DE102015211908A1

DE102015211908A1 - Gaufrierwalze, Gaufriervorrichtung mit einer Gaufrierwalze und erhaltenes gaufriertes Material

Info

Publication number: DE102015211908A1
Application number: DE102015211908.4A
Authority: DE
Inventors: Mauro Gelli
Original assignee: ENGRAVING SOLUTIONS Srl
Current assignee: ENGRAVING SOLUTIONS Srl
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2016-01-07

Abstract

Die Gaufrierwalze (3, 5) weist eine zylindrische Fläche auf, die um eine Drehachse (3A, 5A) der Gaufrierwalze herum angeordnet ist, auf der Gaufrierhöcker (3P, 5P) vorgesehen sind, die eine verjüngte Form haben, die sich von einer Basis zu einer Kopffläche (T) erstreckt, und gemäß einer geometrischen Matrix angeordnet sind, die eine Vielzahl von Knoten umfasst, auf denen die Gaufrierhöcker positioniert sind. Die Knoten der geometrischen Matrix (M) sind zueinander in Winkeln von etwa 60° ausgerichtet, und die Gaufrierhöcker (3P, 5P) haben mindestens einen Basisteil mit sechseckiger Form.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Maschinen zum Umformen von bandförmigen Materialien, wie zum Beispiel, jedoch nicht ausschließlich, Bänder aus Zellstoffmaterial. Einige Ausführungsformen betreffen Vorrichtungen zum Gaufrieren von bandförmigen Materialien, insbesondere mehrbahnige Materialien, die von zwei oder mehr Bahnen aus Zellstoffmaterial gebildet sind. Hier beschriebene Ausführungsformen betreffen insbesondere das Gaufrieren von Tissue-Papierbahnen und deren Verbindung, zum Beispiel durch Kleben.
STAND DER TECHNIK
Auf dem Gebiet der Herstellung von Artikeln aus Papier oder Zellstoff ist die Herstellung von Erzeugnissen für die Hygiene und für den Gebrauch im Haushalt, auf der Basis des so genannten Tissue-Papiers, von erheblicher Bedeutung. Insbesondere werden mit diesem Papiertyp Serviettenprodukte, Toilettenpapierrollen, Alleswischpapierrollen und dergleichen hergestellt.
Eine der Bearbeitungen, der das Tissue-Papier häufiger unterzogen wird, um besondere sowohl ästhetische als auch technische Effekte zu erzielen, ist das Gaufrieren. Unter Gaufrieren ist eine Bearbeitung der dauerhaften Umformung einer oder mehrerer der Zellstoffbahnen, die das Endmaterial bilden, zu verstehen. Das Gaufrieren kann unter Verwendung von Gaufrierwalzen und Gegenwalzen oder Andruckwalzen erfolgen. Die Gaufrierwalze ist gewöhnlich mit Gaufrierhöckern versehen, die gegen die Andruckwalze gedrückt werden. Die Andruckwalze kann eine bearbeitete Oberfläche mit einem Muster aufweisen, das zu dem der Gaufrierhöcker der Gaufrierwalze komplementär ist. In diesem Fall sind sowohl die Andruckwalze als auch die Gaufrierwalze aus einem relativ harten Material realisiert und greifen im Wesentlichen ohne Verformung ineinander ein. Die zu gaufrierende Bahn aus Zellstoffmaterial durchläuft den Spalt zwischen der Andruckwalze und der Gaufrierwalze und erfährt durch das Eingreifen der Gaufrierhöcker der Gaufrierwalze in die entsprechenden Vertiefungen der Andruckwalze eine dauerhafte Verformung.
Häufiger erfolgt das Gaufrieren der Zellstoffbahnen, indem die Zellstoffbahn zwischen einer Gaufrierwalze mit einer Seitenfläche, die im Wesentlichen zylindrisch und mit Gaufrierhöckern versehen ist, und einer Andruckwalze, die mit einer zylindrischen Fläche versehen ist, die im Wesentlichen glatt ist, das heißt, vertiefungsfrei ist, und mit einem elastisch nachgiebigen Material, wie Gummi, Stoff oder Papier beschichtet ist, hindurch läuft. In dem Gaufrierspalt, wo die Andruckwalze und die Gaufrierwalze gegeneinander gedrückt werden, dringen die Gaufrierhöcker der Gaufrierwalze in das nachgiebige Material ein, mit dem die Andruckwalze beschichtet ist. Die Zellstoffbahn, die durch den Gaufrierspalt hindurch läuft, wird so durch die Gaufrierhöcker in die Vertiefungen, die durch Verformung der zylindrischen Außenfläche der Andruckwalze gebildet sind, hinein gedrückt und erfährt eine dauerhafte Verformung mit Bildung von Höckern oder Buckeln, die auf der Zellstoffbahn gaufriert werden.
Das Gaufrieren führt zum Verformen und zum teilweisen Aufbrechen der Zellstofffasern des Papiers, indem deren Anordnung im Raum verändert wird und indem die Veränderung der physikalischen Eigenschaften der Zellstoffbahn bewirkt wird. Insbesondere bewirkt das Gaufrieren eine Veränderung der scheinbaren Dicke der Bahn, der Weichheit, der mechanischen Widerstandsfähigkeit, des Absorptionsvermögens.
Die Zellstoffbahnen werden gaufriert, um die gewünschten physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu erhalten, aber auch um Höcker oder Buckel der Zellstoffbahn zu bilden, auf die der Klebstoff aufgetragen wird, um die gaufrierte Zellstoffbahn mit einer anderen, glatten oder ihrerseits auch gaufrierten, Zellstoffbahn zu verbinden.
Die Struktur der Gaufrierhöcker der Gaufrierwalze und, folglich die Struktur der auf der Zellstoffbahn gaufrierten Höcker, ist auf der Basis eines Kompromisses zwischen den verschiedenen technischen Anforderungen und auch in Abhängigkeit von ästhetischen Überlegungen zu wählen, da das Gaufrieren dem Enderzeugnis ein von einem kommerziellen Gesichtspunkt her wichtiges ästhetisches Aussehen verleiht.
Daher können die Maße, die Verteilung und insbesondere die Dichte, die Höhe und andere morphologische Eigenschaften der Gaufrierhöcker und der auf der Zellstoffbahn erhaltenen gaufrierten Höcker nicht nach Belieben gewählt werden, sondern müssen sehr genaue Vorgaben einhalten, die sich aus den physikalischen, mechanischen und ästhetischen Anforderungen ergeben, die das Zellstoffenderzeugnis erfüllen muss.
Insbesondere hängt die gesamte Oberfläche der Gaufrierhöcker mit der Gesamtmenge an Klebstoff zusammen, der auf die Zellstoffbahn aufgetragen wird. Da der aufgetragene Klebstoff eine Versteifung des Enderzeugnisses bewirkt, sind die gesamte Fläche und die Verteilung der Gaufrierhöcker unter Berücksichtigung der Notwendigkeit zu wählen, das Enderzeugnis nicht zu steif oder beim Berühren nicht zu rau zu machen. Gleichzeitig ist eine bestimmte Menge an Klebstoff, und somit an verklebter Oberfläche, notwendig, um die gegenseitige Verbindung der Bahnen sicherzustellen.
In US-5096527 ist eine so genannte Spitze-zu-Spitze-Gaufriervorrichtung beschrieben, bei der zwei Gaufrierwalzen mit zwei Andruckwalzen zusammenwirken, um zwei Zellstoffmaterialbahnen getrennt zu gaufrieren. Zwischen den zwei Gaufrierwalzen ist ein Laminierspalt definiert, in dem die gaufrierten Bahnen durch Kleben verbunden werden. In dem Laminierspalt sind die Höcker einer Gaufrierwalze den Höckern der anderen Gaufrierwalze gegenüber in einer so genannten Spitze-zu-Spitze-Anordnung angeordnet, um die Bahnen zwischen ihnen anzudrücken. Auf einer von ihnen wurde ein Klebstoff aufgetragen. Mit Hilfe des auf die Bahnen ausgeübten Drucks werden diese verklebt.
