AT149882B

AT149882B - Verfahren und Vorrichtung zum Verändern der Breite von Papierbahnen od. dgl., insbesondere zum Längskreppen von Papier.

Info

Publication number: AT149882B
Authority: AT
Original assignee: Waldhof Zellstoff Fab; Rudolf Haas Dr Ing
Priority date: 1935-05-06
Filing date: 1936-04-27
Publication date: 1937-06-10
Also published as: GB466733A; CH191861A; US2141433A; FR805907A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verändern der Breite von Papierbahnen od. dgl., insbesondere zum Längskreppen von Papier.
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Die Bauart des Rotationskörpers ist an sich beliebig. Allgemein lässt sich sagen, dass er z. B. aus Kautschuk bestehen kann, u. zw. aus Vollkautschuk oder aus Hohlkautschuk, gegebenenfalls unter Anwendung von Innendruck nach Art eines Autoreifens. Statt dessen kann er aber auch aus einer grösseren Zahl schmaler Scheiben aus Metall oder einem sonstigen geeigneten Material zusammengesetzt sein, die im Winkel zueinander stehen. Ferner kann eine Bauart angewendet werden, die eine.

Kombination der vorgenannten Elemente enthält. Wesentlich ist die gekrümmte Achse.

Formt man den Rotationskörper aus einzelnen Scheiben, so liegt auf der Hand, dass sich in dem beispielsweise durch Kreppen hergestellten Erzeugnis die Zahl der zur Anwendung gebrachten Scheiben durch eine mehr oder weniger grosse Feinheit der Kreppung ausprägt. In je mehr Einzelelemente die "bewegliche" Oberfläche des Rotationskörpers aufgelöst ist, desto feiner wird die Wirkung sein. Die feinste und gleichmässigste Wirkung wird dann eintreten, wenn in der Oberfläche des Rotationskörpers überhaupt keine erkennbaren Einzelelemente mehr vorhanden sind, wenn also die Oberfläche etwa aus einem einheitlichen formveränderlichen Werkstoff, z. B. Kautschuk, besteht.

Der einfachste Fall eines solchen Rotationskörpers liegt dann vor, wenn über eine Mehrzahl im Winkel zueinander angeordneter drehbarer Nabenkörper ein Kautschukrohr gesteckt ist, das zweckmässig beiderseits in Endscheiben od. dgL gefasst wird.

Während der Drehung dieser gekrümmten Walze verändert sich die Entfernung zwischen je zwei einander entsprechenden Umfangspunkten beider Endscheiben einmal pro Umdrehung zwischen einem Grösstwert und einem Kleinstwert, und das nachgiebige Rohr macht in seinen einzelnen Meridianlinien diese Veränderung mit. Die Lage des Eintritts-und Austrittspunktes der Papierbahn od. dgl. innerhalb des Oberflächenbereiches des Rotationskörpers bestimmt Art und Stärke der Streck-bzw.

Kreppwirh"1mg.

In Fig. 5 der Zeichnung ist ein Querschnitt durch einen solchen einfachen, aus Innenscheibe und biegsamem Rohr bestehenden Rotationskörper dargestellt. A sei eine gebogene, z. B. aus Federstahl bestehende Achse, i die Nabe einer der darauf gesteckten, in genügender Zahl vorhandenen Innenscheibe und l ein über das Scheibensystem gezogenes Kautsehukrohr. Fig. 5 stellt das Kautschukrohr vor der Biegung seiner Achse A, also im geraden Zustand, dar. Der Querschnitt des Kautschukrohrs ist in diesem Zustand nach allen Seiten vollkommen symmetrisch.

In Fig. 6 ist nun der Rotationskörper in seinem wirklichen, d. h. gebogenen Zustand dargestellt.

Die Krümmung sei in einer horizontalen Ebene, u. zw. nach der Richtung erfolgt, dass die linke Seite des gezeichneten Querschnitts gestreckt, die rechte dagegen gestaucht ist. Dies hat, da das Material des elastischen Mantels das Bestreben hat, sein Volumen nicht zu verändern, zur Folge, dass alle Querschnittselemente auf der linken Seite kleiner, auf der rechten dagegen grösser werden.

