DE19626997A1 - Verfahren zur Verbindung der einzelnen Lagen von mehrlagigen Hygiene-Zellstoff-Tüchern oder -Vliesen untereinander durch Prägung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung der einzelnen Lagen von mehrlagigen Hygiene-Zellstoff-Tü­ chern oder -Vliesen miteinander durch Prägung in Form von Prägepunkten, wobei Prägenoppen einer Prägeform un­ ter Zwischenlage der übereinander angeordneten Lagen ge­ gen eine glatte Gegenfläche soweit zugestellt werden, daß die Lagen miteinander punktuelle verquetscht und so in Prägepunkten verbunden werden, und wobei danach die Prägenoppen von den Prägepunkten wieder wegbewegt wer­ den. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei die Vorrichtung eine Prägeform mit entsprechend einem gewünschten Präge­ muster angeordneten Prägenoppen und eine glatte Gegenflä­ che aufweist, die unter Zwischenlage der übereinander angeordneten Lagen zur Erzeugung von diese miteinander verbindenden Prägepunkten gegeneinander zustellbar und danach wieder voneinander entfernbar sind.

Aus dem DE-GM 94 06 026 ist ein Hygiene-Zellstofftuch aus mindestens zwei Tissue-Lagen mit einem Prägemuster bekannt. Das Prägemuster besteht aus einer Vielzahl von einzelnen, die Tissue-Lagen quer zur Lagenrichtung defor­ mierenden und miteinander verbindenden punktförmigen Ein­ prägungen. Die Einprägungen sind hier durch jeweils aus­ gehend von den beiden äußeren Tissue-Lagen konkav nach innen gewölbten Prägepunkten gebildet, die quer zur La­ genrichtung miteinander fluchten und in deren Kopf-auf- Kopf stehenden Bodenbereichen die Tissue-Lagen durch die Prägewirkung miteinander verbunden sind. Zur Erzeugung einer derartigen Prägung ist es erforderlich, daß eine Prägeform verwendet wird, bei der von beiden Seiten Prä­ genoppen vorragen, die so angeordnet sind, daß jeweils zwei einander gegenüberliegende Prägenoppen bei der Prä­ gung der Tissue-Lagen unmittelbar voreinander stehen. Dies macht zum einen die Herstellung der erforderlichen Prägeformen aufwendig und zum anderen wird während des Prägens eine sehr exakte Positionierung und ständige Kon­ trolle der relativen Stellung der Prägenoppen zueinander erforderlich. Es wird auf diese Weise zwar ein Hygiene­ zellstofftuch mit einer angenehmen Weichheit und guten Hautfreundlichkeit erzeugt, jedoch ist der Aufwand hier­ für relativ hoch.

Weiterhin sind aus dem in der einschlägigen Branche all­ gemein bekannten Stand der Technik zwei weitere Prägever­ fahren bekannt, nämlich die Wildprägung und die Unionprä­ gung. Bei der Wildprägung wird mittels einer Prägewalze gegen eine glatte, üblicherweise flexible Gegenwalze ge­ arbeitet. Beim Unionprägeverfahren wird eine Patrizen- und eine Matrizenwalze verwendet. Bei diesen beiden Prä­ geverfahren werden Tücher erzeugt, die auf einer Seite erhaben vorstehende Prägepunkte aufweisen, was auf diese Seite des Tuches eine unangenehme Rauhigkeit ergibt.

Es stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einem geringen Auf­ wand eine Prägung ohne erhaben vorstehende Prägepunkte auf dem fertigen Produkt erlaubt. Weiterhin soll eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden, deren Herstellung mit einem relativ geringen Auf­ wand verbunden ist und die einfach betreibbar ist und während ihres Betriebes nur einen geringen Überwachungs­ aufwand erfordert.