In WO-A-99/36253 ist eine Spitze-zu-Spitze-Gaufriervorrichtung beschrieben, bei der zwei Gaufrierwalzen mit unterschiedlichen Gaufriermustern verwendet werden, um besondere dekorative Effekte zu erhalten.
In EP-1123799 ist ein Gaufriermuster beschrieben, das von Höckern besonderer Form, zum Beispiel kegelstumpfförmig oder auch pyramidenstumpfförmig, gebildet ist. Die Gaufrierwalzen weisen sehr komplexe, schwer zu realisierende Muster auf, um die Zellstoffmaterialbahnen zu verzieren.
In EP-1033240 ist ein Verfahren zum Gaufrieren eines bandförmiges Materials mit Dekormustern beschrieben. Das Dekor wird mittels Gaufrierwalzen erhalten, die zunächst geätzt werden, um eine Vielzahl von geometrischen Höckern zu bilden. Anschließend wird die Oberfläche der Walze durch Abheben von Spänen bearbeitet, um die durch Ätzen der zylindrischen Oberfläche der Walze gebildeten Höcker teilweise zu entfernen. Auf diese Weise bilden sich Kanäle, die ein Muster auf dem gaufrierten Tissue-Papier erzeugen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt ist eine Gaufrierwalze vorgesehen, die eine zylindrische Fläche aufweist, die um eine Drehachse der Gaufrierwalze herum angeordnet ist, auf der Gaufrierhöcker vorgesehen sind, die eine verjüngte Form haben, die sich von einer Basis zu einer Kopffläche erstreckt, und gemäß einer geometrischen Matrix angeordnet sind, die eine Vielzahl von Knoten umfasst, auf denen die Gaufrierhöcker positioniert sind. Vorteilhafterweise sind die Knoten der geometrischen Matrix zueinander in Winkeln von etwa 60° ausgerichtet. Die Knoten bilden somit Maschen der Matrix, welche die Form eines gleichschenkeligen oder etwa gleichschenkeligen Dreiecks haben.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist eine Gaufrierwalze vorgesehen, die eine zylindrische Fläche aufweist, die um eine Drehachse der Gaufrierwalze herum angeordnet ist, auf der Gaufrierhöcker vorgesehen sind, die eine verjüngte Form haben, die sich von einer Basis zu einer Kopffläche erstreckt, und gemäß einer geometrischen Matrix angeordnet sind, die eine Vielzahl von Knoten umfasst, auf denen die Gaufrierhöcker positioniert sind. Vorteilhafterweise sind die Gaufrierhöcker gemäß zwei Ausrichtungen angeordnet, die relativ zu einander um 60° geneigt sind. Jede Ausrichtung kann ihrerseits relativ zu der Drehachse der Walze so orientiert sein, dass sie zu einer Ebene, die zu der Drehachse orthogonal ist, geneigt sind, zum Beispiel von 0,5° bis 5°, vorzugsweise von 0,8° bis 1,5°. Wie dies im Folgenden erläutert wird, gestattet dies, konzentrierte Verschleißerscheinungen auf der Andruckwalze zu vermeiden, die in einer Gaufrier-Laminier-Vorrichtung mit der Gaufrierwalze zusammenwirkt.
Durch Anordnen der Gaufrierhöcker gemäß einer Matrix mit gleichschenklig dreieckigen Maschen, das heißt gemäß Ausrichtungen in 60°, können auf flexible Weise Gaufriermuster auf den zwei Seiten eines gaufrierten mehrbahnigen Materials mit einer hohen Mustervielfalt realisiert werden. Die Muster können auf den zwei Seiten des bandförmigen Materials unterschiedlich sein. Gleichzeitig wird die Möglichkeit gewahrt, die Bahnen des bandförmigen Materials gemäß einer Spitze-zu-Spitze-Technik zu verbinden, das heißt, indem die gaufrierten Höckerköpfe von zwei gegenüberliegenden Bahnen gegenseitig verklebt werden, wobei die gaufrierten Höcker gegen einander angeordnet sind.
Die Gaufrierhöcker haben vorteilhafterweise eine mindestens teilweise pyramidenstumpfförmige Form mit einer Basis mit etwa sechseckigem, vorzugsweise gleichmäßig sechseckigem Querschnitt, das heißt mit sechs gleichen Seiten. Diese Form gestattet, eine besondere hohe Dichte von Höckern zu erhalten, die sich mit ihren jeweiligen Basen in konstantem Abstand anordnen. Die Kanten der pyramidenstumpfförmigen Höcker bilden mittels der Walze entsprechende Höcker in der gaufrierten Zellstoffbahn, die den mittels Gaufrieren erhaltenen Höckern eine hohe mechanische Druckfestigkeit verleihen.
In einigen Ausführungsformen können die Gaufrierhöcker eine Pyramidenstumpfform haben und mit einer Kopffläche enden, die eine sechseckige Form hat, wie die Basis. In anderen möglichen Ausführungsformen kann die Kopffläche kreisförmig oder elliptisch sein oder zumindest von einem Rand ohne Kanten begrenzt sein. In diesem Fall kann vorgesehen werden, dass die Gaufrierhöcker einen Körper mit Pyramidenstumpfform mit sechseckiger Basis haben, der von der Basis bis zu einer bestimmten Höhe verläuft, von wo aus der Gaufrierhöcker mit einem Teil zylindrischer Form fortsetzt, vorzugsweise mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt. Auf diese Weise werden die Oberflächenunebenheiten reduziert, die sich in dem gaufrierten Material im Bereich der Kanten der Ränder bilden, welche die Köpfe der Gaufrierhöcker begrenzen.
Wenn die Gaufrierhöcker einen Basisteil mit Pyramidenstumpfform und einen Endteil mit zylindrischer Form haben, ergibt sich eine Kombination aus den Vorteilen der Höcker mit sechseckigem Querschnitt mit den Vorteilen der Höcker mit Kegelstumpfform, ohne Kanten um die Kopffläche herum.
Durch entsprechende Anordnung der Seiten der Basis der Gaufrierhöcker relativ zu der Drehachse lassen sich auch Vorteile im Hinblick auf die Verringerung der mechanischen Beanspruchung des gaufrierten bandförmigen Materials erzielen. Wie dies den Fachleuten in diesem Bereich bekannt ist, ordnen sich in den Zellstoffbahnen (typisch für das genannte „Tissue-Papier”) die Zellstofffasern nämlich in einer bevorzugten Orientierung an, die der Maschinenrichtung entspricht, das heißt, der Richtung der Länge des bandförmigen Materials. Dies ist durch die Tatsache bedingt, dass die Zellstoffbahnen mittels Ausgabe einer Masse aus Wasser und Zellstofffasern mittels eines Stoffauflaufs auf ein Blattbildungsteil gebildet werden. Die Fasern ordnen sich überwiegend in der Flussrichtung der Masse an, die mit der Vorschubrichtung des Blattbildungsteils zusammenfällt. Die Zellstoffbahn weist somit in Maschinenrichtung eine höhere und in Querrichtung eine niedrigere mechanische Festigkeit auf. Durch Anordnung der Gaufrierhöcker mit sechseckiger Basis mit zwei zu der Drehachse der Gaufrierwalze parallelen Seiten, das heißt orthogonal zu der Maschinenrichtung, wird die Zellstoffbahn in Querrichtung mechanisch weniger erheblich beansprucht wird als in Maschinenrichtung. Auf diese Weise ergibt sich ein gaufriertes Material mit höherer Festigkeit.
