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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mehrere Tissuelagen aufweisenden Tissuebahn für die Herstellung von Tissueprodukten, bei dem die Tissuebahn durch einen Prägespalt zwischen einer mit Prägepins versehenen Prägewalze und einer Gegenwalze geführt wird. Sie betrifft weiterhin eine zugehörige Vorrichtung.
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Tissueprodukte im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind insbesondere aus mehreren Tissuelagen zusammengesetzte Papiertücher, Gesichtstücher, Taschentücher, Papierservietten, Toilettenpapier und Küchenpapier. Sie bestehen in der Regel aus einem als Tissue-Papier bezeichneten Material aus Zellstoff oder dergleichen. Bei Taschentüchern, Gesichtstüchern und Servietten werden die einzelnen Tissuelagen oder kurz Lagen bei der Produktion üblicherweise zu Bahnen mit aufeinanderliegenden Lagen zusammengeführt und durch Prägung, sprich punktuelle mechanische Druckeinwirkung, miteinander verbunden, wobei zugleich ein dekoratives Prägemuster entsteht. Das Prägemuster kann beispielsweise zusätzlich ein Markenlogo beinhalten. Die Lagenhaftung resultiert in der Regel ausschließlich oder überwiegend aus dem Prägevorgang, bei dem die Tissuebahn durch einen Prägespalt zwischen einer Prägewalze und einer Gegenwalze geführt wird, in Verbindung mit den Materialeigenschaften des Tissues. Die Lagenhaftung ist dabei abhängig vom Prägemuster, von der Tissuebeschaffenheit und von der Beschaffenheit und der Einsatzdauer bzw. vom Verschleißgrad der Prägewalzen. Bei Toilettenpapier und Küchenpapier werden die einzelnen Lagen üblicherweise laminiert. Dabei sind Bondingschritte vorgesehen, die den punktuellen Auftrag von Klebstoffen oder Leimen beinhalten. Das Aufbringen von Klebstoffen ist prozesstechnisch aufwendig, ressourcenintensiv und unter Umweltgesichtspunkten bedenklich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein ressourcenschonendes, umweltfreundliches und effizientes Verfahren zum Herstellen von mehrlagigen Tissueprodukten anzugeben, welches die Abhängigkeit von der Tissuebeschaffenheit, vom Prägemuster und vom Zustand der Prägewalzen reduziert und welches bei vergleichsweise geringem Prägedruck eine gute Lagenhaftung ermöglicht. Des Weiteren soll eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung angegeben werden.
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Im Hinblick auf das Verfahren wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Die auf die Vorrichtung bezogene Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 11.
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Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer mehrere Tissuelagen aufweisenden Tissuebahn für die Herstellung von Tissueprodukten, bei dem die Tissuebahn durch einen Prägespalt zwischen einer mit Prägepins versehenen Prägewalze und einer Gegenwalze geführt wird, wobei die Prägepins, bevor sie mit der Tissuebahn in Kontakt kommen, mit einer Flüssigkeit benetzt werden, und wobei zumindest während des Prägens die Tissuebahn mit den mit der Flüssigkeit benetzten Prägepins in Kontakt gebracht und dadurch lokal mit der Flüssigkeit beaufschlagt wird
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Wie sich überraschenderweise herausgestellt hat, kann durch die in die einzelnen Lagen eindiffundierende Feuchtigkeit kurz vor oder während der eigentlichen Prägung eine verbesserte Lagenhaftung erzeugt werden, die auch nach dem Trocknen des Tissues bestehen bleibt. Durch dieses sogenannte Feuchtprägen oder Hydrobonding können zusätzliche Klebe- oder Bondingschritte entfallen. Die bei bestehenden Anlagen vorhandene Prägewalze benötigt an sich keine Modifikation - es muss lediglich eine Befeuchtungsvorrichtung für die Prägepins nachgerüstet werden. Indem lediglich die Prägepins befeuchtet bzw. mit Flüssigkeit benetzt werden und die Flüssigkeit punktuell im Bereich der Prägestellen an die Tissuebahn übertragen wird, wird ein komplettes Befeuchten der Tissuebahn, welches sich nachteilig auf die späteren Prozessschritte auswirken könnte und eventuell eine Trocknung erforderlich machen würde, vermieden.