Diese Veränderung äussert sich einmal darin, dass der äussere Radius des Rotationskörpers links kleiner, rechts grösser wird. Bei gleicher Winkelgesehwindigkeit der Walze verändert sich somit die für die Papierbahn od. dgl. massgebende Umfangsgeschwindigkeit in dem Sinne, dass sie von links nach rechts zunimmt. Dies führt zu Zerrungen der Bahn.

Damit ist aber die Formänderung der Walze noch nicht erschöpft. Denn die einzelnen Quersehnittselemente verändern sieh nicht allein in radialer, sondern auch in tangentialer Richtung.

Um die letztere Formänderung besser zu verdeutlichen, ist das Gummirohr der Fig. 6 nach der Linie B-C aufgeschnitten gedacht und in Fig. 7 abgewickelt dargestellt. Die rechts und links wellenförmig verlaufenden Seiten der Abwieklungsfigur lassen erkennen, in welcher Weise die"Arbeitsbreite"der Walze sieh während der Drehung um die gekrümmte Achse verändert, m-m. ist. die kürzeste, auf dem Walzenumfang aufgezeichnet gedachte, der Achse parallel verlaufende "Meridianlinie", und il-n ist die längste.

Die Meridiane selbst sind mit o bezeichnet und so über den abgewickelten Umfang der Walze verteilt gedacht, dass an den beiden Stirnseiten der Walze-also da, wo in der Abwicklungfigur die beiden Linien m-K-m verlaufen-ihre gegenseitigen Abstände untereinander gleich sind.

Dadurch, dass nun an der Stelle wo die Meridianlinie am meisten gestreckt ist, der Kautschuk in der dazu senkrechten, also tangentialen Richtung eine Schrumpfung erleidet, folgt, dass die zwischen der kürzesten Meridianlinie m-m. und der längsten Meridianlinie t :- ? liegenden übrigen Meridianlinien in der Weise verschoben werden, dass sie sich der Linie n-n zu nähern, dagegen von der Linie m-m zu entfernen suchen. Damit tritt über die ganze wirksame Fläche des Rotationskörpers ein Verziehen ein, das zwar der erstrebten Krepp- bzw. Streckwirh"1mg in der Querrichtung der Bahn keinen Abbruch tut, in der Umfangsrichtung aber eine nicht beabsichtigte unangenehme Streck-bzw. Stauehwirkung zur Folge hat.

Versuche haben gezeigt, dass diese Nebenwirkung so weit gehen kann, dass ein nach dem neuen Verfahren wirkungsvoll geh-repptes Papier in der Längsrichtung zerreisst oder dass ein bereits in der Querrichtung vorgekrepptes Papier im Verlauf der auftretenden Längskreppung seine Querkreppung wieder verliert. Die nachteilige Nebenwirkung lässt sich vermindern, wenn in der Querrichtung besonders stark vorgekrepptes Papier nach dem neuen Verfahren behandelt wird, wobei dann bei der Längskreppung die Querkreppung auf das gewünschte Mass zurückgeht.

Die unerwünschte Nebenwirkung lässt sich auch erfindungsgemäss durch die Anwendung von Mitteln vermeiden bzw. vermindern oder unschädlich machen, die es gestatten, die Querschnitts-

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abgestützt. Bei ihm sind die tangentialen Formänderungen dadurch verhindert, dass er Einlagen bl enthält, die aus Ringen, Schnüren od. dgl. bestehen können, die ringsum verlaufen, in axialer Richtung dagegen der bei der Krümmung der Walze auftretenden meridionalen Formänderungen keine Hindernisse bereiten.

Die drei übereinander gezeichneten Einlagen lassen erkennen, dass man beispielsweise den ganzen formänderlichen Mantel durch Aufwickeln eines Gewebes erzeugen kann, das in der Umfangsrichtung undehnbar ist, in axialer Richtung dagegen nachgiebig. Solche Gewebe werden beispielsweise für sanitäre Zwecke vielfach, allerdings nur in geringer Breite verwendet.

Fig. 13 zeigt die beispielsweise Auflösung des formänderlichen Mantels in einzelne Ringe cl, die mittels Stiften d1 so an den Innenscheibe e1 befestigt sind, dass die tangentiale Bewegungsfreiheit gehemmt, die meridionale dagegen gewährleistet ist.

Schliesslich ist in Fig. 14 eine Auflösung des Mantels in einzelne Profilstreifen parallel zur Achse angedeutet. Diese Streifen fl werden durch die zahnförmigen Vorsprünge g1 der Innenscheibe in tangentialer Richtung arretiert. Bei der Krümmung der Walze verändert sich ihre wirksame Dicke D.