In einigen Ausführungsformen können die Gaufrierhöcker mit einer Dichte angeordnet sein, die zwischen 5 und 30 Höcker/cm² und bevorzugt zwischen 10 und 20 Höcker/cm² beträgt. Dies sind typischerweise die Höckerdichten von Produkten für die Küche in Rollenform oder gefaltet zur Bildung von Servietten oder Produkte mit Zwischenlagen.
Die Gaufrierhöcker können eine Basisfläche haben, die zwischen 3 und 4 mm² beträgt. Vorteilhafterweise können die Dichte und das Maß der Gaufrierhöcker dergestalt sein, dass die Basisflächen der Gaufrierhöcker etwa 50 bis 60% der gesamten Seitenfläche der Gaufrierwalze bedecken.
In einigen Ausführungsformen kann die Höhe der Gaufrierhöcker zwischen 1 und 2 mm, bevorzugt zwischen 1,3 und 1,7 mm betragen. Das diametrale Maß des Kopfes der Gaufrierhöcker kann in der Größenordnung von 0,5 bis 1,2 mm sein, vorzugsweise zwischen 0,7 und 0,9 mm betragen. Dieses Maß entspricht dem Durchmesser für den Fall eines Höckers mit kreisförmiger Kopffläche oder auch der Diagonale für den Fall eines Gaufrierhöckers, der mit einer sechseckigen Kopffläche endet.
Wenn der Gaufrierhöcker einen Endteil mit kreisförmiger Form aufweist, der sich von einem pyramidenstumpfförmigen Körper, zum Beispiel mit sechseckigem Querschnitt, aus erstreckt, kann die Höhe des zylindrischen Endteils zwischen 0,1 und 0,2 mm, vorzugsweise zwischen 0,12 und 0,17 mm betragen.
Bei auf Rollen aufgewickelten Hygieneartikeln kann die Dichte der Höcker deutlich höher sein, auch bis zu 150 Höcker/cm², während die Maße der einzelnen Höcker (Basisfläche, Höhe, Kopfmaß) mit zunehmender Dichte proportional abnehmen.
Durch Anordnen der Gaufrierhöcker gemäß einer Matrix mit gleichschenklig dreieckigen Maschen lassen sich mittels Kombination von Knoten der Matrix mit dreieckigen Maschen ohne Gaufrierhöcker mühelos Gaufrierdekore erzielen. Wie dies deutlich aus der folgenden Beschreibung hervorgeht, sind die Neigungen der Linien, die jeden Gaufrierhöcker mit den sechs benachbarten Gaufrierhöckern verbinden, dergestalt, dass sie es gestatten, durch einfaches Weglassen oder Entfernen von Höckern Muster mit einer bestimmten Komplexität zu realisieren. In den Zonen, in denen die Gaufrierwalze keine Höcker hat, weist das gaufrierte bandförmige Material eine nach außen gedrehte Oberfläche auf, die dazu neigt, über die übrige Oberfläche des bandförmiges Materials überzustehen und Dekorlinien zu bilden.
Mit der hier beschriebenen Höckermatrix ist es vorteilhafterweise möglich, auf zwei gegenüberliegenden Bahnen eines bandförmiges Materials unterschiedliche Dekore zu realisieren, die mit Hilfe von zwei Gaufrierwalzen separat gaufriert und dann durch Kleben in einem Laminierspalt verbunden werden.
In einigen Ausführungsformen kann die Gaufrierwalze, neben den Gaufrierhöckern mit geometrischer Form, die gemäß der Matrix mit gleichschenklig dreieckigen Maschen angeordnet sind, auch weitere Höcker mit Dekor-Gaufrierung mit langgezogener linearer, offener oder geschlossener Form aufweisen, die in Zonen angeordnet sind, wo die Knoten der Matrix keine Gaufrierhöcker aufweisen. Auch in diesem Fall können die Dekor-Gaufrierhöcker auf zwei Gaufrierwalzen, die in einer gleichen Gaufriervorrichtung angeordnet sind, unterschiedlich sein, so dass auf den zwei Seiten eines mehrbahnigen Materials mit zwei äußeren Bahnen, die durch die zwei Gaufrierwalzen in Zusammenwirkung mit jeweiligen Andruckwalzen gaufriert werden, unterschiedliche Muster erzeugt werden.
Gemäß einem anderen Aspekt ist eine Gaufriervorrichtung vorgesehen, die Folgendes umfasst:
eine erste Gaufrierwalze, die mit einer ersten Andruckwalze zusammenwirkt und mit ihr einen ersten Gaufrierspalt bildet;
eine zweite Gaufrierwalze, die mit einer zweiten Andruckwalze zusammenwirkt und mit ihr einen zweiten Gaufrierspalt bildet;
einen ersten Weg für ein bandförmiges Material, der durch den ersten Gaufrierspalt hindurch verläuft;
einen zweiten Weg für ein bandförmiges Material, der durch den zweiten Gaufrierspalt hindurch verläuft;
einen Laminierspalt, der von der ersten Gaufrierwalze und der zweiten Gaufrierwalze gebildet ist;
wobei die erste Gaufrierwalze und die zweite Gaufrierwalze wie oben beschrieben ausgebildet sind, das heißt jede mit Gaufrierhöckern, die gemäß Matrizen mit gleichschenklig dreieckigen Maschen angeordnet sind. Die zwei Gaufrierwalzen sind zueinander entsprechend so eingestellt, dass in dem Gaufrierspalt die Knoten der geometrischen Matrix der ersten Gaufrierwalze mit den Knoten der geometrischen Matrix der zweiten Gaufrierwalze übereinstimmen, so dass die Gaufrierhöcker der ersten Gaufrierwalze und der zweiten Gaufrierwalze in einer Spitze-zu-Spitze-Ausgestaltung gegeneinander gedrückt werden, um die gegenseitige Haftung der zwei Bahnen zu erreichen. Die Haftung wird erreicht, indem ein Klebstoff auf die Kopffläche der gaufrierten Höcker auf einer der zwei Bahnen aufgetragen wird. Zu diesem Zweck kann die Gaufrier-Laminier-Vorrichtung einen Klebstoffspender umfassen, der einer der zwei Gaufrierwalzen zugeordnet ist und stromabwärts des jeweiligen Gaufrierspalts platziert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein gaufriertes mehrbahniges bandförmiges Zellstoffmaterial bereitgestellt, das Folgendes umfasst:
eine erste gaufrierte Zellstoffbahn mit einer ersten Reihe von gaufrierten Höckern, die sich von einer ersten Außenfläche des bandförmigen Materials zu dem Inneren des bandförmigen Materials hin erstrecken und gemäß einer ersten geometrischen Matrix angeordnet sind, die eine Vielzahl von Knoten aufweist, auf denen die gaufrierten Höcker positioniert sind;
eine zweite gaufrierte Zellstoffbahn mit einer zweiten Reihe von gaufrierten Höckern, die sich von einer zweiten Außenfläche des bandförmigen Materials zu dem Inneren des bandförmigen Materials hin erstrecken und gemäß einer zweiten geometrischen Matrix angeordnet sind, die der ersten geometrischen Matrix gleich ist und eine Vielzahl von Knoten aufweist, auf denen die gaufrierten Höcker positioniert sind, wobei die Bahnen miteinander Spitze-zu-Spitze verbunden werden;
wobei die Knoten der ersten und zweiten geometrischen Matrix in Winkeln von etwa 60° angeordnet sind und wobei die Höcker eine Form mit vorzugsweise sechseckiger, weiter bevorzugt gleichmäßig sechseckiger Basis haben.