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Die Gegenwalze kann an der Oberfläche flach sein (Pin to Flat Embossing mit Kompression des Tissues), zu den Prägepins der Prägewalze komplementäre Vertiefungen aufweisen (Matched Embossing mit Biegung des Tissues) oder selbst Prägepins aufweisen (Pin to Pin Embossing oder Alternating Embossing). Im letztgenannten Fall ist die Gegenwalze also selbst eine Pinwalze und kann auch als Gegenprägewalze bezeichnet werden. Alle diese Varianten sind von dem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst.
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Vorteilhaft ist es, wenn die Tissuebahn bereits vor dem Durchlaufen des Prägespalts mit den mit der Flüssigkeit benetzten Prägepins in Kontakt gebracht wird, so dass die Flüssigkeit noch vor dem Prägen durch die Tissuelagen diffundieren kann, wobei schließlich ein auf diese Weise entsprechend dem Prägemuster durchfeuchteter Abschnitt der Tissuebahn im Prägespalt geprägt wird.
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Um eine hinreichend lange Zeitspanne für das Eindiffundieren der Flüssigkeit in die tieferen Lagen zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Tissuebahn vor dem Prägen mittels einer Umlenkrolle in einem Umfangsabschnitt entsprechend einem Winkel größer 0° mit den mit Flüssigkeit benetzten Prägepins in Kontakt gebracht wird und sich während dieser Zeit - vorzugsweise weitgehend schlupffrei - mit den Prägepins mitbewegt (teilweise Umschlingung der Prägewalze). Wie sich herausgestellt hat, können bereits mit vergleichsweise kleinen Winkeln von einigen Grad, vorzugsweise größer 5°, hervorragende Resultate erzielt werden.
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Bevorzugt werden durch die Befeuchtungsvorrichtung überwiegend oder ausschließlich die freien Enden (Spitzen) bzw. die endseitigen Stirnflächen der Prägepins mit Flüssigkeit beaufschlagt.
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Als Flüssigkeit wird vorzugsweise reines Wasser oder eine wässrige Lösung mit Zusätzen verwendet. Bei den Zusätzen kann es sich insbesondere um Fäulnisinhibitoren, Klebstoffe oder Haftförderer, und/oder um Farbstoffe handeln. Die Verwendung von Farbstoffen ermöglicht es, das Prägemuster auf dem fertigen Produkt farblich darzustellen.
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Für einen gleichmäßigen und gut dosierbaren Auftrag ist es von Vorteil, wenn die Flüssigkeit mittels einer die Prägewalze berührenden Transferrolle auf die Prägepins aufgebracht wird.
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Der Flüssigkeitsauftrag auf die Transferrolle ihrerseits kann auf verschiedene Weisen erfolgen. In einer ersten bevorzugten Variante wird die Flüssigkeit mittels einer in einen Vorratsbehälter mit der Flüssigkeit eintauchenden Schöpfrolle auf die Transferrolle aufgebracht. Dies beinhaltet die Möglichkeit eines indirekten Auftrags, sprich mit weiteren zwischengeschalteten Rollen.
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In einer zweiten bevorzugten Variante wird die Flüssigkeit mittels einer Sprühvorrichtung auf die Transferrolle aufgebracht.
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In einer dritten bevorzugten Variante weist die Transferrolle einen Hohlkern mit davon abzweigenden Austrittskanälen auf, wobei die Flüssigkeit durch den Hohlkern und die Austrittskanäle hindurch auf die Oberfläche der Transferrolle aufgebracht wird.
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Die auf die Vorrichtung bezogene Aufgabe wird gelöst durch eine Prägevorrichtung zum Prägen einer mehrere Tissuelagen aufweisenden Tissuebahn für die Herstellung von Tissueprodukten, die eine mit Prägepins versehene Prägewalze und eine von der Prägewalze durch einen Prägespalt beabstandete Gegenwalze aufweist, wobei eine zur Benetzung der Prägepins mit Flüssigkeit vorgesehene Befeuchtungsvorrichtung vorhanden ist, und wobei eine Führung für die Tissuebahn vorhanden ist, die die Tissuebahn zumindest während der Prägung, vorzugsweise auch schon vorher, mit den mit Flüssigkeit benetzten Prägepins in Kontakt bringt.
