DE60008733T2 - Prägeverfahren zur herstellung einer mehrschichtigen materialbahn, und durch dieses verfahren hergestelltes produkt - Google Patents
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Description
- Technischer Bereich
- Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren zum Prägen von Lagen aus Bahnmaterial, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Lagen aus Papier, Papiertuch und dergleichen zur Herstellung von Gegenständen, die aus mehrlagigem Bahnmaterial und aus zwei oder mehreren Lagen bestehen, die geprägt und miteinander verbunden sind.
- Die Erfindung beschäftigt sich ferner mit einem Gegenstand, der aus zwei oder mehreren Lagen besteht, die geprägt und miteinander verbunden sind.
- Technologischer Hintergrund
- Bei der Herstellung dieser Art von Gegenständen ist es notwendig, verschiedene Anforderungen zu erfüllen, die die Herstellung, das Aussehen und die Funktionstüchtigkeit des Endproduktes betreffen und gelegentlich miteinander nicht vereinbar sind. Beispielsweise besteht eines der Probleme, die bei der Herstellung von geprägten Bahnmaterialien, die auf Rollen aufgewickelt sind, auftreten, in der Tendenz der einzelnen Windungen des Materials, sich miteinander zu vernetzen. Dies erzeugt ein Problem bezüglich der Herstellung und ferner den Nachteil des Endprodukts, dass das Vorhandensein einer Prägung, die in benachbarten, vernetzten Windungen in der fertigen Rolle vorhanden ist, vom Benutzer als ein Defekt des Endproduktes wahrgenommen wird.
- Weiterhin muss für den Prägeprozess eine Anforderung dahingehend erfüllt werden, dass ein großes Volumen des Endproduktes erhalten wird. Es ist daher erwünscht, das Prägen in solcher Weise auszuführen, dass es mit den anderen Produktionsanforderungen kompatibel ist und ein großes Volumen für den fertigen Gegenstand erzeugt.
- Das geprägte Bahnmaterial dient zur Herstellung von Küchentüchern, Toilettenpapier, Servietten, Papiertüchern und dergleichen. Im Allgemeinen besteht das Bahnmaterial aus zwei oder mehreren Lagen, die gewöhnlich getrennt voneinander geprägt und anschließend verbunden werden, gewöhnlich mit einem Klebstoff oder auch durch andere Verfahren, wie etwa Lagenverbindung. Auf diese Weise werden blattartige Produkte mit besonderer Weichheit und Stärke sowie guter Flüssigkeitsabsorption hergestellt.
- Das Prägen und das Verbinden von zwei oder mehreren Lagen wird normalerweise durch eines von zwei Verfahren ausgeführt, die als Spitze-Spitze und Vernetz-Prägung bezeichnet werden. Im ersten Fall werden die beiden Lagen des geprägten Materials durch Laminierung zwischen zwei Prägezylindern mit entgegengesetzt drehenden parallelen Wellen verbunden. Die beiden Zylinder sind mit Stellen versehen, die wenigstens teilweise in einem Laminierspalt aufeinander passen, der an der Berührungsstelle der beiden Zylinder gebildet wird. Klebstoff wird auf die Erhebungen einer der beiden geprägten Lagen aufgebracht, um eine dauerhafte Verbindung mit der anderen Lage an Positionen zu schaffen, an denen die Erhebungen der anderen Bahn in Bereichen vorhanden sind, in welchen die Stellen der beiden Prägezylinder zusammen fallen. Beispiele von Prägemaschinen dieser Art sind beschrieben in den Dokumenten
US-A-3,414,459 ,US-A-4,978,565 ,US-A-5,173,351 ,US-A-5,096,527 ,US-A-3,961,119 , ,WO-A-9720687 undWO-A-9720688 .WO-A-9720689 - In anderen Vorrichtungen werden die Bahnen in der Weise miteinander verbunden, dass die Erhebungen einer Bahn in Kavitäten zwischen benachbarten Erhebungen der anderen Bahnen vernetzt werden. In diesem Fall werden die beiden Prägezylinder an den Positionen entsprechender Punkte nicht gegeneinander gepresst, und die beiden Bahnen werden durch Laminieren mit einer Andruckwalze miteinander verbunden, die mit der Oberfläche eines der Prägezylinder zusammenwirkt, auf welchem beide Bahnen gehalten sind, wenn sie aus dem Spalt zwischen den Prägezylindern hervorgehen.