Das bandförmige Material kann ein Material aus Tissue-Papier sein und kann eine Gesamtgrammatur haben, die zum Beispiel zwischen 30 und 120 g/cm², vorzugsweise zwischen 40 und 90 g/cm² beträgt. Jede Bahn kann ihrerseits aus mehr Schichten oder Bögen bestehen. Zwischen der ersten Bahn und der zweiten Bahn können eine oder mehrere Zwischenbahnen eingelegt sein, die gegebenenfalls nicht gaufriert sind.
Die erste Bahn und die zweite Bahn sind in einer Spitze-zu-Spitze-Ausgestaltung entsprechend durch Kleben verbunden.
Die gaufrierten Höcker der ersten und der zweiten Reihe von gaufrierten Höckern können eine Kopffläche mit einem kreisförmigen, elliptischen oder zumindest kantenlosen Rand aufweisen.
Vorzugsweise sind die gaufrierten Höcker mit sechseckiger Form mit zwei zueinander parallelen Basisseiten orientiert, die zu Seitenrändern des bandförmigen Materials orthogonal angeordnet sind.
In einigen Ausführungsformen weist mindestens eine der ersten Bahn und zweiten Bahn ein Muster auf, das von einer Vielzahl von Knoten der jeweiligen geometrischen Matrix ohne gaufrierte Höcker gebildet ist. Das Muster kann von einer Vielzahl von Knoten der jeweiligen geometrischen Matrix ohne gaufrierte Höcker definiert sein, die sequentiell miteinander fluchten. In einigen Ausführungsformen sind beide Bahnen, die erste Bahn und die zweite Bahn, mit Mustern versehen, die durch die Kombination von Knoten der jeweiligen geometrischen Matrizen ohne gaufrierte Höcker erhalten werden. Die Muster der zwei Bahnen können insofern voneinander verschieden sein, als die Knoten ohne Höcker einer Bahn den Knoten ohne Höcker der anderen Bahn nicht entsprechen können.
In einigen Ausführungsformen kann mindestens eine der gaufrierten Bahnen, in Zonen ohne gaufrierte Höcker mit sechseckigem Querschnitt eingefügt, gaufrierte Dekorhöcker mit langgezogener Form aufweisen, vorzugsweise mit einer Länge, die gleich einem Vielfachen der Breite ist, zum Beispiel mindestens dem Fünffachen der Breite, vorzugsweise dem Zehnfachen oder Zwanzigfachen oder mehr der Breite ist.
Die Breite der Kopffläche der gaufrierten Dekorhöcker kann etwa gleich dem größeren Quermaß der Kopffläche der gaufrierten Höcker mit sechseckiger Basis sein, so dass eine optimale Haftung zwischen den zwei Bahnen auch im Bereich der gaufrierten Dekorhöcker erreicht wird. Die Form der gaufrierten Dekorhöcker kann dergestalt sein, dass sie der Verteilung der gaufrierten Höcker mit sechseckiger Basis folgt, so dass die gaufrierten Höcker mit sechseckiger Basis der gegenüberliegenden Bahn entlang der gaufrierten Dekorhöcker verklebt werden.
Weitere Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben und in den beigefügten Ansprüchen genannt, die Bestandteil der vorliegenden Beschreibung sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein umfassenderes Verständnis der veranschaulichten Ausführungsformen der Erfindung und der vielen erzielten Vorteile ergibt sich unter Einbeziehung der folgenden detaillierten Beschreibung in Kombination mit den beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Gaufrier-Laminier-Einheit in einer möglichen Ausführungsform, bei der erfindungsgemäße Gaufrierwalzen verwendet werden;
1A und 1B vergrößerte Details aus 1;
2 eine Draufsicht eines Teils der zylindrischen Seitenfläche einer Gaufrierwalze;
3 eine Draufsicht eines einzelnen Gaufrierhöckers;
4 und 5 Seitenansichten entlang IV-IV und V-V aus 3;
6 bis 10 Draufsichten von Teilen von mit Dekor versehenen Gaufrierwalzen;
11 einen schematischen Querschnitt eines mehrbahnigen bandförmigen Materials, das mit einer Gaufrier-Laminier-Einheit erhalten wurde;
12 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform eines bandförmigen Materials.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die nachfolgende ausführliche Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen bezieht sich auf die beifügten Zeichnungen. Dieselben Bezugszeichen in unterschiedlichen Zeichnungen bezeichnen gleiche oder ähnliche Elemente. Ferner sind die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgerecht. Ferner schränkt die nachfolgende ausführliche Beschreibung die Erfindung nicht ein. Der Schutzumfang der Erfindung wird vielmehr durch die beigefügten Ansprüche festgelegt.
In der gesamten Beschreibung bedeutet der Bezug auf ”eine Ausführungsform” oder ”die Ausführungsform” oder ”einige Ausführungsformen”, dass ein besonderes Merkmal, eine besondere Struktur oder ein besonderes Element, die bzw. das in Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben ist, in mindestens einer Ausführungsform des beschriebenen Gegenstands enthalten ist. Daher bezieht sich der Ausdruck ”in einer Ausführungsform” oder ”in der Ausführungsform” oder ”in einigen Ausführungsformen” in verschiedenen Punkten entlang der Beschreibung nicht notwendigerweise auf die gleiche oder die gleichen Ausführungsformen. Ferner können die besonderen Merkmale, Strukturen oder Elemente in jeder beliebigen geeigneten Form in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert sein.
In 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Gaufrier-Laminier-Vorrichtung 1 des Spitze-zu-Spitze-Typs dargestellt. Die Gaufrier-Laminier-Vorrichtung 1 weist eine erste Gaufrierwalze 3 auf, die sich um eine Drehachse 3A dreht, und eine zweite Gaufrierwalze 5, die sich um eine Drehachse 5A dreht, die zu der Drehachse 3A der ersten Gaufrierwalze 3 im Wesentlichen parallel ist. Zwischen der ersten Gaufrierwalze 3 und der zweiten Gaufrierwalze 5 ist ein Laminierspalt 6 definiert.
Die erste Gaufrierwalze 3 wirkt mit einer ersten Andruckwalze 7 zusammen, die sich um eine Achse dreht, die zu der Drehachse der Gaufrierwalze 3 etwa parallel sein kann. Die zweite Gaufrierwalze 5 wirkt mit einer zweiten Andruckwalze 9 zusammen, deren Drehachse zu der Drehachse der zweiten Gaufrierwalze 5 etwa parallel sein kann. Zwischen der ersten Gaufrierwalze 3 und der ersten Andruckwalze 7 ist ein erster Gaufrierspalt 11 definiert. Zwischen der zweiten Gaufrierwalze 5 und der zweiten Andruckwalze 9 ist ein zweiter Gaufrierspalt 13 definiert.
Die erste Andruckwalze 7 kann mit einer Beschichtungsschicht 7R aus nachgiebigem Material, vorzugsweise aus elastisch nachgiebigem Material, wie zum Beispiel Gummi, beschichtet sein. Analog kann die zweite Gaufrierwalze 9 mit einer Beschichtungsschicht 9R aus nachgiebigem Material, vorzugsweise aus elastisch nachgiebigem Material beschichtet sein.
Die erste Gaufrierwalze 3 und die zweite Gaufrierwalze 5 können mit einer Vielzahl von Gaufrierhöckern versehen sein, die mit 3P bzw. 5P bezeichnet sind und in den schematischen Vergrößerungen in 1A und 1B zu sehen sind. Ausführungsbeispiele der Gaufrierhöcker 3P und 5P werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.
In einigen Ausführungsformen wirkt die erste Gaufrierwalze 3 mit einem Klebstoffspender 15 zusammen.