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Vorteilhafterweise weist die Führung eine die Tissuebahn an die Prägewalze andrückende Umlenkrolle auf, die in Rotationsrichtung der Prägewalze gesehen in einem Winkelabstand größer als 0°, vorzugsweise größer als 5°, vor dem Prägespalt angeordnet ist.
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Die Befeuchtungsvorrichtung weist bevorzugt eine die Prägewalze berührende Transferrolle zur Aufbringung der Flüssigkeit auf die Prägepins auf.
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In einer ersten bevorzugten Variante weist die Befeuchtungsvorrichtung eine in einen Vorratsbehälter mit der Flüssigkeit eintauchende Schöpfrolle zur Aufbringung der Flüssigkeit auf die Transferrolle auf.
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In einer zweiten bevorzugten Variante weist die Befeuchtungsvorrichtung eine Sprühvorrichtung zur Aufbringung der Flüssigkeit auf die Transferrolle auf.
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In einer dritte bevorzugten Variante weist die Transferrolle einen Hohlkern mit davon abzweigenden Austrittskanälen zur Aufbringung der Flüssigkeit auf die Transferrolle auf.
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Die auf das Verfahren bezogenen Vorteile lassen sich sinngemäß auf die Vorrichtung übertragen, so dass an dieser Stelle auf weitere Ausführungen verzichtet wird.
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Zusammengefasst besteht das Prinzip der Erfindung darin, durch die Benetzung der Prägepins einer Prägewalze mit Flüssigkeit einen Eintrag der Flüssigkeit in eine zu prägende Tissuebahn bzw. das Tissue zu erzielen, um
- • eine bessere Lagenhaftung der Prägung bei mehrlagigem (zum Beispiel 2, 3, 4 oder 5-lagigem) Tissue zu erzeugen,
- • das Prägeergebnis weniger abhängig von der Tissuespezifikation bzw. der Rezeptur des Tissues bei der Herstellung zu machen,
- • bei gleichbleibender Lagenhaftung einen geringeren Prägedruck einstellen zu können und dadurch die Standzeit der Prägewalzen zu erhöhen,
- • optional die Möglichkeit zu haben, das Prägemuster farblich darzustellen, und um
- • mehr Freiheitsgrade beim Design (Anordnung und Größe der Punkte) des Prägemusters zulassen zu können.
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Bei laminierten Produkten bietet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, die Klebstoff- oder Leimmenge zu reduzieren oder die Laminierung zu ersetzen.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Prägevorrichtung einer Anlage zur Herstellung von Tissueprodukten gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2 eine Draufsicht auf eine Tissuebahn, die in der Prägevorrichtung geprägt wird,
- 3 einen schematischen Schnitt durch eine Transferrolle zum Einsatz in der Prägevorrichtung,
- 4 eine schematische Darstellung einer Prägevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- 5 weitere mögliche Abwandlungen der Prägevorrichtung.
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Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in schematischer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt aus einer Anlage zur Herstellung von Tissueprodukten, nämlich eine Prägeeinheit oder Prägevorrichtung 2. Bei den Tissueprodukten kann es sich beispielsweise um Papiertaschentücher, Gesichtstücher, Papierservietten, Toilettenpapier, Küchenpier oder ähnliche Produkte aus Zellstoff oder dergleichen handeln. Der Prägevorrichtung 2 wird beim Anlagenbetrieb eine aus mehreren aufeinanderliegenden Tissuelagen oder kurz Lagen (engl. plies) zusammengesetzte Tissuebahn 4 zugeführt, um ihr ein Prägemuster aufzuprägen. Das Flächengewicht der jeweiligen Lage beträgt typischerweise 10 bis 45 g/m2. Üblicherweise hat die Tissuebahn 4 zwei, drei, vier oder fünf Lagen.