- Beispiele dieser Art von Prägungen sind beschrieben und erläutert in den Dokumenten
undGB-A-1,225,440 US-A-3,694,300 . - Normalerweise besteht das Prägen, ob es nun von dem Spitze-Spitze oder dem vernetzten Typ ist, aus einer geometrischen und gleichförmigen Verteilung von Erhebungen, typischerweise kegelstumpfartiger oder pyramidenstumpfartiger Form, über die beiden Lagen. Um ein Produkt zu erhalten, das ein attraktiveres Aussehen zeigt, wurden Systeme entwickelt, in welchen die Erhebungen verschiedener Formen miteinander kombiniert werden, um ein spezielles Design zu erhalten. Beispielsweise beschreibt das Dokument
US-A-4,320,162 ein Prägesystem, bei dem das Prägen einer geometrischen und gleichförmigen Verteilung kleiner Erhebungen, die in großer Dichte angeordnet sind, und ein feines Hintergrundprägen bilden, mit einer Verteilung kleiner Dichte von Erhebungen von komplexer Form und größerer Gestalt, was ein dekoratives Motiv bildet, auf jedem der beiden Bahnen erzeugt wird. Ein ähnliches Produkt ist beschrieben in dem Dokument .WO-A-9618771 - Ein Nachteil dieses Systems besteht in dem Umstand, dass dann, wenn eine Veränderung des dekorativen Motivs gewünscht ist, es notwendig ist, ein neues Paar von Prägezylindern herzustellen, oder wenigstens einen neuen Prägezylinder, was bedeutet, dass nicht nur das gesamte dekorative Motiv, sondern auch alle Stellen des Zylinders, die das Hintergrundprägen erzeugen, neu gebildet werden muss.
- Aufgaben und kurze Beschreibung der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines geprägten mehrlagigen Bahnmaterials speziell guter Qualität zu schaffen. Insbesondere besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren anzugeben, das zur Gewinnung eines Produkts großen Volumens Verwendung finden kann.
- Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Verfahrens, das zur Gewinnung eines Produktes dienen kann, welches, wenn es auf eine Rolle aufgewickelt worden ist, keinen Anlass zur Penetration des geprägten Designs zwischen einer Anzahl von überlappenden Windungen gibt.
- Der Erfindung liegt noch die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das zur Gewinnung eines Gegenstandes dienen kann, bei welchem zwei oder mehrere geprägte Bahnen durch einen Klebstoff miteinander verbunden sind, und bei dem die erforderliche Klebstoffmenge relativ beschränkt ist, um eine exzessive Versteifung des Endproduktes zu vermeiden.
- Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, ein Produkt anzugeben, das besonders weich und dick im Griff ist.
- Die genannten Aufgaben und Vorteile sowie weitere Vorteile, die sich für den Fachmann aus der Lektüre des folgenden Textes ergeben, werden im Wesentlichen durch ein Verfahren nach Anspruch 1 erreicht.
- Nach einer besonders praktischen Ausführungsform der Erfindung wird die zweite Lage zwischen einem Prägezylinder und einem Druckzylinder mit nachgiebiger Außenfläche geprägt; die beiden geprägten Lagen werden zwischen dem Prägezylinder und einem Laminierzylinder laminiert, dessen Außenfläche eine größere Härte hat als diejenige des Druckzylinders.