In der Gaufrier-Laminier-Vorrichtung 1 sind zwei Wege für eine erste Bahn V1 und eine zweite Bahn V2 aus bandförmigem Material definiert, zum Beispiel Bahnen aus Zellstofffasern, insbesondere Tissue-Papierbahnen. Der erste Weg für die erste Bahn aus bandförmigem Material V1 verläuft um die erste Andruckwalze 7 herum, durchläuft den Gaufrierspalt 11 und verläuft um die erste Gaufrierwalze 3 herum, indem sie zwischen dieser letzten und dem Klebstoffspender 15 hindurch läuft. Der zweite Weg für die zweite Bahn aus bandförmigem Material V2 verläuft um die zweite Andruckwalze 9 herum, durchläuft den Gaufrierspalt 13 und verläuft um die zweite Gaufrierwalze 5 herum. In den Gaufrierspalten 11 und 13 werden die zwei Bahnen V1 und V2 durch die Wirkung des Drucks zwischen der jeweiligen Gaufrierwalze und der jeweiligen Andruckwalze gaufriert, indem die Gaufrierhöcker 3P und 5P in die nachgiebige Beschichtung 7R und 9R der jeweiligen Andruckwalze eindringen und die gaufrierten Höcker in den Bahnen V1 und V2 erzeugen.
In dem Laminierspalt 6 zwischen den zwei Gaufrierwalzen 3 und 5 verbinden sich die zwei Bahnen V1 und V2, so dass die Bahnen V1 und V2 mittels des Klebstoffs verbunden werden, der von dem Klebstoffspender 15 auf die gaufrierten Höcker auf der ersten Bahn V1 aufgetragen wird. In dem Laminierspalt 6 befinden sich mindestens einige der Gaufrierhöcker 3P jeweiligen Gaufrierhöckern 5P gegenüber. Der zwischen den Höckern 3P und 5P ausgeübte Druck bewirkt die Haftung der zwei Bahnen V1 und V2, die, nachdem sie verbunden sind, ein mehrbahniges bandförmiges Material N bilden.
Gemäß einigen Ausführungsformen sind die Gaufrierhöcker 3P im Wesentlichen gleicher Form wie die Gaufrierhöcker 5P. Ferner sind die Gaufrierhöcker 3P und 5P der zwei Gaufrierwalzen 3 und 5 gemäß gleichen Matrizen und gespiegelt zwischen den zwei Walzen angeordnet, deren Form in 2 im Detail veranschaulicht ist. Es ist allerdings nicht ausgeschlossen, dass die Höcker, wenngleich sie gemäß gleichen Matrizen angeordnet sind, eine unterschiedliche Form haben. In einer ersten Ausführungsvariante kann die Verschiedenheit in der Kopffläche bestehen, die zum Beispiel kreisförmig mit geringfügig unterschiedlichem Durchmesser ist. Diese Ausgestaltung gestattet eine vereinfachte Taktung zwischen den Höckern.
In einer zweiten Ausführungsvariante kann der Querschnitt zwischen den Höckern einer Walze und den Höckern einer anderen Walze verschieden sein, zum Beispiel können die geneigten Flanken bis zu der ebenen Kopffläche reichen, ohne das Endstück mit im Wesentlichen zylindrischer Form aufzuweisen.
In einer weiteren Variante können die geneigten Kanten an den Flanken der Höcker einer Walze gegenüber den geneigten Kanten an den Flanken der Höcker der anderen Walze mehr oder weniger ausgeprägt sein.
Weitere Varianten können Kombinationen der obigen Varianten umfassen.
Da die Form und Anordnung der Gaufrierhöcker an den zwei Walzen 3 und 5 im Wesentlichen gleich ist, ist in 2 eine beispielhafte Anordnung von Gaufrierhöckern beschrieben, die sich sowohl auf die Gaufrierwalze 3 als auch auf die Gaufrierwalze 5 beziehen kann. In 2 ist ein Teil der zylindrischen Fläche der Gaufrierwalze 3 oder 5 flachliegend gezeigt. In der Figur sind auch die Drehachse 3A, 5A der Gaufrierwalze und eine Vielzahl von Gaufrierhöckern 3P, 5P gezeigt. Die Gaufrierhöcker 3P, 5P sind in zwei Ausrichtungen L1, L2 angeordnet, die zueinander um einen Winkel α geneigt sind. Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Winkel α im Wesentlichen gleich 60°. In der Draufsicht in 2 sind die Ausrichtungen L1 und L2 von geraden Linien dargestellt, die durch die Mitten der Gaufrierhöcker 3P, 5P verlaufen. Da die Gaufrierhöcker 3P, 5P auf der zylindrischen Oberfläche der jeweiligen Gaufrierwalze 3, 5 verteilt sind, sind die Linien L1 in Wirklichkeit spiralförmige Linien, die mit der Richtung der Drehachse 3A, 5A einen Winkel β bilden. Die Linien L2 bilden mit der Drehachse 3A, 5A einen Winkel γ, der gleich 90° sein kann. In diesem Fall sind die Linien L2 in Wirklichkeit Umfangslinien, die auf Ebenen liegen, die zu der Drehachse 3A oder 5A der jeweiligen Gaufrierwalze 3, 5 orthogonal sind. In anderen Ausführungsformen kann der Winkel γ von 90° verschieden sein und zum Beispiel zwischen 80° und 100°, vorzugsweise zwischen 85° und 95°, noch weiter bevorzugt zwischen 87° und 93° betragen, zum Beispiel zwischen 88° und 92°. In diesem Fall sind die Linien L2 ihrerseits auch spiralförmige Linien, die um die Drehachse 3A, 5A der jeweiligen Gaufrierwalze 3, 5 herum verlaufen. Auf an sich bekannte Art und Weise gestattet die Anordnung der Linien L2, die relativ zu der Drehachse 3A, 5A um einen Winkel geneigt sind, der von 90° verschieden ist, den Verschleiß der Beschichtung 7R und 9R der Andruckwalzen 7 und 9 gleichförmiger zu machen.
Die Ausrichtungslinien L1, L2 der Gaufrierhöcker 3P, 5P bilden eine Matrix mit gleichschenklig dreieckigen Maschen, die in 2 mit M bezeichnet sind. Jede Masche M ist durch drei Knoten definiert, in deren Bereich drei Höcker 3P, 5P zentriert sind.
Die Form der Maschen M, welche die durch die Linien L1, L2 definierte Matrix bilden, ist so, dass die maximale Dichte von Gaufrierhöckern 3P, 5P pro Flächeneinheit erreicht wird.
In einigen Ausführungsformen haben die Gaufrierhöcker 3P, 5P im Wesentlichen eine Pyramidenstumpfform mit sechseckiger Basis. In der Ausführungsform in 2 haben die Gaufrierhöcker 3P, 5P eine Pyramidenstumpfform mit gleichmäßig sechseckiger Basis, das heißt mit Seiten, die zueinander gleich sind.
3 bis 5 zeigen in einer Draufsicht und in zwei Seitenansichten, die zueinander in 90° orientiert sind, eine einzelne Gaufrierwalze 3P, 5P im Detail. Die Form der Gaufrierhöcker 3P, 5P entspricht im Wesentlichen der Form der gaufrierten Höcker, die auf den von der Gaufrier-Laminier-Vorrichtung 1 bearbeiteten Bahnen V1 und V2 erhalten werden.
Wie in 2 bis 5 zu sehen ist, hat der Kopf T, das heißt das relativ zu der Achse der jeweiligen Gaufrierwalze 3, 5 in radialer Richtung am meisten entfernte Ende, ein Umfangsprofil, das von einem kreisförmigen Rand T1 definiert wird, während die Basis B der Höcker 3P, 5P einen sechseckigen Rand B1 aufweist. In anderen Ausführungsformen kann der Kopf T einen elliptischen Rand haben. Im Allgemeinen hat der Rand des Kopfes T der Gaufrierhöcker 3P, 5P vorzugsweise eine Form ohne Kanten.