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Die Prägevorrichtung 2 umfasst zu diesem Zweck eine im Betrieb rotierende Prägewalze 6 und eine von der Prägewalze 6 durch einen Prägespalt 8 separierte Gegenwalze 10. Die Prägewalze 6 ist an ihrer Umfangsfläche mit einer Vielzahl von in einem regelmäßigen Muster angeordneten, radial hervorstehenden Prägestiften oder Prägepins 12, kurz Pins, bestückt. Die Prägewalze 6 wird auch Pinnwalze genannt. Die Prägewalze 6 besteht häufig komplett aus Stahl. Möglich ist aber auch beispielsweise ein Stahlkern mit Prägepins 12 aus gummielastischem Material oder aus Kunststoff oder eine komplette Kunststoffausführung. Die Gegenwalze 10 besteht ebenfalls bevorzugt 10 aus Stahl und/oder Kunststoff und /oder Gummi und kann an ihrer Umfangsfläche flach sein, selbst Pins aufweisen, oder mit Vertiefungen (Rillen, Kerben, Löcher etc.) versehen sein. Die hier im Beispiel in Uhrzeigerrichtung rotierende flache Gegenwalze 10 erzeugt den zur Aufbringung des Prägemusters mit der gegenläufig rotierenden Prägewalze 6 erforderlichen Anpress- oder Gegendruck. Die in Transportrichtung 14 durch den Prägespalt 8 geführte Tissuebahn 4 rollt dabei gewissermaßen auf den beiden Walzen 6, 10 ab, und zwar möglichst schlupffrei.
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Im einfachsten Fall kann die die Tissuebahn 4 geradlinig, tangential durch den Prägespalt 8 geführt werden. Alternativ kann mittels einer im Zufuhrbereich angeordneten Umlenkrolle 16 erreicht werden, dass die versetzt zum Prägespalt 8 zugeführte Tissuebahn 4 wie in 1 dargestellt vor der durch den Prägedruck charakterisierten Prägestelle über einen gewissen Winkelbereich hinweg an der Prägewalze 6 anliegt. In analoger Weise kann eine im Abfuhrbereich angeordnete Umlenkrolle 18 bewirken, dass die Tissuebahn 4 nach der Prägestelle über einen gewissen Winkelbereich hinweg an der Gegenwalze 10 anliegt, bevor sie von ihr weggeführt wird.
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Das Prägemuster dient einerseits dekorativen Zwecken, andererseits soll es eine Haftung oder Verbindung (engl. bonding) zwischen den ursprünglich nur lose aufeinanderliegenden Lagen bewirken. Die gemäß der Erfindung ausgebildete Prägevorrichtung 2 ist spezifisch dafür ausgelegt, die im Prägeschritt bewirkte Haftung zwischen den Lagen der Tissuebahn 4 zu verbessern, so dass weitere Bonding-Prozessschritte und entsprechende apparative Einheiten vor oder nach der Prägevorrichtung 2 entfallen können. Zu diesem Zweck ist eine Benetzung der Prägepins 12 der Prägewalze 6 mit einer Flüssigkeit vorgesehen, bevor oder spätestens während diese mit der zu prägenden Tissuebahn 4 in Kontakt kommen. Der auf den Prägepins 12 befindliche Flüssigkeitsfilm überträgt sich dadurch zumindest teilweise auf die den Prägepins 12 zugewandte Seite der Tissuebahn 4 und diffundiert bevorzugt noch vor Erreichen der durch die Lage der Gegenwalze 10 definierten Prägestelle durch die verschiedenen Lagen. Der Prägedruck auf die lokal (im Wesentlichen punktweise) mit Flüssigkeit getränkten oder durchzogenen Lagen führt dann zur Ausbildung vergleichsweise hoher Haftkräfte zwischen den Lagen, die auch nach dem späteren Trocknen bestehen bleiben. Auf mikroskopischer Ebene wird die Ausbildung von Wasserstoffbrückenbindungen dafür als ursächlich angesehen.
