-
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer strukturierten Tissuebahn, mit einer Formiersektion, umfassend eine Formierwalze, welche durch eine äußere Bespannung und eine innere Bespannung unter Ausbildung eines gemeinsamen Umschlingungsbereichs teilweise umschlungen ist, und einem Stoffauflauf zum Einbringen einer Faserstoffsuspensionsschicht vor dem gemeinsamen Umschlingungsbereich in den durch die äußere Bespannung und die innere Bespannung ausgebildeten Einlaufspalt, sowie mit einer Übergabessektion zum Übertragen der auf der inneren Bespannung gebildeten Tissuebahn auf eine weitere Bespannung, wobei die Übergabesektion eine Übergabewalze mit einer Übergabezone umfasst, welche durch die gemeinsame Umschlingung der Übergabewalze durch die innere Bespannung und die weitere Bespannung gebildet ist.
-
Maschinen dieser Art sind bekannt. Das Dokument
DE 102019124681 A1 offenbart beispielsweise eine Maschine zur Herstellung einer konturierten Tissuebahn. Diese wird in einer Formiersektion gebildet und auf einem Filz, der eine der Tissuebahn zugewandte konturierende oder nichtkonturierende Oberfläche aufweist, zu einer Saugwalze geführt. Die Saugwalze wird durch diesen Filz die Tissuebahn und eine dritte Bespannung, die konturierend wirkt, umschlungen. Am Ende dieser Umschlingung ist eine Schuhwalze mit einem Pressmantel und einem Pressschuh zur Entwässerung und zur Unterstützung der Übergabe der Tissuebahn von dem Filz zur dritten Bespannung angeordnet. Anschließend wird die Tissuebahn auf der dritten, konturierenden Bespannung zu einer Transfervorrichtung geführt und dort an die Oberfläche eines Trockenzylinders übergeben.
-
Solche Maschinen sind sehr aufwändig und erfordern auch im Betrieb hohe laufende Energiekosten. Gerade im Bereich der Übergabe der Tissuebahn von einer ersten Bespannung zu einer zweiten Bespannung ist die Festigkeit der Bahn noch gering. Bei bekannten Maschinen werden daher Pressen zur Erhöhung des Trockengehaltes und somit zur Erhöhung der Festigkeit eingesetzt. Zum Beispiel werde bei „Through-Air-Drying“ (TAD) - Maschinen die Tissuebahn auf einem nicht strukturierenden Band liegen in einem Übergabebereich auf ein strukturiertes Band übertragen. Dabei werden die Geschwindigkeiten des abgebenden und des aufnehmenden Bandes gezielt unterschiedlich eingestellt, um die Strukturierung der Tissuebahn zu verbessern und die Übernahme zu unterstützen.
-
Diese Art und Weise der Übergabe sind im Dokument
EP2078108 B1 offenbart. Bei diesem Maschinenkonzept ist die letzte Bespannung eine strukturierte Bespannung. Zur Erreichung eines strukturierenden Effekts und zu Verbesserung des Bahnlaufes ist es notwendig die Tissuebahn in die Oberflächenstruktur der strukturierten Bespannung zu schieben. Dies wird durch die Anwendung einer Geschwindigkeitsdifferenz der Bespannungen bei der Bahnübergabe erreicht.
-
Die Geschwindigkeitsdifferenz der Bespannungen bei der Bahnübergabe wirkt sich jedoch durch einen erhöhten Verschleiß der Bespannungen nachteilig aus.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher eine einfache, kostengünstige Maschine zur Herstellung einer strukturierten Tissuebahn mit verbesserter Strukturierung vorzuschlagen.
-
Die Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird eine Maschine zur Herstellung einer strukturierten Tissuebahn, mit einer Formiersektion, umfassend eine Formierwalze, welche durch eine äußere Bespannung und eine innere Bespannung unter Ausbildung eines gemeinsamen Umschlingungsbereichs teilweise umschlungen ist, und einem Stoffauflauf zum Einbringen einer Faserstoffsuspensionsschicht vor dem gemeinsamen Umschlingungsbereich in den durch die äußere Bespannung und die innere Bespannung ausgebildeten Einlaufspalt, sowie mit einer Übergabessektion zum Übertragen der auf der inneren Bespannung gebildeten Tissuebahn auf eine weitere Bespannung, wobei die Übergabesektion eine Übergabewalze mit einer Übergabezone umfasst, welche durch die gemeinsame Umschlingung der Übergabewalze durch die innere Bespannung und die weitere Bespannung gebildet ist. Erfindungswesentlich ist, dass die innere Bespannung eine strukturierte, vorzugsweise gewobene, Bespannung zum Strukturieren der Tissuebahn ist und der Durchmesser der Übergabewalze kleiner ist als der Durchmesser der Formierwalze.