Wie dies insbesondere in 4 und 5 zu sehen ist, weist der Gaufrierhöcker 3P, 5P, um einen Kopf T mit kreisförmigem Profil und eine Basis B mit sechseckigem Profil zu erhalten, einen pyramidenstumpfförmigen Hauptkörper 3C, 5C, der sich von der Basis B über eine Höhe H2 (5) erstreckt, und einen Endteil 3E, 5E auf, der vom Ende des pyramidenstumpfförmigen Körpers 3C, 5C ausgeht und mit der den Kopf T des Gaufrierhöckers 3P, 5P definierenden Fläche endet. Der Endteil 3E, 5E kann zylindrischer Form sein, wie dies in 4 und 5 gezeigt ist. In anderen Ausführungsformen kann der Endteil 3E, 5E pyramidenstumpfförmig sein. Die Form des Querschnitts des Endteils 3E, 5E kann der Form des Randes T1 des Kopfes T entsprechen. In dem in 3 bis 5 veranschaulichten Beispiel sind die Endteile 3E, 5E zylindrisch mit kreisförmigem Querschnitt. Die Höhe, das heißt das Maß in radialer Richtung, der Endteile 3E, 5E ist mit H2 bezeichnet. Die Summe der Höhen H1 und H2 ist gleich der Gesamthöhe H des Gaufrierhöckers 3P, 5P.
Wie dies insbesondere aus 2 zu verstehen ist, gestattet es die sechseckige Form des Hauptteils oder Körpers 3C, 5C der Gaufrierhöcker 3P, 5P nicht nur, die Höcker in einer Anordnung mit maximaler Dichte anzuordnen, gemäß einer Matrix mit Maschen M mit gleichschenklig dreieckiger Form. Diese sechseckige Form gestattet es auch, den Abstand zwischen den Basen B von benachbarten Gaufrierhöckern 3P, 5P im Wesentlichen gleich zu machen und somit die Gaufrieroberfläche zu maximieren, die sich aus der Summe der Basisflächen der Gaufrierhöcker 3P, 5P ergibt. Zum Beispiel kann die Gaufrierfläche zwischen 50 und 60% der Gesamtfläche betragen.
Die Gaufrierhöcker 3P, 5P können mit einer Dichte verteilt sind, die zwischen 5 und 30 Höcker/cm², zum Beispiel zwischen 10 und 20 Höcker/cm² beträgt. In einigen Ausführungsformen können 12 bis 18 Höcker/cm² vorgesehen sein. Diese Dichten gelten für Erzeugnisse für die Küche wie Alleswischpapier, Servietten oder Produkte mit Zwischenlagen. Bei Hygieneerzeugnissen für das Bad können die Dichten bis zu 150 Höcker/cm² erreichen.
Die teilweise Pyramidenstumpfform der Gaufrierhöcker 3P, 5P, die mit einem Kopf enden, dessen Umfangsrand B ohne Kanten ist, gestattet es, besondere Vorteile an dem gaufrierten Erzeugnis zu erzielen. Das Fehlen von Kanten entlang des Randes T1, der die Oberfläche des Kopfes T umgibt, verleiht dem gaufrierten Zellstoffmaterial dank des entsprechenden Fehlens von Kanten an dem gaufrierten bandförmigen Material nämlich eine größere Weichheit. Andererseits erhöht die Pyramidenstumpfform des Körpers 3C, 5C der Höcker, die sich durch das Vorhandensein von Kanten S auszeichnet, welche die sechs im Wesentlichen ebenen Seiten F des pyramidenstumpfförmigen Körpers begrenzen, die Druckfestigkeit der entsprechenden gaufrierten Höcker, die am Ausgang der Gaufrier-Laminier-Vorrichtung 1 in dem bandförmigen Material erhalten werden.
Die Matrix mit gleichschenklig dreieckigen Maschen, die insbesondere in 2 veranschaulicht ist, gestattet es, eine Vielzahl von weiteren Funktionen und Vorteilen in der Ausführung der Gaufrierwalzen 3, 5 und somit in der Bearbeitung der Bahnen V1, V2, die das mehrbahnige bandförmige Material B bilden, zu erreichen. Einige dieser Vorteile und Funktionen werden im Folgenden unter Einbeziehung von 2 und 6 bis 10 beschrieben.
In dem Ausführungsbeispiel in 2 sind die Gaufrierhöcker 3P, 5P mit zwei Basisseiten und einer Diagonalen D (3) angeordnet, die zu der Drehachse 3A, 5A der Gaufrierwalze 3, 5 etwa parallel sind, das heißt in Maschinenrichtung MD, sprich der Bewegungsrichtung der Bahn V1 oder V2 orientiert. Umgekehrt ist das kleinere Maß der Basis, das gleich dem Abstand zwischen zwei parallelen Seiten ist und in 3 mit L bezeichnet ist, etwa orthogonal zu der Drehachse 3A, 5A und somit etwa parallel zu der Querrichtung CD orientiert. Da das Maß D größer ist als das Maß L, erfährt die Bahn V1 oder V2, die von den Höckern 3P, 5P gaufriert wird, eine Dehnung, die in Maschinenrichtung MD prozentual größer ist als die Dehnung in Querrichtung CD. In Folge dessen wird die Bahn V1 oder V2 in der Querrichtung CD somit weniger beansprucht, entlang deren sie aufgrund der Tatsache, dass die sie bildenden Zellstofffasern eine bevorzugte Orientierung in Maschinenrichtung MD haben, eine geringere Zugfestigkeit hat.
Die Orientierung der Maße L und D parallel zu der Maschinenrichtung MD bzw. parallel zu der Querrichtung CD ist angenähert und hängt von dem Wert des Winkels γ ab. Wenn dieser gleich 90° ist, sind die Maße L und D jedes Höckers parallel zu den Richtungen MD bzw. CD orientiert. Andernfalls wäre eine geringe relative Neigung zwischen den Maßen L, D und den Richtungen MD, CD vorhanden, die zum Beispiel innerhalb von 10°, vorzugsweise innerhalb von 5°, noch weiter bevorzugt innerhalb von 2° liegt. Die Neigung zwischen Richtung MD und Maß L, sprich zwischen Richtung CD und Maß D, ist zumindest sehr mäßig und dergestalt, dass sie die positive Wirkung im Hinblick auf die prozentuale differentielle Verformung in Maschinenrichtung und Querrichtung nicht beeinflusst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Struktur mit Matrix mit gleichschenklig dreieckiger Masche, gemäß deren die Gaufrierhöcker 3P, 5P verteilt sind, werden unter besonderer Einbeziehung von 6 bis 10 beschrieben.
In 6 ist ein flach liegender Teil einer zylindrischen Seitenfläche einer der Gaufrierwalzen 3, 5 gezeigt. Gleiche Nummern bezeichnen Teile, die zu den unter Einbeziehung von 2 bis 5 beschriebenen gleich oder ähnlich sind. In 6 ist ein Dekormuster gezeigt, das auf der Gaufrierwalze 3 oder 5 mittels Entfernen einer Vielzahl von Gaufrierhöckern 3P, 5P im Bereich einiger der Knoten N der Maschen M, welche die Matrix mit gleichschenklig dreieckigen Maschen bilden, erhalten werden kann. In 6 sind einige Maschen M und einige Knoten N0 ohne Gaufrierhöcker 3P, 5P gezeigt. Zum Beispiel können einzelne Gaufrierhöcker 3P, 5P in der Mitte eines Clusters aus sechs dreieckigen Maschinen im Bereich des den sechs Maschinen M gemeinsamen Scheitels beseitigt werden. Alternativ können Linien oder Streifen von Gaufrierhöckern 3P, 5P entlang Ausrichtungen beseitigt werden, die durchgehende Dekore mit offener Linie oder geschlossene Figuren bilden. (?) Zum Beispiel sechseckige, rautenförmige, dreieckige oder mit Fantasieform, zum Beispiel herzförmig, wie dies in 6 beispielhaft dargestellt ist.