Die Lösung des ersten Teils dieser Aufgabe gelingt erfin­ dungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Präge­ punkte bei der Zurückbewegung der Prägenoppen von diesen mittels einer begrenzten Haftkraft um eine begrenzte Weg­ strecke mitgenommen werden, die kleiner ist als die Ge­ samtdicke der Lagen außerhalb der Prägepunkte.

Das erfindungsgemäße Verfahren entspricht zunächst der an sich bekannten Wildprägung, geht aber in seinem Ab­ lauf noch einen entscheidenden Schritt weiter. Dieser weitere Schritt besteht darin, daß die zunächst zur ei­ nen Seite des Lagepaketes hin gedrückten Prägepunkte un­ mittelbar nach ihrer Erzeugung um eine begrenzte Weg­ strecke mit den Prägenoppen in deren Rückbewegungsrich­ tung mitgenommen werden, wobei diese Wegstrecke so be­ grenzt ist, daß die Prägepunkte abschließend nicht über eine der beiden äußeren Lagen vorstehen. Auf diese Weise wird trotz der Einfachheit des Herstellungsverfahrens ein Produkt erzeugt, bei dem die Prägungen beiderseits unterhalb der übrigen Oberfläche der äußeren Lagen lie­ gen, wodurch auf beiden Seiten des Produktes eine ange­ nehme Weichheit und gute Hautfreundlichkeit erreicht wird.

Die für die begrenzte Mitnahme der Prägepunkte durch die Prägenoppen erforderliche Haftkraft kann auf unterschied­ liche Weise erzeugt werden. Bevorzugte Verfahrensausge­ staltungen in dieser Hinsicht sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.

Zur Lösung des zweiten Teils der Aufgabe wird eine Vor­ richtung vorgeschlagen, wobei diese eine Prägeform mit entsprechend einem gewünschten Prägemuster angeordneten Prägenoppen und eine glatte Gegenfläche aufweist, die unter Zwischenlage der übereinander angeordneten Lagen zur Erzeugung von diese miteinander verbindenden Präge­ punkten gegeneinander zustellbar und danach wieder von­ einander entfernbar sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeform mit Mitteln zur Erzeugung einer begrenzten Haftkraft der Prägenoppen auf die Prägepunkte ausgestattet ist, wobei die Haftkraft auf ein Maß begrenzt ist, daß die Präge­ noppen bei ihrer Entfernung von der Gegenfläche die Prä­ gepunkte um eine begrenzte Wegstrecke mitnehmen, die kleiner ist als die gesamte Dicke der Lagen außerhalb der Prägepunkte.

Vorteilhaft benötigt die Vorrichtung nur auf der einen Seite eine Prägeform mit Prägenoppen, während auf der anderen Seite eine glatte Gegenfläche ausreicht. Damit ist die Vorrichtung einfach herstellbar, weil eine glat­ te Gegenfläche keinen besonderen Herstellungsaufwand er­ fordert. Die Prägeform mit den Prägenoppen muß nur ein­ mal hergestellt werden. Da die Gegenfläche glatt ist, spielt auch eine exakte gegenseitige Positionierung der Prägeform und der Gegenfläche keine große Rolle. Hier­ durch wird der Betrieb der Vorrichtung sehr vereinfacht. Weiterhin ist wesentlich, daß die Prägenoppen mit Mit­ teln zur Erzeugung einer begrenzten Haftkraft auf die Prägepunkte ausgestattet sind, um letztere in einem ge­ wünschten Maß nach der Herstellung in ihrer Lage relativ zu den ungeprägten Bereichen der miteinander zu verbin­ denden Lagen zu verändern.

Unterschiedliche bevorzugte Ausgestaltungen der Vorrich­ tung im Hinblick auf die Ausführung der Prägenoppen sind in den Ansprüchen 6 bis 11 angegeben.

