DE1211918B - Maschine zum Schrumpfen von Papier - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B31f

Deutsche Kl.: 54 d-4/02

Nummer: 1211918

Aktenzeichen: B 77664 VII b/54 d

Anmeldetag: 14. Juli 1964

Auslegetag: 3. März 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Schrumpfen von Papier mit einer zwischen einem umlaufenden Organ aus hochelastischem Material und einer umlaufenden Walze aus hartem Material gebildeten Klemmstelle.

Die Maßnahme des Schrumpfens von Papier mit Hilfe von Walzen ist bereits bekannt. Das Schrumpfen mit Hilfe eines elastischen Drucktuches ist ebenfalls bekannt. In jedem dieser Fälle wird eine feuchte und plastische Papierbahn durch einen Druckwalzen- ίο spalt zusammen mit einer Schicht aus weichem elastischem Material, wie Gummi, hindurchlaufen gelassen. In dem Druckwalzenspalt liegt die eine Seite der Papierbahn gegen die Gummischicht an, und die andere Seite wird gegen die harte Oberfläche einer Walze, beispielsweise aus Stahl, angedrückt. Die Gummischicht wird in dem Druckwalzenspalt zusammengedrückt und dementsprechend in der Laufrichtung der Papierbahn ausgedehnt; sie zieht sich daher zusammen, sobald sie aus dem Druckwalzenspalt heraustritt; dabei wird die Papierbahn an den Stellen, mit denen sie an der Oberfläche der Gummischicht anhaftet, zum Schrumpfen gebracht. Jedoch kann das Schrumpfen nur stattfinden, nachdem der Druck der Papierbahn gegen die Stahlwalze genügend abgenommen hat, um das Gleiten der Bahn gegenüber dieser zu ermöglichen, d. h. nachdem die Reibung der Ruhe überwunden worden ist. Daher ermöglicht eine niedrige spezifische Reibung der Ruhe die Anwendung eines hohen Walzenspaltdruckes, wie er in bezug auf bestimmte gewünschte Papierqualitäten günstig ist. Unter anderem wird durch einen hohen Walzenspaltdruck eine sichtbare Runzelung vermieden, und es wird dadurch ein hoher Widerstand gegen eine Ausdehnung während des Trocknens der Bahn erreicht.

Es ist also ein niedriger Wert der Reibung der Ruhe während des Schrumpl'vorganges erwünscht. Gewöhnlich wird dieser durch Beheizen der Stahlwalze erreicht. Aber es ist auch schon vorgeschlagen worden, der Walze zu diesem Zweck eine auf Hochglanz polierte oder sogar mit Chrom plattierte Oberiläche zu geben. Trotzdem kommt es vor, daß die Reibung so hoch wird, daß ein Schmiermittel, üblicherweise ein Siliziumöl, benutzt werden muß, was Schwierigkeiten mit sich bringt.

Es ist auch eine Krepp- bzw. Kräuselvorrichtung, bestehend aus zwei Walzen mit weicher und harter Oberfläche, bekannt, von denen die letztere Vertiefungen aufweist. Bei dieser Vorrichtung läßt sich jedoch mit der weichen Oberfläche kein Schrumpfen von Papier durchführen, da der bekannte elastische Maschine zum Schrumpfen von Papier

Anmelder:

Billeruds Aktiebolag, Säffle (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Werdermann, Patentanwalt,

Hamburg 13, Innocentiastr. 30

Als Erfinder benannt:

Carl Bertil Andreas Ihrman, Säffle (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 15. Juli 1963 (7825)

Mantel nicht die zum Schrumpfen von Papier erforderliche Zusammenpreßbärkeit besitzt.

Gemäß der Erfindung wird das Reibungsproblem bei einer Maschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die harte Walzenoberfläche mit Vertiefungen versehen ist und das hochelastische Material eine derartige Härte aufweist, daß das Papier nicht vollständig in die Vertiefungen der harten Walzenoberfläche einpreßbar ist.

Vorzugsweise sind bei einer solchen Maschine die Vertiefungen als in gleichmäßigem Abstand angeordnete Rillen ausgebildet. Besonders bewährt hat sich eine Ausführung, bei der die gehärtete Walzenoberfläche etwa drei Rillen pro mm der axialen Länge der Walze aufweist. Die Härte der elastischen Schicht beträgt vorzugsweise mindestens etwa 50° Shore.

Im folgenden werden die Erfindung und die durch sie erzielbaren Erfolge an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt einer Einrichtung zum Kräuseln von Papier mit Hilfe von Walzen;

Fig. 2 zeigt einen entsprechenden Querschnitt einer Einrichtung zum Kräuseln von Papier mit Hilfe eines elastischen Drucktuches, und

F i g. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen senkrechten Querschnitt, in Längsrichtung gesehen, der einen Teil des Druckwalzenspalts einer Einrichtung, wie sie in F i g. 1 oder 2 gezeigt ist, darstellt.