-
Da die strukturierte Bespannung um die Formierwalze geführt ist und die Tissuebahn auf dieser Bespannung mit einer strukturierten, der Tissuebahn zugewandten Oberfläche gebildet wird, entsteht zum einen eine sehr gute Strukturierung und zum anderen eine sehr stabile Strukturierung der Tissuebahn. Selbst, wenn die Tissuebahn im späteren Gebrauch befeuchtet und wieder getrocknet wird, wird sich eine Art Memory-Effekt auswirken und der die durch die Befeuchtung zurückgegangene Strukturierung wieder zurück bringt. Für Tissuebahnen mit geprägten Strukturen, das heißt mit einer nach der Formierung eingebrachten Strukturierung, wäre dies nicht der Fall.
-
Die strukturierte Oberfläche der strukturierten inneren Bespannung umfasst eine Struktur mit Spitzen und Tälern. Solche Bespannungen sind aus der Anwendung in TAD-Maschinen bekannt und werden dort auch als „strukturierte TAD-Siebe“ bezeichnet. Sie dienen der Erzeugung von strukturierten Oberflächen von Tissuebahnen.
-
Ein weiterer vorteilhafter Effekt der Erfindung wirkt sich sowohl auf den Lauf der Tissuebahn als auch auf die Bahnübergabe in der Übergabesektion aus. Die innere Bespannung verläuft im gemeinsamen Umschlingungsbereich der Formierwalze konvex. Das bedeutet, dass der radial außenliegende Bereich der Bespannung gedehnt wird. Da die radial außenliegende Oberfläche strukturiert ist, sind die Abstände der äußersten Spitzen größer als im getreckten, das heißt ebenen Zustand der inneren Bespannung. Nach der Formierwalze und der Bildung der Tissuebahn wechselt die innere Bespannung in einen gestreckten Zustand wobei die Abstände der Spitzen wieder kleiner werden. Es entsteht ein Klemmeffekt, der die gebildete Tissuebahn an der inneren Bespannung festhält. Dies stabilisiert den Lauf der Tissuebahn. Die Erfinder haben nun erkannt, dass das Übergabeverhalten der Tissuebahn in der Übergabezone verbessert wird, wenn die innere Bespannung in der Übergabesektion um eine Übergabewalze geführt wird, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Formierwalze. Die Tissuebahn wird dadurch sicher übertragen, ohne die Oberflächenstruktur zu beeinträchtigen oder gar abzureißen infolge des noch geringen Trockengehaltes der Tissuebahn in der Übergabesektion.
-
Die strukturierte Bespannung ist vorzugsweise wasser- und luftdurchlässig. Dies ist bei der Übergabe in der Übergabesektion durch das Vorhandensein einer Hinterlüftung vorteilhaft.
-
In einem praktischen Fall kann der Durchmesser der Übergabewalze kleiner oder gleich 1450mm, vorzugsweise kleiner oder gleich 1200 mm, insbesondere kleiner oder gleich 800mm sein.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser der Übergabewalze um 200mm kleiner, vorzugsweise um 400mm kleiner, insbesondere um 600mm kleiner ist als der Durchmesser der Formierwalze.
-
Der Durchmesser der Formierwalze kann vorzugsweise im Bereich zwischen 1200mm und 1800mm liegen. Beispielsweise kann der Durchmesser 1500mm oder 1800mm betragen.
-
In einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist die Übergabewalze eine offene Oberfläche, insbesondere Rillen, Bohrungen oder Sackbohrungen oder Rillen mit Sackbohrungen zur Hinterlüftung auf. Dies unterstützt das Ablöseverhalten der Tissuebahn von der inneren Bespannung.
-
In einer möglichen praktischen Ausgestaltung weisen die Rillen mindestens eine Tiefe von 0,5mm und/oder eine Breite von gleich oder größer 1mm und/oder eine Teilung von 4 bis 9mm, insbesondere von 7mm auf. Dies erzeugt eine ausreichende Hinterlüftung der inneren Bespannung in der Übergabezone bei gleichzeitig guter Sauberhaltung der Übergabewalze.
-
Zudem wird dadurch eine Markierung der Rillen in der Tissuebahn vermieden.
-
In einer möglichen Ausführung sind die Rillen um die Zylinderachse spiralförmig verlaufend angeordnet. Dabei sind auch mehrere spiralförmig nebeneinander verlaufende Rillen möglich. Die Rillen können auch in Umfangsrichtung angeordnet sein.
-
In einer praktischen vorteilhaften Ausführung ist die äußere Bespannung ein gewebtes Entwässerungssieb. Denkbar ist auch die Verwendung eines wasseraufnehmenden Filzes in dieser Position.
