EP1753605B1 - Walzenanordnung für das prägen von bahnförmigen materialien - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a roller arrangement for embossing web-like materials, in particular web-like paper and tissue materials, with a male on which a first embossing pattern of a plurality of spaced apart elevations is arranged, and a die on which a second embossing pattern of a plurality bumps spaced apart from each other is arranged, wherein the elevations of the first embossing pattern in free spaces of the second embossing pattern are retractable.
- first embossing pattern and the second embossing pattern are geometrically matched so that the protrusions mutually substantially coincide at a number of points, microcracking is possible, that is, the geometry of the embossing patterns breaks the fibers of the web material and their water absorbency is greatly increased.
- embossing of web-like paper and tissue materials now paper fibers and dust settle in the interstices of the embossing pattern and contaminate the male and female strongly. Previously, the production had to be interrupted to clean the rollers and again to achieve a good embossing result.
- a roller assembly for embossing sheet materials comprising a male die having a first embossing pattern of a plurality of spaced apart protrusions and a die on which a second embossing pattern of a plurality of spaced apart protrusions is disposed. Furthermore, it is provided that the elevations of the first embossing pattern in free spaces of the second embossing pattern are retractable, wherein the elevations of the embossing pattern of the male or the die are arranged in circumferentially spaced rows.
- a generic roller assembly is known, with a cleaning roller having brushes which act on an embossing roll and the entire surface of the embossing pattern of the embossing roll edit and consequently necessarily act between the rows of the surveys of the embossing pattern of the embossing roll.
- a roller arrangement according to claim 1.
- the elevations of the embossing pattern of the male or the die are arranged in the civilsrichrung of male or female rows and that at least one cleaning roller is provided with circumferentially arranged cleaning elements, which between the rows of the surveys of the embossing pattern of the male or die run.
- a cleaning roller is provided both for the male and for the die, which are constructed outside of the path of the sheet-like material to cooperate with each of the male or female. During operation, the cleaning elements then run constantly between the surveys of the respective embossing pattern and take Textilfasem and dust.
- the cleaning elements are knife-like cleaning webs whose geometry is adapted to the geometry of the embossing pattern.
- the cleaning elements are spaced in the circumferential direction of the cleaning roller, so that they clean themselves.
- the cleaning elements can also be arranged radially offset in the axial direction of the cleaning roller to ensure a smooth and nondriven movement of the cleaning roller.
- the elevations are arranged like a checkerboard in the embossing pattern, wherein the shape of the individual surveys is of subordinate importance.
- the elevations in plan view may be cross-shaped, square, oval or the like, as long as the desired Mlicrorißgargung can take place in the interaction between the male and female
- patrix 10 has an embossing pattern of arranged in the circumferential direction of the male in rows 12, 14 elevations 6, which are all identical and cross-shaped in plan view, wherein the elevations 16 are further arranged in a checkerboard pattern.
- a cleaning roller 20 works after FIG. 2 together, on which a plurality of cleaning webs, 26, 26 ', 28 are mounted, which are also arranged in the circumferential direction in rows 22, 24.
- the cleaning webs 26, 26 'of each row are spaced apart in the circumferential direction, so that the cleaning effect is briefly interrupted during operation and prevents the cleaning webs 26, 26', which happen only at Kanppem distance the surveys, even clog.
- Accumulated paper fibers can be pulled off the cleaning roller by the interruption between the cleaning webs 26, 26 '.
- the cleaning webs 26, 28 In the axial direction of the embossing roller 20, the cleaning webs 26, 28 radially offset from each other, such that in a group of cleaning webs run sequentially between the spaced rows of surveys, so that a plucking of the cleaning roller 20 is prevented in the male.
- the angular arrangement of the cleaning webs 26, 28 is made such that only one cleaning bar currently runs on an axial line of the cleaning roller 20.
- FIG. 3 shows a schematic representation of a variant of a male part 30, wherein the elevations 36 Although also in rows 32, 34 and arranged like a checkerboard, but with a greater distance from each other than in the embodiment according to FIG. 1 , Accordingly the cleaning roller 40 is the FIG. 4 equipped with wider cleaning webs 44, 46 ', 48, so that also here the paper fibers and the dust between the rows 32, 34 are completely detected.