- Vorteilhafterweise wird Klebstoff auf die Extremitäten wenigstens einiger der Erhebungen der zweiten Gruppe von Erhebungen, die auf der zweiten Lage gebildet sind, aufgetragen, während die zweite Lage sich noch auf dem zweiten Prägezylinder befindet. Um die aufgetragene Klebstoffmenge zu begrenzen ist es möglich, die Anordnung so zu treffen, dass sie nur auf einige der Erhebungen und nicht auf alle verteilt wird, beispielsweise mittels eines gemusterten Abgabezylinders, oder durch Verwendung von Erhebungen 9P unterschiedlicher Höhe.
- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein geprägtes Material erhalten, das wenigstens zwei geprägte Lagen, die miteinander verbunden sind, umfasst. Eine erste der beiden Lagen besitzt eine erste Gruppe von Erhebungen, und die zweite der beiden Lagen hat eine zweite Gruppe von Erhebungen, die zum Inneren der Bahn weisen; die Erhebungen der zweiten Gruppe haben größere Form und geringere Dichte als die Erhebungen der ersten Gruppe, und die beiden Lagen werden miteinander an Positionen verklebt, von denen wenigstens einige die zweiten Erhebungen sind. Die Erhebungen der ersten Gruppe bestimmen die technischen Charakteristiken der Stärke und daher des Volumens des Materials, während die zweiten Erhebungen die visuell in Erscheinung tretenden Charakteristiken des Produkts schaffen, welches somit dadurch individualisiert werden kann, dass ein Grundmuster, das durch die Erhebungen der ersten Gruppe gebildet ist, beibehalten wird und ein Motiv, das von Produkt zu Produkt variabel ist und aus der Gruppe von Erhebungen der zweiten Gruppe besteht.
- Weitere vorteilhafte Merkmale des Verfahrens und des erfindungsgemäßen Produktes sind in den beigefügten Ansprüchen angegeben.
- Das Vorhandensein einer mikro-geprägten Bahn das heißt, einer solchen mit Erhebungen kleiner Gestalt und hoher Dichte, typischerweise gleich oder größer als 30 Punkte/cm2, macht es möglich, ein Produkt zu erhalten, dass dann, wenn es auf Rollen aufgewickelt ist, keinen Anlass zum Vernetzen zwischen aufeinander folgenden Wicklungen gibt. Das Aufwickeln wird mit der mit den kleinen, zum Inneren der Rolle weisenden Erhebungen ausgerüsteten Bahn ausgeführt, während die Erhebungen der zweiten Gruppe, die das dekorative Motiv bilden, zum Äußeren weisen und daher auf dem Produkt deutlich erkennbar sind.
- Zusätzlich schafft die Mikroprägung einen hohen Grad an Dickegefühl und Weichheit des Gegenstandes, während das Volumen des Gegenstandes besonders hoch ist, und zwar wegen des Vorhandenseins der Prägung auf den beiden Lagen und wegen der Verbindung der beiden Lagen, die im Wesentlichen frei von Vernetzungen ist.