Im Gegensatz zu anderen Techniken zur Herstellung von Gaufrierwalzen, bei denen die Dekore durch mechanische spanende Bearbeitung erhalten werden, zum Beispiel mittels einer Fräse, nach dem Ätzen, werden bei der hier beschriebenen Ausführungsform Muster verschiedenen Typs mit hoher Flexibilität erhalten, indem auf der Gaufrierwalze nur ganze Gaufrierhöcker 3P, 5P erzeugt werden. Gegenüber bekannten Techniken, bei denen die Muster durch mechanisches Abtragen im Anschluss an das Ätzen erhalten werden, gestattet die hier beschriebene Ausführung einen doppelten Vorteil. Auf der einen Seite wird eine zusätzliche Bearbeitung nach dem Ätzen des Basismuster vermieden, da die leeren Knoten N0, das heißt ohne Höcker 3P, 5P, unmittelbar während der Phase des Ätzens des Basismusters erhalten werden. Ferner wird die Bildung von Teilhöckern vermieden, die hingegen für den Fall unvermeidlich sind, dass das Muster durch mechanisches Entfernen von Gaufrierhöckern realisiert wird, die in einer Phase vor dem Ätzen oder im Anschluss an dieses gebildet wurden. Die Teilgaufrierhöcker haben einen kleineren Querschnitt und unterliegen somit einem schnelleren Verschleiß und können ferner das bahnförmige Material während des Gaufrierens beschädigen, indem sie scharfe Kanten bilden, wo sich die Verformungen der Fasern konzentrieren, und die dem gaufrierten Material eine größere Rauigkeit verleihen können.
Wie dies angedeutet wurde, gestattet es die Orientierung der Ausrichtungen L1, L2 der Gaufrierhöcker 3P, 5P in 60°, eine hohe Flexibilität bei der Realisierung von Dekormustern durch Beseitigen von Gaufrierhöckern im Bereich bestimmter Knoten N0 der Matrix zu erreichen. Dies lässt sich insbesondere anhand von 7 bis 10 beurteilen, wo einige beispielhafte Muster gezeigt werden, die allesamt durch selektives Beseitigen einiger Gaufrierhöcker 3P, 5P erhalten wurden.
In den Beispielen in 8 bis 10 ist ferner die Realisierung von zusätzlichen Dekor-Gaufrierhöckern zu den Höckern mit geometrischer Pyramidenstumpfform 3P, 5P vorgesehen, welche die Basismatrix der Gaufrierung bilden. Zum Beispiel sind in 8 Dekor-Gaufrierhöcker PD mit in geschlossenen Linien langgezogener Form vorgesehen, die sich innerhalb eines Bereichs erstrecken, in dem die Höcker 3P, 5P beseitigt wurden. In dem Beispiel in 8 bilden die Dekor-Gaufrierhöckern PD Herzen.
In 9 sind Dekor-Gaufrierhöcker mit geometrischer Form veranschaulicht, die wiederum mit PD bezeichnet sind und insbesondere aus geschlossenen Linien sechseckiger Form bestehen. Auch in diesem Fall sind die Dekor-Gaufrierhöcker PD in Zonen ohne Gaufrierhöcker 3P, 5P eingefügt. In dem veranschaulichten Beispiel schneiden sich die Dekor-Gaufrierhöcker PD gegenseitig. 9 zeigt rein beispielhaft, dass die Zone ohne Gaufrierhöcker 3P, 5P ein Maß haben kann, das zum Teil größer ist als das, das zur Realisierung der Dekor-Gaufrierhöcker PD unbedingt notwendig ist.
In 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel von Dekor-Gaufrierhöckern PD gezeigt, die in diesem Fall durch geöffnete statt geschlossene Linien dargestellt sind und wiederum in Zonen ohne Gaufrierhöcker 3P, 5P eingefügt sind. In 9 und 10 sind die linienförmigen Dekore von Segmenten gebildet, welche die gleiche Orientierung haben wie die Höcker 3P, 5P jeder Gaufrierwalze. Auf diese Art und Weise entspricht der Überlagerung der Höcker 3P einer Walze mit den Höckern 5P der anderen Walze auch die Überlagerung der linienförmigen Dekore einer Walze mit den Höckern 3P oder 5P der anderen Walze.
In vorteilhaften Ausführungsformen können die Dekor-Gaufrierhöcker PD eine Kopffläche haben, die enger ist als die Basisfläche, analog zu dem, was bei den geometrischen Boden-Gaufrierhöckern 3P, 5P vorgesehen ist.
In vorteilhaften Ausführungsformen können die Dekor-Gaufrierhöcker PD eine langgezogene lineare Ausdehnung haben, das heißt mit einem Längenmaß, das gleich einem Vielfachen der Breite ist, zum Beispiel eine lineare Ausdehnung, die gleich mindestens dem Zehnfachen und vorzugsweise mindestens dem Zwanzigfachen der Breite ist. Zum Beispiel kann die Breite Lt der Kopffläche der Dekor-Gaufrierhöcker PD in der Größenordnung des Durchmessers d (siehe 5) der Kopffläche T der Boden-Gaufrierhöcker 3P, 5P sein, bei Motiven, die in Folge dessen als hell erscheinen.
Die Höhe der Dekor-Gaufrierhöcker PD kann gleich der Höhe H der Boden-Gaufrierhöcker 3P, 5P sein. Auf diese Art und Weise können in dem Laminierspalt 6 die Boden-Gaufrierhöcker 3P, 5P und die Dekor-Gaufrierhöcker PD, die auf den zwei Gaufrierwalzen 3, 5 realisiert werden, gegeneinander gedrückt werden. Insbesondere können die Gaufrierhöcker 3P der Gaufrierwalze 3 gegen die Gaufrierhöcker 5P der Gaufrierwalze 5 oder gegen die Dekor-Gaufrierhöcker PD, die auf der Gaufrierwalze 5 realisiert werden, drücken. Analog können die Gaufrierhöcker 5P der Gaufrierwalze 5 gegen Boden-Gaufrierhöcker 3P oder gegen Dekor-Gaufrierhöcker PD der Gaufrierwalze 3 drücken.
Die Dekor-Gaufrierhöcker PD können vorteilhafterweise eine derartige Form haben, dass ihre Mittellinie den Knoten der Matrix folgt, gemäß der die Gaufrierhöcker 3P, 5P angeordnet sind. Auf diese Art und Weise drückt in dem Laminierspalt 6 der Kopf jedes Dekor-Gaufrierhöckers oder linearen Gaufrierhöckers PD gegen entsprechende Köpfe T der Gaufrierhöcker 3P oder 5P der gegenüberliegenden Gaufrierwalze. Auf diese Art und Weise ergibt sich eine optimale Verbindung der Bahnen V1 und V2 auch im Bereich der Dekor-Gaufrierhöcker PD. Indem Letztere mit einer Breite Lt gleich dem Durchmesser d der Köpfe T der Höcker 3P, 5P realisiert werden, ergibt sich der weitere Vorteil, dass die Köpfe T im Inneren des Umfangs der Dekor-Gaufrierhöcker PD enthalten sind.
Die Verbindung der Bahnen V1 und V2 ergibt sich durch Auftragung eines Klebstoffs auf die Bahn V1 mittels des Klebstoffspenders 15 im Bereich aller Gaufrierhöcker 3P und PD, die sich auf der ersten Gaufrierwalze 3 befinden, während die Bahn V1 auf der Gaufrierwalze 3 haftet und nachdem sie in dem Gaufrierspalt 11 gaufriert wurde. In dem Gaufrierspalt 6 drücken die auf der Bahn V1 erzeugten gaufrierten Höcker gegen entsprechende auf der Bahn V2 gaufrierte Höcker, die durch die Gaufrierhöcker 5P und PD der zweiten Gaufrierwalze 5 gebildet werden.