-
Vorteilhafterweise ist die weitere Bespannung ein wasseraufnehmender Filz. Dadurch kann der Tissuebahn wirkungsvoll Wasser entzogen werden und somit der Trockengehalt und die Festigkeit gesteigert werden.
-
Ferner ist es auch möglich, wenn die weitere Bespannung als eine strukturierte Bespannung mit ebenfalls mit strukturierender Wirkung ausgeführt ist.
-
Innerhalb der durch die weitere Bespannung gebildeten Schlaufe kann der Übertragungszone eine Unterdruckhaube funktional zugeordnet sein. Der Unterdruck begünstigt die Übergabe der Tissuebahn von der inneren Bespannung zu der weiteren Bespannung. Dabei kann schon ein kleiner Unterdruck zur sicheren Übergabe ausreichen sein. Der Unterdruck kann im Bereich von 0kPa bis 50kPa vorzugsweise im Bereich von kleiner als 40kPa, insbesondere im Bereich von kleiner 30kPa, ganz besonders von kleiner als 10kPa liegen.
-
Vorzugsweise ist die Tissuebahn auf der weiteren Bespannung liegend zu einem zwischen einer Transferwalze und einem Yankeezylinder gebildeten Transferspalt geführt und wobei sie dort an die beheizte Oberfläche des Yankeezylinders übergeben wird.
-
Zur weiteren Entwässerung ist es vorteilhaft, wenn die Transferwalze als Schuhwalze mit einem Anpressschuh ausgeführt ist. Solche Pressen mit verlängertem Pressspalt sind bekannt. Allerdings kann die Anwendung für das erfindungsgemäße Maschinenkonzept Vorteile bezüglich eines höheren Trockengehaltes und bezüglich dem Erhalt der Strukturierung der Tissuebahn durch den möglichen sanften Pressdruck.
-
Innerhalb oder außerhalb der durch die weitere Bespannung gebildeten Schlaufe kann der weiteren Bespannung eine Saugvorrichtung zugeordnet sein. Bei einer innerhalb der Schlaufe angeordneten Saugvorrichtung kann es sich im bahntragenden Bereich der weiteren Bespannung um eine Entwässerungsvorrichtung zur Steigerung des Trockengehaltes handeln. Bei einer außerhalb oder innerhalb der Schlaufe angeordneten Saugvorrichtung im bahnfreien Bereich der weiteren Bespannung kann es sich um eine Konditioniervorrichtung zur Reinigung und Entwässerung der weiteren Bespannung selbst handeln.
-
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Tissuebahn unter Verwendung der erfindungsgemäßen.
-
Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figur.
-
Die einzige Figur zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine mit einem Transferband in vereinfachter schematischer Darstellung. Die Maschine 11 zur Herstellung einer strukturierten Tissuebahn 10, mit einer Formiersektion 4, umfasst eine Formierwalze 4.1, welche durch eine äußere Bespannung 1 und eine innere Bespannung 2 unter Ausbildung eines gemeinsamen Umschlingungsbereichs teilweise umschlungen ist. Es ist ein Stoffauflauf 13 zum Einbringen einer Faserstoffsuspensionsschicht vor dem gemeinsamen Umschlingungsbereich in den durch die äußere Bespannung 1 und die innere Bespannung 2 ausgebildeten Einlaufspalt vorgesehen. Die Faserstoffsuspension wird im Bereich des gemeinsamen Umschlingungsbereichs entwässert, wobei eine Teilentwässerung in die Hohlräume der inneren strukturierten Bespannung 2 und die Hauptentwässerung durch die äußere Bespannung 1 nach außen stattfindet. Dabei werden die Fasern und auch die Feinstoffe und Füllstoffe in der Faserstoffsuspensionsschicht zumindest teilweise in die Oberflächenstruktur der inneren Bespannung 2 abgelegt. Dadurch wird eine strukturierte Tissuebahn gebildet. Im gemeinsamen Umschlingungsbereich wird die innere Bespannung 2 konvex - entsprechend dem Radius der Formierwalze- gebogen. Dabei legen sich die Fasern und auch die Feinstoffe und Füllstoffe zumindest teilweise in die so vergrößerten Hohlräume und freien Räume ab. In Laufrichtung 9 nach der Formierwalze 4.1 und nach der Bildung der Tissuebahn 10 wechselt die innere Bespannung 2 in einen gestreckten Zustand wobei die Abstände der Spitzen und die Hohlräume und die freien Räume in der Oberflächenstruktur der inneren Bespannung 2 wieder kleiner