Um die Vorrichtung kontinuierlich betreiben zu können und um damit bahnförmiges Material verarbeiten zu kön­ nen, ist bevorzugt vorgesehen, daß die Prägeform mit den Prägenoppen eine Prägewalze ist und daß die Gegenfläche die Mantelfläche einer Gegenwalze ist, wobei die Präge­ walze und die Gegenwalze unter stetigem Durchlauf der zu verbindenden Lagen gegensinnig drehbar sind.

Zur Erzielung einer ausreichend festen Verprägung und einer guten Haltbarkeit und entsprechend langen Stand­ zeit der Prägeform und der Gegenfläche ist für diese be­ vorzugt vorgesehen, daß sie aus Metall, vorzugsweise aus Stahl oder verchromtem Kupfer, bestehen.

Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein mehrlagiges Tuch bei der Herstellung eines Prägepunktes im Durchlauf zwischen einer Präge­ form und einer Gegenfläche, in einem schemati­ sierten Querschnitt,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Prägeform in Draufsicht und

Fig. 3 das Tuch aus Fig. 1 nach der Herstellung der Prägung.

Fig. 1 zeigt in der Mitte ein hier aus vier Tissue-La­ gen 11, 12, 13, 14 gebildetes Hygienetuch 1, das bahnför­ mig ist und von rechts nach links im Durchlauf bewegt wird. Von rechts kommend sind die einzelnen Lagen 11 bis 14 des Tuches 1 noch nicht miteinander verbunden, son­ dern lediglich durch bekannte Führungs- und Leiteinrich­ tungen in die gezeigte, parallel zueinander ausgerichte­ te Lage gebracht.

Im oberen Teil der Fig. 1 ist eine Prägeform 2 in Form einer Prägewalze teilweise dargestellt, die sich im Sin­ ne des Drehpfeiles 20 um eine hier nicht mehr sichtbare Mittelachse dreht.

Im unteren Teil der Fig. 1 ist eine Gegenfläche 3 teil­ weise sichtbar, die durch die Mantelfläche einer glatten zylindrischen Walze gebildet ist, die sich gegensinnig zur Prägeform 2 im Sinne des Bewegungspfeiles 30 um ihre hier ebenfalls nicht mehr sichtbare Mittelachse dreht. Die Umfangsgeschwindigkeiten der Prägeform 2 und der Ge­ genfläche 3 sind dabei gleich.

In dem der Gegenfläche 3 gerade zugewandten Oberflächen­ bereich der Prägeform 2 ist ein Prägenoppen 21 sichtbar, der aus der an sich zylindrischen Oberfläche der Präge­ form 2 nach außen vorsteht. Der Prägenoppen 21 hat die Grundform eines Kegelstumpfes mit angerundeten Übergän­ gen zur zylindrischen Mantelfläche der Prägeform 2 und zu seiner der Gegenfläche 3 zugewandten Stirnseite. Die­ se Stirnseite des Prägenoppens 21 wird radial außen durch einen Prägerand 22 gebildet, der eine zum Inneren des Prägenoppens 21 zurückspringende Eintiefung 23 um­ gibt.

Die Prägeform 2 und die Gegenfläche 3 sind in einem sol­ chen Abstand relativ zueinander angeordnet, daß zwischen der Stirnseite, hier dem Prägerand 22 des Prägenoppens 21 und der Oberfläche der Gegenfläche 3 ein geringer Spalt verbleibt, so daß sich die Prägeform 2 und die Ge­ genfläche 3 nicht berühren.

Das Tuch 1 aus den Lagen 11 bis 14 läuft im Sinne des Bewegungspfeiles 10 zwischen der rotierenden Prägeform 2 und der ebenfalls rotierenden Gegenfläche 3 hindurch. Im Bereich des Prägenoppens 21 findet eine Verquetschung der Lagen 11 bis 14 auf eine gegenüber der ursprüngli­ chen Gesamtdicke stark verminderte Dicke statt. Diese Verquetschung sorgt für eine Haftverbindung der Lagen 11 bis 14 miteinander und somit wird ein Prägepunkt 15 her­ gestellt. In der Praxis ist auf der Prägeform 2 eine Vielzahl von Prägenoppen 21 angebracht, die in einem ge­ wünschten Prägemuster verteilt sind, so daß ein Tuch 1 mit in dem entsprechenden Prägemuster angeordneten Präge­ punkten 15 versehen werden kann.