- Kurze Angabe der Zeichnungen
- Die Erfindung wird aus der Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher hervortreten, die eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ohne Beschränkung der Allgemeinheit bilden. Im Einzelnen zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
2 ein vergrößertes und schematisches Detail eines Schnittes durch das Bahnmaterial, das durch die Vorrichtung nach1 gewonnen werden kann; -
3 eine Draufsicht auf die Ebene III-III in1 auf einen Teil des Bahnmaterials N; und -
4 eine schematische perspektivische Ansicht des Bahnmaterials, das auf eine Rolle aufgewickelt ist. - Ins Einzelne gehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
-
1 zeigt ein Diagramm in der Form einer Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Prägevorrichtung besitzt eine erste Prägeeinheit1 , bestehend aus einem Paar von Zylindern3 ,5 , von denen der Zylinder3 aus Stahl oder einem anderen harten Material gefertigt ist und der andere vorzugsweise glatt und mit nachgiebigem Material wie etwa Gummi oder dergleichen bedeckt ist. Der Zylinder3 ist mit Stellen oder Erhebungen 3P versehen, beispielsweise in einem geometrischen Muster, das aus spiraligen Ausrichtungen besteht. Die Stellen, die typischerweise kegelstumpfartige oder pyramidenstumpfartige Form haben können, besitzen eine hohe Dichte, beispielsweise und typischerweise gleich oder größer als etwa 30 Punkte pro cm2. - Die Vorrichtung besitzt ferner eine zweite Prägeeinheit
7 , die einen Prägezylinder9 aus Stahl oder anderem Material umfasst, der mit mehreren Stellen oder Erhebungen 9P versehen ist, die größere Formen und eine geringere Dichte als die Stellen auf dem Zylinder3 besitzen. Der Prägezylinder9 dreht in Gegenrichtung des Uhrzeigers (Pfeil f9) und arbeitet mit einem Druckzylinder11 zusammen, der sich in Uhrzeigerrichtung (Pfeil f11) dreht. Der Druckzylinder11 ist vorzugsweise mit nachgiebigem Material, beispielsweise Gummi oder dergleichen, bedeckt. - Der Prägezylinder
9 arbeitet ferner mit einem Laminierzylinder13 zusammen, der sich in Uhrzeigerrichtung (Pfeil f13) dreht und mit einer glatten Oberfläche versehen ist, deren Härte größer ist als die Härte der Oberfläche des Druckzylinders11 . Der Laminierzylinder13 kann in der praktischen Ausführungsform eine Oberfläche haben, die aus Stahl oder aus Gummi größerer Härte als der Gummi gefertigt ist, der den Zylinder11 bedeckt. - Der Prägezylinder
9 wirkt mit einem Klebstoffspender15 zusammen, der einen Klebstoff in nachstehend beschriebener Weise auf eine der Lagen aufträgt, die der Prägevorrichtung zugeführt werden. - Die Stellen 9P auf dem Prägezylinder
9 können vorteilhafterweise auf einer austauschbaren Manschette ausgebildet sein, die auf einen inneren Kern des Zylinders eingepasst ist. Es wird daher besonders einfach, die Stellen oder Punkte 9P zu ersetzen mit der Möglichkeit, das Muster, das auf dem geprägten Produkt erzeugt wird, zu verändern, während die Stellen oder Punkte 3P des ersten Prägezylinders3 identisch bleiben, wenn ein Wechsel von einem Produkt zu einem anderen vorgenommen wird. - Die vorstehend kurz beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Eine erste Lage V1 wird der ersten Prägeeinheit
1 zugeführt und zwischen den Zylindern3 ,5 geprägt, wobei sie ein mikrogeprägtes Design mit Erhebungen entsprechend den Punkten oder Stellen 3P auf dem Prägezylinder3 erhält. Die auf diese Weise mikrogeprägte Lage V1 wird in den Walzenspalt zwischen dem Prägezylinder9 und dem Laminierzylinder13 eingeführt, in welchem sie mit einer zweiten Lage V2 in nachfolgend beschriebener Weise verbunden wird. - Die zweite Lage V2 wird um den Druckzylinder
11 herum geführt und zwischen dem Druckzylinder11 und dem Prägezylinder9 geprägt. Somit wird sie entsprechend einem Muster deformiert, dass den Punkten oder Stellen 9P des Prägezylinders9 entspricht. Mittels des Spenders15 wird Klebstoff auf die Abschnitte der Lage V2 aufgetragen, die auf den höchst vorstehenden Oberflächen der Stellen 9P (oder wenigsten auf einen von ihnen) lokalisiert sind. Nach dem Prägen und dem Auftrag des Klebers wird die Lage V2 zwischen den Prägezylinder9 und den Laminierzylinder13 eingeführt. - Die Verbindung wird durch Verkleben der Positionen an wenigstens einigen der Erhebungen, die auf der Lage V2 durch die Stellen oder Punkte 9P des Prägezylinders