Da dieselbe aber klein ist gegenüber dem Aussenradius R der Walze, so bleibt diese radiale Veränderung in erträglichen Grenzen.

Die Schlitze zwischen den einzelnen Streifen 11 können gerade, wellenförmig oder in anderer Weise gestaltet sein, so dass eine Verzahnung oder Überdeckung stattfindet.

Der Andruck der zu behandelnden Papierbahn od. dgl. auf den Umfang des Rotationskörpers kann auf verschiedene Weise bewirkt werden. Fig. 3 zeigt beispielsweise einen Fall, bei welchem die gekrümmte Walze a von einem feststehenden Gegenstück h mit vorzugsweise glatter Innenfläche umgeben ist, das eine pressende Wirkung auf die entstehenden Falten der Bahn ausüben kann.

Ferner kann die Führung der Bahn gegenüber der Walze durch ein mitlaufendes, in bekannter Weise durch Lei-und Spannwalzen geführtes Tuch aus nachgiebigem Werkstoff, z. B. Gummi, Filz,
Gewebe od. dgl., erfolgen. Dasselbe kann mit oder ohne eigenen Antrieb ausgestattet sein.

Statt eines geschlossenen Tuches kann auch eine Mehrzahl von Schnüren, Drähten od. dgl.

Anwendung finden, die bei dem Lauf um die gekrümmte Walze ihren gegenseitigen Abstand verändern.

Dieselben können bei den Leitwalzen d und e der Fig. 1 und 2 gegebenenfalls durch eingedrehte Rillen geführt werden.

Für den Fall, dass das die Bahn führende Tuch bzw. die Schnüre od. dgl. einen eigenen Antrieb besitzen, kann auf einen besonderen Antrieb der gekrümmten Walze verzichtet werden.

Schliesslich kann auch die gekrümmte Walze selbst stillstehen, wofern nur die Anordnung so getroffen ist, dass das die Bahn führende Tuch bzw. Schnursystem auf dem Umfang der Walze Wege beschreibt, die so verlaufen, als ob die Walze um ihre gekrümmte Achse gedreht würde. In diesem Sonderfall kann die Walze auch nur teilweise vorhanden sein, wie Fig. 4 zeigt. Auch kann mangels eigener Drehung auf die genaue Form eines Rotationskörpers verzichtet werden, wofern nur die Achse des Körpers im Sinne der Erfindung gekrümmt ist.

Wenngleich Fig. 2 erkennen lässt, dass beim Durchgang der Bahn durch ein einziges Walzensystem eine erhebliche Breitenveränderung möglich ist, können zur Steigerung der Wirkung natürlich auch mehrere Einheiten hintereinander geschaltet werden.

Da der erfindungsgemässe Vorgang der Breitenveränderung der Papierbahn od. dgl. ein kontinuierlicher ist, so ist es möglich, einen Kreppvorgang im Sinne der Erfindung unmittelbar in den Lauf einer Papiermaschine oder eines sonstigen kontinuierlich arbeitenden Apparates, z. B. eines Rollapparates, eines Querschneiders, eines Kalanders od. dgl., einzuschalten. Es wird daher der Übergang auf einen besonderen Mechanismus, z. B. einen Umroller usw., erspart.

Besondere Vorteile entstehen nach dieser Richtung hin, wenn es sich um die Aufgabe handelt, doppelt gekrepptes Papier zu erzeugen, weil es hiedurch möglich ist, das neue Kreppverfahren in einem und demselben Arbeitsvorgang an das dazu senkrecht wirkende bekannte Kreppverfahren mittels Kreppzylinder und Schaber anzuschliessen.

Weiterhin sei noch erwähnt, dass das Verfahren auch vorteilhaft angewendet werden kann, um bei Papiermaschinen, auf denen stark schrumpfende Papiersorten erzeugt werden, dieser Schrumpfung entgegenzuwirken, d. h. die Arbeitsbreite der Maschine besser auszunutzen und gleichzeitig die Querfestigkeit des erzeugten Papieres zu verbessern.