- FIG. 5 shows the path A of the cleaning roller 20 between the elevations of the embossing pattern of the male part 10 from FIG. 1 .
- the geometric adjustment of the shape of the elevations and the dimension of the cleaning webs ensures that all fibers and all dust from the surface of the embossing roll are removed, so that a good embossing result is achieved.
- the ratios for the patrix 30 after FIG. 3 and the path B of the cleaning roller 40 after FIG. 4 are in FIG. 6 shown.
- FIG. 7 shows a third embodiment of a male with a pattern of regularly spaced, substantially rectangular elevations 50, which are slightly convex in their peripheral contour.
- a pattern for a possible associated cleaning roller is in FIG. 8 shown.
- the circumferentially extending cleaning ridges 52 are corresponding to the spacings of the ridges 50 of the male in accordance with FIG. 7 provided with horizontally extending web portions 54, wherein adjacent web portions 54 are separated by a free space 56 in the axial direction.
- FIG. 9 The interaction of Patrize after FIG. 7 with the cleaning roller after FIG. 8 is in FIG. 9 illustrated.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung für das Prägen von bahnförmigen Materialien, insbesondere von bahnförmigen Papier- und Tissuematerialien, mit einer Patrize, auf der ein erstes Prägemuster aus einer Vielzahl voneinander beabstandeter Erhebungen angeordnet ist, und einer Matrize, auf der ein zweites Prägemuster aus einer Vielzahl voneinander beabstaudeter Erhebungen angeordnet ist, wobei die Erhebungen des ersten Prägemusters in Freiräume des zweiten Prägemusters versenkbar sind.
- Wenn das erste Prägemuster und das zweite Prägemuster geometrisch so aufeinander abgestimmt sind, daß die Erhebungen wechselseitig an einer Anzahl von Punkten im wesentlichen übereinstimmen, ist eine Mikrorißprägung möglich, das heißt, durch die Geometrie der Prägemuster werden die Fasern des bahnförmigen Materials gebrochen und deren Wasseraufnahmefahigkeit wird stark erhöht. Bei der Prägung von bahnförmigem Papier- und Tissuematerialien setzen sich nun Papierfasern und auch Staub in den Zwischenräumen des Prägemusters fest und verunreinigen Patrize und Matrize stark. Bisher mußte die Produktion unterbrochen werden, um die Walzen zu reinigen und wieder ein gutes Prägeergebnis zu erzielen.
- Aus der
US 5,297,919 A ist eine Walzenanordnung für das Prägen von bahnförmigen Materialien bekannt, mit einer Patrize, auf der ein erstes Prägemuster aus einer Vielzahl voneinander beabstandeter Erhebungen angeordnet ist, und einer Matrize, auf der ein zweites Prägemuster aus einer Vielzahl voneinander beabstandeter Erhebungen angeordnet ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Erhebungen des ersten Prägemusters in Freiräume des zweiten Prägemusters versenkbar sind, wobei die Erhebungen des Prägemusters der Patrize oder der Matrize in in Umfangsrichtung beabstandeten Reihen angeordnet sind. - Aus der
DE 199 12 225 A ist eine gattungsgemäße Walzenanordnung bekannt, mit einer Reinigungswalze, die Bürsten aufweist, welche auf eine Prägewalze einwirken und die gesamte Oberfläche des Prägemusters der Prägewalze bearbeiten und folglich auch zwangsläufig zwischen den Reihen aus den Erhebungen des Prägemusters der Prägewalze wirken. - Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzenordnung für das Prägen von bahnförmigen Materialien so zu gestalten, daß eine besonders effektive Reinigung zwischen den Reihen aus den Erhebungen des Prägemusters der Prägewalze im laufenden Betrieb erfolgen kann.