In 11 ist schematisch ein Querschnitt des mehrbahnigen bandförmigen Materials N gezeigt, bei dem mit P1 und P2 die gaufrierten Höcker bezeichnet sind, deren Form der Form der Gaufrierhöcker 3P, 5P und PD entspricht, die sie erzeugt haben.
12 zeigt schematisch ein gaufriertes Material mit gaufrierten Höckern mit Geometrien P1, P2, die durch die Gaufrierhöcker 3P, 5P erzeugt wurden, und einen Dekor-Gaufrierhöcker, der mit PD bezeichnet ist und durch einen entsprechenden Dekor-Gaufrierhöcker PD einer der zwei Gaufrierwalzen erzeugt wurde. In 12 ist die Anordnung der Köpfe T der gaufrierten Höcker P1 einer Bahn gezeigt, die entlang der linearen Ausdehnung des gegenüberliegenden gaufrierten Höckers PD angeordnet sind und im Innern der Breite dieses Letzten enthalten sind, der auch eine variable Dicke haben kann, sei es aus ästhetischen Gründen oder um die ganzen Höcker 3P oder 5P auf der anderen Walze zu bedecken.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5096527 [0010]
WO 99/36253 A [0011]
EP 1123799 [0012]
EP 1033240 [0013]

Claims

Gaufrierwalze, die eine zylindrische Fläche aufweist, die um eine Drehachse der Gaufrierwalze herum angeordnet ist, auf der Gaufrierhöcker vorgesehen sind, die eine verjüngte Form haben, die sich von einer Basis zu einer Kopffläche erstreckt, und gemäß einer geometrischen Matrix angeordnet sind, die eine Vielzahl von Knoten umfasst, auf denen die Gaufrierhöcker positioniert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Knoten der geometrischen Matrix zueinander in Winkeln von etwa 60° ausgerichtet sind und dass die Gaufrierhöcker mindestens einen Basisteil mit sechseckiger Form haben.
Gaufrierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaufrierhöcker mit zwei Basisseiten im Wesentlichen parallel zu der Drehachse der Walze orientiert sind.
Gaufrierwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaufrierhöcker eine Kopffläche aufweisen, die von einem Umfangsrand ohne Kanten begrenzt wird.
Gaufrierwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaufrierhöcker eine Kopffläche haben, die von einem kreisförmigen oder elliptischen Rand begrenzt wird.
Gaufrierwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaufrierhöcker einen Körper mit Pyramidenstumpfform und einen Endteil mit im Wesentlichen zylindrischer Form, vorzugsweise mit kreisförmigem Querschnitt, aufweisen.
Gaufrierwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaufrierhöcker mit einer Dichte angeordnet sind, die zwischen 5 und 150 Höcker/cm² und vorzugsweise zwischen 10 und 130 Höcker/cm² oder auch zwischen 5 und 30 Höcker/cm² und vorzugsweise zwischen 10 und 20 Höcker/cm² beträgt.
Gaufrierwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Knoten der geometrischen Matrix keine Gaufrierhöcker haben, wobei die Knoten der geometrischen Matrix ohne Gaufrierhöcker ein Dekormuster bilden.
Gaufrierwalze nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Dekor-Gaufrierhöckern mit langgezogener Form, die im Inneren von Flächen eingefügt sind, in denen die Knoten der geometrischen Matrix keine Gaufrierhöcker mit sechseckiger Basis haben.
Gaufrier-Laminier-Vorrichtung, umfassend: eine erste Gaufrierwalze, die mit einer ersten Andruckwalze zusammenwirkt und mit ihr einen ersten Gaufrierspalt bildet; eine zweite Gaufrierwalze, die mit einer zweiten Andruckwalze zusammenwirkt und mit ihr einen zweiten Gaufrierspalt bildet; einen ersten Weg für ein bandförmiges Material, der durch den ersten Gaufrierspalt hindurch verläuft; einen zweiten Weg für ein bandförmiges Material, der durch den zweiten Gaufrierspalt hindurch verläuft; einen Laminierspalt, der von der ersten Gaufrierwalze und der zweiten Gaufrierwalze gebildet ist; wobei die erste Gaufrierwalze und die zweite Gaufrierwalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet sind und zueinander so eingestellt sind, dass in dem Gaufrierspalt die Knoten der geometrischen Matrix der ersten Gaufrierwalze mit den Knoten der geometrischen Matrix der zweiten Gaufrierwalze übereinstimmen, wobei die Gaufrierhöcker der ersten Gaufrierwalze und der zweiten Gaufrierwalze in einer Spitze-zu-Spitze-Ausgestaltung gegeneinander gedrückt werden.
Gaufriertes mehrbahniges bandförmiges Zellstoffmaterial, umfassend: eine erste gaufrierte Zellstoffbahn mit einer ersten Reihe von gaufrierten Höckern, die sich von einer ersten Außenfläche des bandförmigen Materials zu dem Inneren des bandförmigen Materials hin erstrecken und gemäß einer ersten geometrischen Matrix angeordnet sind, die eine Vielzahl von Knoten aufweist, auf denen die gaufrierten Höcker positioniert sind; eine zweite gaufrierte Zellstoffbahn mit einer zweiten Reihe von gaufrierten Höckern, die sich von einer zweiten Außenfläche des bandförmigen Materials zu dem Inneren des bandförmigen Materials hin erstrecken und gemäß einer zweiten geometrischen Matrix angeordnet sind, die der ersten geometrischen Matrix gleich ist und eine Vielzahl von Knoten aufweist, auf denen die gaufrierten Höcker positioniert sind, wobei die Bahnen miteinander Spitze-zu-Spitze verbunden werden; dadurch gekennzeichnet, dass die Knoten der ersten und zweiten geometrischen Matrix in Winkeln von etwa 60° angeordnet sind und dass die gaufrierten Höcker eine im Wesentlichen sechseckige Basisform haben.
Bandförmiges Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die gaufrierten Höcker mit zwei Basisseiten orthogonal zu Seitenrändern des bandförmigen Materials orientiert sind.
Bandförmiges Material nach Anspruch 10, 11 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gaufrierten Höcker der ersten Bahn und die gaufrierten Höcker der zweiten Bahn eine Kopffläche aufweisen, die von einem Rand ohne Kanten begrenzt wird.
Bandförmiges Material nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand der Kopffläche der gaufrierten Höcker elliptisch oder kreisförmig ist.
Bandförmiges Material nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der ersten Bahn und zweiten Bahn ein Muster aufweist, das von einer Vielzahl von Knoten der jeweiligen geometrischen Matrix ohne gaufrierte Höcker gebildet ist.
Bandförmiges Material nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster von einer Vielzahl von Knoten der Matrix ohne gaufrierte Höcker definiert ist, die sequentiell miteinander fluchten.
Bandförmiges Material nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die gaufrierten Höcker der ersten Bahn und der zweiten Bahn mit einer Dichte angeordnet sind, die zwischen 5 und 150 Höcker/cm² und vorzugsweise zwischen 10 und 130 Höcker/cm² oder auch zwischen 5 und 30 Höcker/cm² und vorzugsweise zwischen 10 und 20 Höcker/cm² beträgt.
Bandförmiges Material nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der ersten und zweiten Bahn eine oder mehr gaufrierte Dekorhöcker mit langgezogener Form aufweist, die in das Innere von Flächen eingefügt sind, in denen die Knoten der geometrischen Matrix keine gaufrierten Höcker mit sechseckiger Basis haben.