itself is not compressible.
This phenomenon will result in that directly before the contact line of the rolls the mass of rubber will be pushed in a direction opposite to that of the passage of the material to be embossed.
Immediately after the compression line, the rubber plate will return to its natural thickness, which will produce a shortening (also in the opposite direction to that of the passage of the material). In this way, it happens that directly before and directly after the line of contact of the rolls, the intermediate layer will undergo an energetic displacement in a direction opposite to that of the passage of the material.
The passage of the material will therefore be greatly delayed before the contact line, which may cause a displacement of the upper surface of the material relative to the lower surface. With artificial leather and similar materials, the lacquer layer may come off.
On leaving the nip of the rolls the exit of the embossed material is also greatly delayed by the shrinkage of the layer on which it rests.
When the friction between the material and the intermediate layer is sufficiently great, creases may even occur in said material.
It goes without saying that this disadvantage can be largely overcome by using a harder rubber trap; this-
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however, the harder the rubber, the lower the reliefs of the design can be, because otherwise the same difficulties will arise as with felt.
For this reason the rubber layer has not given satisfaction in practice and calendering is done by means of positive and negative rolls and sometimes for low reliefs with endless bands of felt.
Printing by means of a drawing cylinder against a cylinder covered with a layer of soft rubber has also been dispensed with, because then the rubber mass is prevented by one at no
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at. kE 19, steel core e.s.ion to perform the .-. openly described above, before and after the nip. However, the impulsive force of this movement is so great that in a relatively short time the rubber will detach from the steel core.
According to the invention it is possible to overcome all these drawbacks by using a very elastic intermediate support layer, which consists of an elastic material in itself, eg rubber, whose elasticity in the directions perpendicular to the thickness is significantly reduced by the incorparation of a layer of non-elastic material. We thus obtain a support layer which on one side has enough compressibility and rebounding force to allow the imprint of the highest reliefs, and on the other side has enough resistance.
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to prevent considerable damage which would cause the inconveniences described above.
We can, for example, build such a support layer by covering both sides with a very tight fabric, and very strong of premium Egyptian cotton, with a very adherent rubber layer of a thickness as well. large or a little larger than the fabric.
This band of strongly rubberized fabric is wound
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lée on a vulcanizer until the mass has a sufficient thickness.
The thickness of the intermediate layer will depend on the height of the relief to be printed. For bas relief cylinders a thickness of 10 to 12 millimeters will suffice; for the highest reliefs we can take 20-25 millimeters.
The endless belt thus obtained by winding the rubberized fabric is then vulcanized in a known manner; For this purpose the required materials such as sulfur, fillers and accelerators are added to the mass in a known manner. The rubber mass which together with the fabric forms the endless belt should be of suitable stiffness, so that the completed belt has a stiffness of about 70 Shore.
The surface of the strip on the side through which the material to be embossed passes should be polished as much as possible so that the very small displacement which still exists has no influence on the passage of the material. The other side of the endless belt, which runs on the smooth surface of the counter-cylinder, may have been matt, so that by its retarding effect on the counter-cylinder the very small displacement which still exists is also reduced as much. as possible.
The endless calender belt constructed in this way therefore consists of alternating layers of a very strong fabric and rubber.
Because of its rubber content the strip will be so elastic that the deepest patterns can be printed, the fabric preventing to a very considerable extent one of the backing layer before the nip.
Thanks to this construction, the displacement of the material of the strip in the opposite direction to the passage of the material to be water-fried is reduced to 1/5 - 1/6 of the displacement observed in a pure rubber plate of the same thickness. It goes without
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say that since the rubber layers in the endless belt tend to be pushed back before the nip and the fabric layers are intended to prevent this movement, the longevity of the endless belt depends largely on the perfect adhesion between rubber and fabric.
Strong adhesion between fabric and rubber can be achieved in any known manner, for example by using a wetting agent in the fabric and applying the first layers of rubber in a liquid state to an applicator device. . Any method is useful which produces an extremely strong adhesion.
Using calender bands constructed in the manner described, the coarser ribs can be printed * -perfectly without damaging the material, and this method has the further advantage that the same can be used all the time. -cylinder for all designs, thus avoiding the need to have a large number of negative cylinders and the waste of time caused by the continual exchange of these cylinders. It goes without saying that a mass constructed in the indicated manner of strong fabric and rubber, can be used not only as an endless belt, but also as a direct cover of the cylinder.
Instead of being wound on a vulcanizer, the rubberized fabric is then wound directly onto the steel core of the counter roll.
CLAIMS.
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