- Diese Aufgabe wird durch eine Walzentanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Erhebungen des Prägemusters der Patrize oder der Matrize in in Umfangsrichrung von Patrize oder Matrize beabstandeten Reihen angeordnet sind und daß zumindest eine Reinigungswalze vorgesehen ist, mit in Umfangsrichtung angeordneten Reinigungselementen, welche zwischen den Reihen aus den Erhebungen des Prägemusters der Patrize oder Matrize laufen. Zweckmäßigerweise ist sowohl für die Patrize, als auch für die Matrize je eine Reinigungswalze vorgesehen, die außerhalb des Weges des bahnformigen Materials zum Zusammenwirken jeweils mit der Patrize oder Matrize aufgebaut sind. Während des Betriebes laufen dann die Reinigungselemente ständig zwischen den Erhebungen des jeweiligen Prägemusters und nehmen Papierfasem und Staub mit.
- Erfindungsgemäβ sind die Reinigungselemente messerartige Reinigungsstege, deren Geometrie an die Geometrie des Prägemusters angepaßt ist.
- Vorteilhaft sind die Reinigungselemente in Umfangsrichtung der Reinigungswalze beabstandet, so daß diese sich selbst reinigen.
- Die Reinigungselemente können auch in Achsenrichtung der Reinigungswalze radial versetzt angeordnet sein, um einen ruhigen und rupffreien Lauf der Reinigungswalze zu gewährleisten.
- Schließlich ist auch vorgesehen, daß die Erhebungen im Prägemuster schachbrettartig angeordnet sind, wobei die Form der einzelnen Erhebungen von nachgeordneter Bedeutung ist. Beispielsweise können die Erhebungen in Draufsicht kreuzförmig, quadratisch, oval oder dergleichen sein, solange beim Zusammenwirken zwischen Patrize und Matrize die gewünschte Mlicrorißprägung erfolgen kann
- Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer Patrize nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- Figur 2
- eine schematische Darstellung einer Reinigungswalze zum Zusammenwitken. mit der Patrize aus
Figur 1 ; - Figur 3
- eine schematische Darstellung einer Patrize nach einer zweiten Ausführungs- form der Erfindung;
- Figur 4
- eine schematische Darstellung einer Reinigungswalze zum Zusammenwirken mit der Patrize der
Figur 3 ; - Figur 5
- eine Veranschaulichung des Laufweges der Reinigangselemente der
Figur 2 zwischen den Erhebungen der Patrize ausFigur 1 ; - Figur 6
- eine Veranschaulichung des Laufweges der Reinigungselemente der
Figur 4 zwischen den Erhebungen der Patrize derFigur 3 ; - Figur 7
- eine schematische Darstellung einer Patrize nach einer dritten Ausführungs- form der Erfindung;
- Figur 8
- eine schematische Darstellung einer Reinigungswalze im Zusammenwirken mit der Patrize aus
Figur 7 ; und - Figur 9
- eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens von Patrize und Reini- gungswalze nach
Figur 7 bzw.Figur 8 . - Die in
Figur 1 dargestellte Patrize 10 weist ein Prägemuster von aus in Umfangsrichtung der Patrize in Reihen 12, 14 angeordneten Erhebungen 6 auf, die in Draufsicht alle identisch und kreuzartig geformt sind, wobei die Erhebungen 16 weiterhin im Schachbrettmuster angeordnet sind. Mit der Patrize nachFigur 1 arbeitet eine Reinigungswalze 20 nachFigur 2 zusammen, auf der eine Vielzahl von Reinigungsstegen, 26, 26', 28 angebracht sind, welche ebenfalls in Umfangsrichtung in Reihen 22, 24 angeordnet sind. Die Reinigungsstege 26, 26' jeder Reihe sind in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, damit die Reinigungswirkung beim Betrieb kurzzeitig unterbrochen wird und verhindert wird, daß sich die Reinigungsstege 26, 26', die nur mit kanppem Abstand die Erhebungen passieren, selbst verstopfen. Angesammelte Papierfasern können durch die Unterbrechung zwischen den Reinigungsstegen 26, 26' von der Reinigungswalze abgezogen werden. In axialer Richtung der Prägewalze 20 sind die Reinigungsstege 26, 28 radial voneinander versetzt, derart, daß in einer Gruppe aus Reinigungsstegen diese nacheinander zwischen den beabstandeten Reihen der Erhebungen laufen, so daß ein Rupfen der Reinigungswalze 20 in der Patrize verhindert wird. Die winkelige Anordnung der Reinigungsstege 26, 28 ist dabei derart getroffen, daß immer nur ein Reinigungssteg zur Zeit auf einer Axiallinie der Reinigungswalze 20 läuft. -