Bei der in Fig. 1 gerade sichtbaren Verquetschung der Lagen 11 bis 14 des Tuches 1 miteinander wird auch die innerhalb der Lagen 11 bis 14 und zwischen diesen befind­ liche Luft verdrängt. Sobald sich der Prägenoppen 21 dann infolge der Drehung der Prägeform 2 und der Gegen­ fläche 3 von der oberen Lage 11 des Tuches 1 zu entfer­ nen beginnt, ergibt sich in der Eintiefung 23 an der Stirnfläche des Prägenoppens 21 ein gewisses Vakuum. Die­ ses Vakuum sorgt für eine Haftkraft im Sinne des Kraft­ pfeiles 29, die dafür sorgt, daß der Prägepunkt 15 mit einer begrenzten Kraft von dem Prägenoppen 21 gehalten wird. Diese begrenzte Haftkraft sorgt dafür, daß der Prä­ gepunkte 15 aus der Lage, die er in Fig. 1 noch ein­ nimmt, um einen gewissen Wegbetrag nach oben bewegt wird, wobei diese Wegstrecke aber so begrenzt ist, daß sie auf jeden Fall kleiner ist als die Gesamtdicke des Tuches 1 in den Bereichen der Lagen 11 bis 14, die nicht geprägt sind. Dies wird später anhand von Fig. 3 noch verdeutlicht.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt den Prägenoppen 21 aus Fig. 1 in einer Draufsicht. Hier wird die Kegelstumpfform des Prägenoppens 21 ebenfalls deutlich, wobei im Zentrum der dem Betrachter nun zugewandten Stirnfläche des Prägenop­ pens 21 die Eintiefung 23 liegt. Diese Eintiefung 23 ist außen von dem Prägerand 22 umgeben, der den höchsten Be­ reich des Prägenoppens 21 bildet.

Fig. 3 der Zeichnung schließlich zeigt in einem schema­ tischen Querschnitt einen Ausschnitt aus dem Tuch 1, das nach dem zuvor beschriebenen Verfahren mit Prägepunkten 15 versehen worden ist. Links und rechts in Fig. 3 ist das Tuch 1 durch die Prägung nicht beeinflußt und be­ sitzt hier noch seine ursprüngliche Gesamtdicke D.

Im mittleren Bereich der Fig. 3 ist einer der an sich in einem Tuch 1 zahlreichen Prägepunkte 15 dargestellt. Hier wird besonders deutlich, daß der Prägepunkt 15 nun relativ zu der Position, die er in Fig. 1 während sei­ ner Herstellung noch einnahm, um eine begrenzte Weg­ strecke s angehoben ist. Dieses Anheben erfolgt, wie oben schon erwähnt, durch die zwischen der Stirnseite des Prägenoppens 21 und dem Prägepunkt 15 vorübergehend bestehende begrenzte Haftkraft. Diese Haftkraft ist aber nur so groß, daß der Prägepunkt 15 nur etwa um das darge­ stellte Maß s mitgenommen werden kann. Danach steigt das Widerstandsmoment der Lagen 11 bis 14 des Tuches 1 in der unmittelbaren Nachbarschaft des Prägepunktes 15 so an, daß eine weitere Mitnahme des Prägepunktes 15 nicht mehr erfolgt. Wie in Fig. 3 deutlich erkennbar ist, liegt der Prägepunkt 15 vollständig innerhalb der oberen und der unteren Fläche des Tuches 1, so daß keine vorste­ henden Prägungen auftreten, die die Glattheit und Weich­ heit des Tuches 1 beeinträchtigen.