werden. Dadurch entsteht ein Klemmeffekt, der die Adhäsion der Tissuebahn 10 an der inneren Bespannung 2 erhöht. Dies verbessert und stabilisiert den Bahnlauf insbesondere bei hohen Maschinengeschwindigkeiten. Anschließend folgt eine Übergabesektion 5 zum Übertragen der auf der inneren Bespannung 2 gebildeten Tissuebahn 10 auf eine weitere Bespannung 3. Die Übergabesektion 5 umfasst eine Übergabewalze 5.1 mit einer Übergabezone 5.3, welche durch die gemeinsame Umschlingung der Übergabewalze 5.1 durch die innere Bespannung 2 und die weitere Bespannung 3 gebildet ist. Die innere Bespannung 2 ist in diesem Beispiel als eine strukturierte, gewobene Bespannung zum Strukturieren der Tissuebahn 10 ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, wenn die innere Bespannung 2 als eine strukturierte, benadelte Bespannung, wie beispielsweise ein strukturierter Filz, zum Strukturieren der Tissuebahn 10 ausgebildet wird. Zur Verbesserung der Übergabe der Tissuebahn 10 ist der Durchmesser 5.2 der Übergabewalze 5.1 kleiner als der Durchmesser 4.2 der Formierwalze 4.1. Im Bereich der Übergabezone 5.3 wird die innere Bespannung 2 wieder konvex gekrümmt Hier jedoch stärker, da die Übergabewalze 5.1 einen kleineren Durchmesser 5.2 aufweist als die Formierwalze 4.1. Der Klemmeffekt wird dadurch aufgehoben und das Ablösen der Tissuebahn 10 von der inneren Bespannung 2 erleichtert. Die Übergabewalze 5.1 weist eine offene Oberfläche, insbesondere Rillen 5.4 zur Hinterlüftung der Übergabezone 5.3 auf. Dies unterstützt das Ablöseverhalten der Tissuebahn 10 von der inneren Bespannung 2 und Übergabe auf die weitere Bespannung 3. Die weitere Bespannung 3 ist als ein wasseraufnehmender Filz ausgebildet. Dadurch kann der Tissuebahn 10 wirkungsvoll Wasser entzogen werden und somit der Trockengehalt und die Festigkeit gesteigert werden. Innerhalb der durch die weitere Bespannung 3 gebildeten Schlaufe ist der Übertragungszone 5.3 eine Unterdruckhaube 6 funktional zugeordnet. Der Unterdruck begünstigt die Übergabe der Tissuebahn von der inneren Bespannung 2 zu der weiteren Bespannung 3. Dabei ist ein kleiner Unterdruck zur sicheren Übergabe ausreichend. Der Unterdruck kann im Bereich von 0kPa bis 50kPa vorzugsweise im Bereich von kleiner als 40kPa, insbesondere im Bereich von kleiner als 30kPa, ganz besonders von kleiner als 10kPa, liegen. Die Tissuebahn 10 wird auf der weiteren Bespannung 3 liegend zu einem zwischen einer Transferwalze 7 und einem Yankeezylinder 12 gebildeten Transferspalt geführt und wobei sie dort an die beheizte Oberfläche des Yankeezylinders 12 übergeben wird. Die Transferwalze 7 ist als Schuhwalze mit einem Anpressschuh 8 ausgeführt. Innerhalb und außerhalb der durch die weitere Bespannung 3 gebildeten Schlaufe sind in diesem Beispiel der weiteren Bespannung 3 Saugvorrichtungen 14, 15, 16 zugeordnet. Bei der innerhalb der Schlaufe angeordneten Saugvorrichtung 14 handelt es sich im bahntragenden Bereich der weiteren Bespannung 10 um eine Entwässerungsvorrichtung zur Steigerung des Trockengehaltes der Tissuebahn 10. Bei den außerhalb und innerhalb der Schlaufe angeordneten Saugvorrichtungen 15, 16 im bahnfreien Bereich der weiteren Bespannung 3 handelt es sich um Konditioniervorrichtungen zur Reinigung und Entwässerung der weiteren Bespannung selbst.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- äußere Bespannung
- 2
- innere Bespannung
- 3
- weitere Bespannung
- 4
- Formiersektion
- 4.1
- Formierwalze
- 4.2
- Durchmesser der Formierwalze
- 5
- Übergabesektion
- 5.1
- Übergabewalze
- 5.2
- Durchmesser der Übergabewalze
- 5.3
- Übergabezone
- 5.4
- Rillen, offene Oberfläche
- 6
- Unterdruckhaube
- 7
- Transferwalze
- 8
- Anpressschuh
- 9
- Laufrichtung
- 10
- Tissuebahn
- 11
- Maschine
- 12
- Yankeezylinder
- 13
- Stoffauflauf
- 14
- Saugvorrichtung
- 15
- Saugvorrichtung
- 16
- Saugvorrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102019124681 A1 [0002]
- EP 2078108 B1 [0004]