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Variante einer Patrize 30, bei der die Erhebungen 36 zwar ebenfalls in Reihen 32, 34 und schachbrettartig angeordnet sind, jedoch mit größerem Abstand voneinander als bei der Ausführungsform nachFigur 1 . Dementsprechend ist die Reinigungswalze 40 derFigur 4 mit breiteren Reinigungsstegen 44, 46', 48 ausgestattet, so daß auch hier die Papierfasern und der Staub zwischen den Reihen 32, 34 vollständig erfaßt werden. -
Figur 5 zeigt den Laufweg A der Reinigungswalze 20 zwischen den Erhebungen des Prägemusters der Patrize 10 ausFigur 1 . Durch die geometrische Abstimmung der Form der Erhebungen und der Dimension der Reinigungsstege wird sichergestellt, daß sämtliche Fasern und sämtlicher Staub von der Oberfläche der Prägewalze abgenommen werden, so daß ein gutes Prägeergebnis erzielt wird. Die Verhältnisse für die Patrize 30 nachFigur 3 und der Laufweg B der Reinigungswalze 40 nachFigur 4 sind inFigur 6 gezeigt. -
Figur 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Patrize mit einem Muster regelmäßig beabstandeter, im wesentlichen rechtwinkliger Erhebungen 50, die in ihrer Umfangskontur leicht konvex ausgebildet sind. Ein Muster für eine mögliche zugehörige Reinigungswalze ist inFigur 8 gezeigt. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Reinigungsstege 52 sind entsprechend den Beabstandungen der Erhebungen 50 der Patrize gemäßFigur 7 mit horizontal verlaufenden Stegabschnitten 54 versehen, wobei in Axialrichtung benachbarte Stegabschnitte 54 durch einen Freiraum 56 voneinander getrennt sind. Das Zusammenwirken von Patrize nachFigur 7 mit der Reinigungswalze nachFigur 8 ist inFigur 9 veranschaulicht. - Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Claims (4)
- Walzenanordnung für das Prägen von bahnförmigen Materialien, insbesondere von bahnförmigen Papier- und Tissuematerialien, mit- einer Patrize, auf der ein erstes Prägemuster aus einer Vielzahl voneinander beabstandeter Erhebungen angeordnet ist, und- einer Matrize, auf der ein zweites Prägemuster aus einer Vielzahl voneinander beabstandeter Erhebungen angeordnet ist;wobei die Erhebungen des ersten Prägemusters in Freiräume des zweiten Prägemusters versenkbar sind;
und wobei die Erhebungen (16, 36) des Prägemusters der Patrize (10, 30) oder der Matrize in in Umfangsrichtung beabstandeten Reihen (12, 14; 32, 34) angeordnet sind und zumindest eine Reinigungswalze (20, 40) vorgesehen ist, mit in Umfangsrichtung angeordneten Reinigungselementen (26, 26' 28; 46, 46', 48), welche zwischen den Reihen (12, 14 bzw. 32, 34) aus den Erhebungen des Prägemusters der Patrize oder Matrize laufen,
dadurch gekennzeichet, dass die Reinigungselemente messerartige Reinigungsstege sind. - Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungselemente (26, 26'; 46, 46') in Umfangsrichtung der Reinigungswalze (20; 40) beabstandet sind.
- Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungselemente (26, 28; 46, 48) in Achsenrichtung der Reinigungswalze (20; 40) radial versetzt angeordnet sind.
- Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen im Prägemuster schachbrettartig angeordnet sind.
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