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Mit anderen Worten werden die Prägepins 12 der Prägewalze 6 mit Flüssigkeit beaufschlagt und übertragen diese auf die zur Prägewalze gewandte Außenfläche der Tissuebahn 4. Vorzugsweise werden vor allem oder ausschließlich die freie Enden oder Stirnflächen der Prägepins 12 mit der Flüssigkeit beaufschlagt. Die Tissuebahn 4 wird bevorzugt lediglich an denjenigen Stellen mit Flüssigkeit beaufschlagt, die mit den Prägepins 12 Kontakt haben. Die Zwischenräume bleiben frei, werden also nicht mit Flüssigkeit beaufschlagt. Somit entspricht das in 2 dargestellte Befeuchtungsmuster auf der Tissuebahn 4 dem späteren Prägemuster. Die insgesamt pro Längeneinheit befeuchtete Fläche auf der Tissuebahn 4 entspricht somit der Gesamtfläche der freien Ende der Prägepins 12 in diesem Bereich. Im Anschluss an den Feuchtigkeitsauftrag, während der Drehung der Prägewalze 6 und dem damit einhergehenden Transport der Tissuebahn 4 hin zur Prägestelle, durchdringt die lokal aufgebrachte Flüssigkeit die einzelnen Tissuelagen vor dem Prägen. Im Prägespalt 8 erfolgt schließlich die Prägung durch den Prägedruck zwischen den Prägepins 12 der Prägewalze 6 und der geeignet beabstandeten Gegenwalze 10. Durch die Anwendung des Prägedrucks auf die an den Andruckstellen bereits durchfeuchteten Lagen verbinden sich die Lagen dauerhaft (sogenanntes Hydrobonding).
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Im vorliegenden Beispiel gemäß 1 sind die Prägewalze 6 und die Gegenwalze 10 im Wesentlichen vertikal übereinander angeordnet. Das heißt, die Achsen der beiden Walzen 6, 10 liegen annähernd auf einer vertikalen Linie, auf der auch der Prägespalt 8 liegt. Die Prägewalze 6 liegt hier im Beispiel über der Gegenwalze 10. Die anfängliche Zufuhr der Tissuebahn 4 zur Umlenkrolle 16 erfolgt hier im Beispiel im Zufuhrbereich in horizontaler Richtung, und zwar oberhalb der Achse der Prägewalze 6. Die Umlenkrolle 16 ist Bestandteil einer Führung für die Tissuebahn 4. Sie ist durch einen Durchlaufspalt 20 für die Tissuebahn 4 von der Prägewalze 6 beabstandet und drückt die ankommende Tissuebahn 4 an die Prägewalze 6. Wenn man sich ein am Umfang der Prägewalze 6 angeordnetes, feststehendes Ziffernblatt mit einem im Zentrum drehbar angeordneten Stundenzeiger vorstellt, so befindet sich die Position der Umlenkrolle 16 etwa auf 10 Uhr-Stellung, während der Prägespalt 8 etwa auf 6 Uhr-Stellung liegt. Der vom Zentrum (Achse) aus betrachtet überstrichene Winkel α zwischen der Andruckstelle der Umlenkrolle 16 und der Prägestelle im Prägespalt 8 beträgt in diesem Beispiel daher rund 120°. In dem zugehörigen Umfangsabschnitt liegt die Tissuebahn 4 an der Prägewalze 6 an. Genauer gesagt liegt die Tissuebahn 4 dort auf den freien Enden (Spitzen) der Prägepins 12 auf und bewegt sich im Anlagenbetrieb zusammen mit diesen in Drehrichtung der Prägewalze 6 (hier entgegen dem Uhrzeigersinn). Im Allgemeinen liegt der Winkel bevorzugt in einem Bereich 0° < α < 180°, vorzugsweise α > 5°, so dass die befeuchteten Prägepins 12 eine Zeitlang mit der Tissuebahn 4 in Berührung sind und die Flüssigkeit die Möglichkeit hat, vor dem eigentlichen Prägevorgang durch alle Lagen zu diffundieren.
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In ähnlicher Weise ist hier im Beispiel eine Umlenkrolle 18 im Abfuhrbereich angeordnet, die die Tissuebahn 4 nach dem Durchlaufen des Prägespaltes 8 noch eine Zeitlang an die Gegenwalze 10 drückt, bevor schließlich ein Ab- oder Weitertransport - hier im Beispiel in horizontaler Richtung - erfolgt. Bezogen auf ein um die Achse der Gegenwalze 10 zentriertes Ziffernblatt befindet sich im Beispiel die Umlenkrolle 18 etwa auf 3 Uhr-Stellung, so dass die Tissuebahn 4 zwischen der Umlenkrolle 16 und der Umlenkrolle 18 insgesamt gesehen einem S-förmigen Weg folgt. Die genaue Positionierung der Umlenkrolle 18 kann nach praktischen Erwägungen und Platzanforderungen erfolgen und hat keinen Einfluss auf den vorherigen Präge- und Bondingvorgang.