Selbstverständlich können mit dem neuen Verfahren und der neuen Vorrichtung ausser Papierbahnen auch andere geeignete Blattmaterialien, wie z. B. Metallfolien und Cellophan behandelt werden.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Verändern der Breite von Papierbahnen od. dgl., insbesondere zum Längskreppen von Papier, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn gezwungen wird, unter Druck auf die Papierfläche einen Weg zu beschreiben, der einem Teil des Umfangs eines Rotationskörpers mit gekrümmter Achse entspricht.

Claims

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine um eine feststehende gekrümmte Achse drehbare Walze, um welche die Bahn unter Druck geführt wird. <Desc/Clms Page number 5>

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze als Ganzes aus einem elastischen Körper oder aus einer Mehrzahl einzelner Scheiben od. dgl. oder aus einem elastischen Mantel und Scheiben od. dgl. besteht.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet durch eingebaute Begrenzungsorgane zur Vermeidung bzw. Verminderung derjenigen Formänderungen, die bei der Drehung des Rotationskörpers um die gekrümmte Achse an seinem Umfang in tangentialer und radialer Richtung auftreten bzw. aufzutreten suchen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der formveränderliche Mantel mit nach innen gerichteten Flanschen od. dgl. versehen ist, die mit einzelnen Innenscheibe, Ringen od. dgl. aus unnachgiebigem Werkstoff verbunden sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der formveränderliehe Mantel innen mit Schlitzen, Nuten od. dgl. versehen ist, die in entsprechend ausgebildete Scheiben, Ringe od. dgl. aus unnachgiebigem Werkstoff eingreifen.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der formveränderliche Mantel mit den im Innern desselben befindlichen Scheiben, Ringen od. dgl. durch Stifte, Schrauben od. dgl. verbunden ist. o. Vorrichtung nach den Ansprüchen d und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der formveränder- liche Mantel mit Einlagen aus Drähten, Bändern, Schnüren, Geweben od. dgl. versehen ist, die eine Dehnung in tangentialer Richtung verhindern bzw. beschränken.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der formveränderliche Mantel aus einer Wicklung von Gewebe besteht, das in der Umfangsrichtung wenig oder gar nicht dehnbar, in der axialen Richtung dagegen nachgiebig ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3,4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den aus Kautschuk bestehenden Mantel des Rotationskörpers Einlagen einvulkanisiert sind, die eine tangentiale Formänderung begrenzen bzw. verhindern.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der former- änderliche Mantel in einzelne Ringe, gegebenenfalls in Form einer Schraubenlinie aufgelöst ist, die durch mit ihnen in Verbindung stehende Innenteile an einer tangentialen Formänderung verhindert werden.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der former- änderliche Mantel in einzelne, vorzugsweise achsenparallele Streifen od. dgl. aufgelöst ist, die in Nuten von Scheiben od. dgl. geführt sind.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der formver- änderliche Mantel an seiner Oberfläche geschlitzt ist.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze so geformt sind, dass eine Verzahnung oder Überdeckung derselben erfolgt.

15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Dicke des formveränderlichen Mantels gering ist gegenüber dem Durchmesser.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die um die gekrümmte Achse drehbare Walze einen eigenen Antrieb besitzt, der sie in Drehung versetzt und dadurch befähigt, bei ihrer Drehung die Bahn mitzunehmen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der Bahn gegen- über der um die gekrümmte Achse drehbaren Walze durch einen Formkörper erfolgt, der das Gegenstück zu der wirksamen Fläche der Walze bildet.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung und die Anpressung der Bahn gegenüber der um die gekrümmte Achse drehbaren Walze durch ein mitlaufendes, in bekannter Weise durch Lei-und Spannwalzen geführtes Tuch aus nachgiebigem Werkstoff, z. B. Kautschuk, Filz, Gewebe od. dgl. erfolgt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von bei ihrem Lauf um die Walze ihren gegenseitigen Abstand veränderlichen Schnüren, Drähten od. dgl. an Stelle eines Tuches.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Tuch bzw. die Schnüre als Mitnahmevorriehtung für die keinen eigenen Antrieb besitzende, jedoch drehbare ge- krümmte Walze dienen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Walze nicht drehbar ist, sondern feststeht, so dass die durch ein Tuch oder Schnüre mitgenommene Bahn auf ihrer Oberfläche vorbeigleitet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze nur so weit ausgebildet ist, als es die Führung der Bahn erfordert.

23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass statt eines Rotationskörpers ein ähnlicher Körper verwendet wird, der ebenfalls eine gekrümmte Achse besitzt.