9 erzeugt worden sind, ausgeführt. - Das am Ausgang der Prägevorrichtung erhaltene Bahnmaterial N hat die Struktur, die schematisch in der Vergrößerung der
2 dargestellt ist. Die zweite Lage V2 besitzt eine Gruppe von Erhebungen V2p von relativ großer Form, welche ein individualisiertes Design bilden, während die erste Lage V1 Mikroerhebungen V1p besitzt, die abgeflacht sind, wo sie die Erhebungen V2p treffen, wo die beiden Lagen laminiert und verklebt sind. - Die Erhebungen V2p und folglich die Stellen oder Punkte 9P, die sie erzeugen, können von beliebiger Form sein. Sie können Erhebungen von geometrischer Form, beispielsweise kegelstumpfartiger oder pyramidenstumpfartiger oder ähnlicher Form sein. Vorzugsweise jedoch bestehen sie aus linearen dekorativen Designs, die über eine breite Oberfläche entwickelt sind, wie das schematisch
3 zeigt, welche eine Draufsicht auf das geprägte Bahnmaterial von der Seite der Lage V2 zeigt, wobei ein Teil weggeschnitten ist, um die darunter liegende Lage V1 sichtbar werden zu lassen. - Im Allgemeinen werden die Größe und Dichte der Erhebungen V2p zu der Größe und der Dichte der Erhebungen V1p sehr unterschiedlich sein, welche in dem auf Rollen aufgewickelten Endprodukt in das Innere der Rolle weisen und daher unsichtbar sein werden, jedoch die technischen Eigenschaften der Weichheit und Stärke des Produktes bestimmen. Die kleine Form und hohe Dichte der Erhebungen V1p verhindert das Vernetzen der Erhebungen zwischen benachbarten Windungen des aufgewickelten Materials. Das durch die zweite Gruppe von Erhebungen V2p gebildete Design wird vom Äußeren der Rolle sichtbar sein und wird somit ein besonders ansprechendes Erscheinungsbild des Endproduktes erzeugen. Die Positionen der Lagen V1 und V2 in dem Produkt, das auf eine Rolle aufgewickelt ist, sind insbesondere in
4 erkennbar. - Die Lagen V1 und V2 können einzelne Lagen sein oder können nacheinander aus mehrfachen Lagen gebildet sein. Es ist auch möglich, dass eine oder mehrere zusätzliche glatte oder geprägte Lagen zwischen die beiden Lagen V1 und V2 eingefügt werden.
- Das durch die Erhebungen V2p auf der zweiten Lage gebildete Design kann in bekannter Weise geeignet zentriert werden bezüglich der Querlinien der Perforation, die auf dem Bahnmaterial N nach dem Prägen gebildet wird, und zwar in der Weise, dass ein Produkt besonders ansprechender Erscheinung gebildet wird.
- Selbstverständlich zeigen die Figuren nur mögliche Ausführungsformen der Erfindung, die in ihren Formen und Anordnungen variiert sein kann, ohne dass von dem Schutzbereich der Erfindung wie er durch die Ansprüche definiert ist, abgewichen wird. Das Vorhandensein von Bezugszeichen in den beigefügten Ansprüchen hat den einzigen Zweck, das Verständnis der Ansprüche zu erleichtern unter Zuhilfenahme der vorstehenden Beschreibung und der Figuren, die den Schutzbereich der Ansprüche nicht beschränken.
Claims (11)
- Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen Bahnmaterials mit wenigstens zwei geprägten, miteinander verbundenen Lagen, welches folgende Schritte umfasst: – Prägen einer ersten Lage (V1) durch Bilden einer ersten Gruppe von Erhebungen (V1p); – Prägen einer zweiten Lage (V2) durch Bilden einer zweiten Gruppe von Erhebungen (V2p); – Aufbringen eines Klebstoffes zwischen die beiden Lagen (V1p, V2p); – Laminieren der beiden Lagen miteinander und Verbinden dieser durch Verkleben, dadurch gekennzeichnet, dass – die Erhebungen der ersten Gruppe (V1p) von begrenzter Gestalt und hoher Dichte sind und ein mikro-geprägtes Aussehen auf der ersten Lage (V1) bilden; – die Erhebungen der zweiten Gruppe von Erhebungen (V2p) größere Gestalt und eine geringere Dichte haben als die ersten Erhebungen (V1p); – die zweite Lage (V2) von mikrogeprägtem Aussehen frei ist; – und die erste Lage (V1) keine zweite Prägung erfährt, sondern lediglich ein Abflachen der Erhebungen (V1p) der ersten Gruppe, wo sie auf die Erhebungen (V2) der zweiten Gruppe treffen.
- Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Erhebungen der ersten Gruppe von Erhebungen die technischen Eigenschaften an Weichheit und Stärke des Bahnmaterials beeinflussen, während die Erhebungen der zweiten Gruppe von Erhebungen die visuellen Eigenschaften des Bahnmaterials bewirken und ein dekoratives Motiv bilden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, in welchem die zweite Lage (V2) zwischen einem Prägezylinder (
9 ) und einem Druckzylinder (11 ) geprägt wird, welcher eine nachgiebige Außenfläche besitzt; und bei welchen die beiden Lagen zwischen dem Prägezylinder (9 ) und einem Laminierzylinder (13 ) laminiert werden, dessen Außenfläche eine größere Härte als die des Druckzylinders (11 ) hat. - Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem der Klebstoff auf die Spitze wenigstens einiger der Erhebungen (V2p) der zweiten Gruppe aufgebracht wird.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Erhebungen der ersten Gruppe eine Dichte besitzen, die gleich oder größer als 30 Punkte pro cm2 ist.
- Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Erhebungen der zweiten Gruppe eine Dichte haben, die gleich oder kleiner ist als 0,5 Punkte pro cm2.
- Geprägtes Bahnmaterial mit wenigstens zwei geprägten, miteinander verbundenen Lagen, einer ersten Lage (V1) mit einer ersten Gruppe von Erhebungen (V1p) und einer zweiten Lage (V2) mit einer zweiten Gruppe von Erhebungen (V2p), die in das Innere des Bahnmaterials weisen, wobei die beiden Lagen miteinander an Positionen verklebt sind, an denen sich wenigstens einige der Erhebungen (V2p) der zweiten Gruppe befinden, dadurch gekennzeichnet, dass – die Erhebungen der zweiten Gruppe (V2p) eine größere Gestalt und eine geringere Dichte als die Erhebungen (V1p) der ersten Gruppe haben, wobei die Erhebungen (V1p) der ersten Gruppe eine Mikroprägung bilden; – die zweite Lage (V2) von einem mikrogeprägten Aussehen frei ist; – die Erhebungen der ersten Gruppe entsprechend den Erhebungen (V2p) der zweiten Gruppe abgeflacht sind, jedoch die erste Lage (V1) einem zweiten Prägen nicht unterworfen ist.
- Bahnmaterial nach Anspruch 7, bei welchem die Erhebungen der ersten Gruppe von Erhebungen die technischen Eigenschaften an Weichheit und Stärke des Bahnmaterials beeinflussen, während die Erhebungen der zweiten Gruppe von Erhebungen die visuellen Eigenschaften des Bahnmaterials liefern und ein dekoratives Motiv bilden.
- Bahnmaterial nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem die Erhebungen der ersten Gruppe eine Dichte besitzen, die gleich oder größer als 30 Punkte pro cm2 ist.
- Bahnmaterial nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei welchem die Erhebungen der zweiten Gruppe eine Dichte besitzen, die gleich oder geringer als 0,5 Punkte pro cm2 ist.
- Bahnmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 7–10, welches auf eine Rolle aufgewickelt ist, wobei die zweite Lage (V2) mit der zweiten Gruppe von Erhebungen (V2p) versehen ist, die in das Äußere weisen und die erste Lage (V1) mit der ersten Gruppe von Erhebungen (V1p) versehen ist, die in das Innere weisen.
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