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In einer nicht explizit dargestellten Abwandlung wird auf die Umlenkrolle 16 verzichtet, und die Tissuebahn 4 wird direkt aus tangentialer Richtung dem Prägespalt 8 zugeführt (α = 0). Das heißt, die Tissuebahn 4 kommt nur im Moment des Prägens mit den befeuchteten Prägepins 12 der Prägewalze 6 in Kontakt.
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Bei der zur Befeuchtung verwendeten Flüssigkeit kann es sich um reines Wasser oder um eine wässrige Lösung mit verschiedenen Zusätzen handeln, etwa
- • um Fäulnis entgegenzuwirken,
- • zum Verkleben der einzelnen Tissuelagen, bzw. um eine Anhafte- und Klebewirkung zwischen den Lagen zu erzeugen oder zu fördern, und/oder
- • zur farblichen Darstellung des Prägemusters auf der Tissuebahn.
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Mit anderen Worten kann es sich bei den Zusätzen um Fäulnisinhibitoren, Klebstoffe oder Haftförderer, und/oder um Farbstoffe handeln.
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Die Aufbringung der Flüssigkeit auf die Prägepins 12 der Prägewalze 6 befolgt durch eine Befeuchtungsvorrichtung 22 oder Flüssigkeitsauftragsvorrichtung, die im zugänglichen Umfangsbereich der Prägewalze 6 angeordnet ist, welcher nicht durch die Tissuebahn 4 sowie die Umlenkrollen 16, 18 und die Gegenwalze 10 verdeckt ist. Im vorliegenden Beispiel gemäß 1 ist dies der durch den Winkel β = 360° - α überstrichene Umfangsbereich zwischen der 10 Uhr-Stellung und der 6 Uhr-Stellung. Hier speziell ist die Befeuchtungsvorrichtung 22 durch eine in 4 Uhr-Stellung angeordnete Transferrolle 24 verwirklicht, die die Prägepins 12 berührt und die gegenläufig zur Prägewalze 6 rotiert. Das Oberflächenmaterial der Transferrolle 24, das mit den Prägepins 12 in Berührung kommt und die Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeit überträgt, kann beispielsweise ein Polyurethanschaum (PUR) sein. Möglich sind auch andere Kunststoffe oder metallische Materialien.
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Mit anderen Worten sind um den Umfang der Prägewalze 6 herum in deren Rotationsrichtung hintereinander ein Befeuchtungs- oder Flüssigkeitsauftragsbereich, ein Flüssigkeitsübertragungsbereich und ein Prägebereich vorgesehen. Im Befeuchtung- oder Flüssigkeitsauftragsbereich werden die Prägepins 12 mittels der Beleuchtungsvorrichtung 22 an ihren Spitzen mit Flüssigkeit benetzt, im Flüssigkeitsübertragungsbereich zwischen der Umlenkrolle 16 und dem Prägespalt 8 wird die Flüssigkeit von den Prägepins 12 an die dort auf- bzw. anliegende Tissuebahn 4 übertragen und diffundiert in die darunter liegenden Tissuelagen ein, und im Prägebereich, sprich im Prägespalt 8, erfolgt die eigentliche Prägung.
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In einem oder mehreren Zwischenbereichen vor oder hinter dem Befeuchtung- oder Flüssigkeitsauftragsbereich können zusätzlichen Bürsten, Öler und/oder Abstreifer angeordnet sein und mit der Prägewalze 6 in Wechselwirkung stehen.
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Zur Aufbringung der Flüssigkeit auf die Transferrolle 24 gibt es verschiedene Möglichkeiten.