Claims (13)

1. Verfahren zur Verbindung der einzelnen Lagen (11, 12, 13, 14) von mehrlagigen Hygiene-Zellstoff-Tü­ chern oder -Vliesen (1) miteinander durch Prägung in Form von Prägepunkten (15), wobei Prägenoppen (21) einer Prägeform (2) unter Zwischenlage der überein­ ander angeordneten Lagen (11 bis 14) gegen eine glat­ te Gegenfläche (3) soweit zugestellt werden, daß die Lagen (11 bis 14) miteinander punktuell verquetscht und so in Prägepunkten (15) verbunden werden, und wo­ bei danach die Prägenoppen (21) von den Prägepunkten (15) wieder wegbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägepunkte (15) bei der Zurückbewegung der Prägenoppen (21) von diesen mittels einer begrenzten Haftkraft um eine begrenzte Wegstrecke (s) mitgenom­ men werden, die kleiner ist als die Gesamtdicke (D) der Lagen (11 bis 14) außerhalb der Prägepunkte (15).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die begrenzte Haftkraft durch eine eine Haftwir­ kung erzeugende Oberflächenstruktur der Prägenoppen (21) bewirkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die begrenzte Haftkraft durch eine eine Haftwir­ kung erzeugende Oberflächenbeschichtung der Prägenop­ pen (21) bewirkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die begrenzte Haftkraft durch ein eine Haftwir­ kung erzeugendes Vakuum im Bereich der prägenden Oberfläche der Prägenoppen (21) erzeugt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Vorrichtung eine Prägeform (2) mit entsprechend einem gewünsch­ ten Prägemuster angeordneten Prägenoppen (21) und eine glatte Gegenfläche (3) aufweist, die unter Zwi­ schenlage der übereinander angeordneten Lagen (11 bis 14) zur Erzeugung von diese miteinander verbin­ denden Prägepunkten (15) gegeneinander zustellbar und danach wieder voneinander entfernbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeform (2) mit Mitteln zur Erzeugung ei­ ner begrenzten Haftkraft der Prägenoppen (21) auf die Prägepunkte (15) ausgestattet ist, wobei die Haftkraft auf ein Maß begrenzt ist, daß die Prägenop­ pen (21) bei ihrer Entfernung von der Gegenfläche (3) die Prägepunkte (15) um eine begrenzte Weg­ strecke (s) mitnehmen, die kleiner ist als die gesam­ te Dicke (D) der Lagen (11 bis 14) außerhalb der Prä­ gepunkte (15).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägenoppen (21) mit einer die begrenzte Haftkraft bewirkenden Oberflächenstruktur ausgebil­ det sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägenoppen (21) mit einer die begrenzte Haftkraft bewirkenden Oberflächenbeschichtung ver­ sehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung eine auf den Präge­ noppen (21) verbleibende, eine dauerhafte Haftwir­ kung aufweisende Schicht ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung eine jeweils für ei­ nen oder wenige Prägevorgänge auf die Prägenoppen (21) aufgebrachte, flüssige oder pastöse, nach der Prägung in den Prägepunkten (15) auftrocknende oder sich verflüchtigende Schicht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägenoppen (21) an ihrer der Gegenfläche (3) zugewandten Seite mit einem umlaufenden Präge­ rand (22) und mit einer vom Prägerand (22) umgebenen Eintiefung (23) versehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß von der Eintiefung (23) ein Kanal durch die Prägeform (2) zur Saugseite einer Vakuumpumpe ge­ führt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeform (2) mit den Prägenoppen (21) eine Prägewalze ist und daß die Gegenfläche (3) die Mantelfläche einer Gegenwalze ist, wobei die Prägewalze und die Gegenwalze unter stetigem Durchlauf der zu verbindenden Lagen (11 bis 14) gegensinnig drehbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeform (2) und die Gegenfläche (3) aus Metall, vorzugsweise Stahl oder verchromtem Kupfer, bestehen.