In Fig. 1 ist mit 11 eine Papierbahn mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20 bis 40% bezeichnet, die durch einen Druckwalzenspalt gezogen wird, der von zwei zylindrischen Walzen 13 und 15 gebildet ist; die

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Walze 13 ist mit einem elastischen Oberflächenbelag 17, vorzugsweise aus Gummi, versehen, während die Walze 15, die vorzugsweise aus Stahl hergestellt und beheizt ist, eine gehärtete Oberfläche aufweist. Die Walzen werden mit einem Liniendruck von 15 bis 25 kg/cm zusammengepreßt, und die harte Walze 15 wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die 6 bis 15 % größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 13 mit dem elastischen Oberflächenbelag ist. In dem Druckwalzenspalt wird die Papierbahn einer Schrumpfung oder Verdichtung in ihrer Längsrichtung unterworfen, die durch einen anschließenden Trockenvorgang fixiert wird und dem Papier eine erhöhte Dehnbarkeit verleiht.

Die Stahlwalze 15 ist durch Drehen auf einer Drehbank hergestellt und zuletzt mit einem Schlichtschnitt auf ihrer Oberfläche versehen, etwa mit einer Steigung von 3 Umdrehungen pro mm ihrer axialen Länge; dadurch weist die Walze ein etwa sägezahnförmiges Profil mit einem gleichmäßigen Abstand der Rillen 19 (F i g. 3) auf, welche annähernd in Umfangsrichtung verlaufen und eine Tiefe von 0,1 mm haben.

Eine durch Verwendung einer solchen Einrichtung gemäß der Erfindung geschrumpfte und getrocknete Papierbahn wurde mit einer unter sonst gleichen Verhältnissen unter Benutzung einer entsprechenden Einrichtung mit auf Hochglanz polierter Stahlwalze 15 geschrumpften Papierbahn verglichen. Dabei wurde in ersterem Falle eine Verbesserung der Dehnbarkeit des Papiers in Längsrichtung zwischen 4,25 und 6,25 % festgestellt; außerdem wurde festgestellt, daß der Schrumpfvorgang gleichmäßiger erfolgte.

Bei dem vorstehend beschriebenen Versuch war die Walze anfänglich glatt, aber es zeigte sich nach einer gewissen Zeit des Gebrauchs Rost auf der Oberfläche. Dieser Rost hat, wie gefunden wurde, einen günstigen Einfluß auf den Schrumpfungs- oder Verdichtungsvorgang, und zwar auf Grund einer weiteren Abnahme der Reibung; dies kann der Schmierwirkung des Eisenhydrats sowie auch der Ätzung der Oberfläche zugeschrieben werden.

Die Walze mit der vorstehend erwähnten Tiefe der Rillen, die durch den Schlichtschnitt erzeugt wurden, verursachte ein schwaches Reliefmuster auf der Papierbahn, das sich nur wenig von den Markierungen unterscheidet, die während der Formierung der Bahn auf dem Draht erhalten werden. Jedoch soll die Gummifläche nicht so weich sein, daß die Rillen vollständig von dem Papier ausgefüllt werden; dies würde eine unvorteilhafte Erhöhung der Reibung zur Folge haben; vielmehr soll das Papier in der Hauptsache gegenüber den Rippen zwischen den Rillen gleiten können. Bei den vorherrschenden Bedingungen stellte sich heraus, daß eine Härte des Gummis von 50° Shore oder mehr zu ausgezeichneten Ergebnissen führt.

In manchen Fällen kann das Reliefmuster der Papieroberfläche unerwünscht sein. Es ist dann möglich, dieses Muster durch Glattpressen der Bahn vor der Trocknung zu beseitigen, wodurch auch die Festigkeit des Papiers weiter verbessert wird. In anderen Fällen kann das Muster erwünscht sein. Einige Klebe- oder Lamellierversuche haben gezeigt, daß beispielsweise ein hart bemessenes Papier, in welches das Klebemittel nur mit großer Schwierigkeit eindringt, eine bessere Adhäsion ergibt, wenn seine Oberfläche, wie oben beschrieben, mit einem Reliefmuster versehen ist.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Einrichtung hat die elastische Schicht 17 die bekannte Anordnung eines endlosen Drucktuches oder Druckbandes, das zwischen den Walzen 13 und 18 ausgespannt ist. Hinsichtlich der Oberflächenhärte der Gummischicht 17 und der rauhen Oberflächenbeschaffenheit der Stahlwalze 15 dagegen entspricht die Anordung von F i g. 2 derjenigen nach den Fig. 1 und 3.

Der Schrumpfungsvorgang kann auch ohne Beheizung der harten Walze stattfinden, und die niedrige Reibung dieser Walze kann auch durch eine andersartige Rillung, als oben beschrieben, erzielt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Maschinen zum Schrumpfen von Papier mit einer zwischen einem umlaufenden Organ aus hochelastischem Material und einer umlaufenden Walze aus hartem Material gebildeten Klemmstelle, dadurch gekennzeichnet, daß die harte Walzenoberfläche mit Vertiefungen versehen ist und das hochelastische Material eine derartige Härte aufweist, daß das Papier nicht vollständig in die Vertiefungen der harten Walzenoberfläche einpreßbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen als in gleichmäßigem Abstand angeordnete Rillen ausgebildet sind.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gehärtete Walzenoberfläche etwa drei Rillen pro mm der axialen Länge der Walze aufweist.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte der elastischen Schicht mindestens 50° Shore beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 874 618.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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