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In einer ersten bevorzugten Variante ist dazu eine Schöpfrolle 26 bzw. zweite Transferrolle vorgesehen, die in einen Vorratsbehälter 28, etwa eine Wanne, mit Flüssigkeit eintaucht, dadurch bei ihrer Rotation an der Oberfläche benetzt wird und die aufgenommene Flüssigkeit an Oberfläche der Transferrolle 24 abgibt. Ähnlich wie in Offset-Feuchtwerken ist zwischen der Schöpfrolle 26 und der Transferrolle 24 bevorzugt noch eine Dosierwalze (nicht dargestellt) angeordnet. Diese dient zum Dosieren bzw. Einstellen der Flüssigkeitsfilmdicke auf der Transferrolle 24 zur Abgabe an die Prägepins 12. Die Dosierung erfolgt bevorzugt durch mehr oder weniger starkes Andrücken der Dosierwalze an die Schöpfrolle 26, wozu ein entsprechender Verstellmechanismus vorhanden ist. Überschüssige Flüssigkeit wird abgestreift oder abgequetscht und läuft vorzugsweise in den Vorratsbehälter 28 zurück.
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In einer zweiten bevorzugten Variante ist eine Sprühvorrichtung zum Aufsprühen der Flüssigkeit direkt auf die Transferrolle 24 oder eine vorgelagerte zweite Transferrolle oder Schöpfrolle 26 vorgesehen.
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In einer dritten bevorzugten Variante weist die Transferrolle 24 gemäß der Prinzipdarstellung in 3 einen nach Art einer Axialbohrung ausgebildeten Hohlkern 30 mit davon abzweigenden und vorzugsweise nach Art von Radialbohrungen bis an die Oberfläche geführten Austrittskanälen 32 auf. Die Flüssigkeit wird mittels einer Pumpe in den Hohlkern 30 gepumpt und tritt dann über die Austrittskanäle 32 aus, um sich schließlich auf der Oberfläche der Transferrolle 24 zu verteilen. Ein auf dem Kern der Transferrolle 24 angeordnetes saugfähiges Oberflächenmaterial unterstützt die gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf der Oberfläche.
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Alle vorstehend genannten Walzen (Prägewalze 6, Gegenwalze 10) können generell auch als Rollen oder Wellen bezeichnet werden. Es handelt sich dabei bevorzugt um zylindrische Gebilde mit kreisförmigem Querschnitt.
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4 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung bzw. Anlage aus 1. Hierbei wird über eine erste Umlenkrolle 16, die wie zuvor beschrieben ungefähr in 10 Uhr-Stellung relativ zur Prägewalze 6 angeordnet ist, eine erste Tissuebahn 4 an die Prägewalze 6 herangeführt und in Kontakt mit den zuvor befeuchteten Prägepins 12 gebracht. Die Tissuebahn 4 kann beispielsweise zwei, drei oder - im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 1 - nur eine Lage aufweisen. In Rotationsrichtung der Prägewalze 6 gesehen etwas nach der ersten Umlenkrolle 16 aber noch vor dem Prägespalt 8, hier etwa in 8 Uhr-Stellung, befindet eine zweite Umlenkrolle 34. Über die zweite Umlenkrolle 34 wird eine zweite Tissuebahn 36 mit beispielsweise ein, zwei oder drei Lagen an die Prägewalze 6 herangeführt und mit der ersten Tissuebahn 4 vereinigt. Die zweite Tissuebahn 36 kommt dadurch auf der ersten Tissuebahn 4 zu liegen, die ihrerseits unmittelbar auf den Prägepins 12 aufliegt. Die beiden Tissuebahnen 4, 36 bilden nun zusammen eine einheitliche Tissuebahn 38, die etwas später den Prägespalt 8 durchläuft. Im Abschnitt zwischen der ersten Umlenkrolle 16 und der zweiten Umlenkrolle 34 diffundiert die eingebrachte Flüssigkeit durch die Lagen der ersten Tissuebahn 4 und im nachfolgenden Abschnitt zwischen der zweiten Umlenkrolle 34 und dem Prägespalt 8 diffundiert die Flüssigkeit weiter durch die Lagen der zweiten Tissuebahn 36.
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Zusammengefasst werden im Unterschied zur Ausführungsvariante gemäß 1 mittels zweier in Transportrichtung 14 vor dem Prägespalt 8 angeordneter Umlenkrollen 16, 34 zwei (Teil-) Bahnen zu einer (Gesamt-) Bahn zusammengeführt. Es handelt sich also lediglich um eine Abwandlung der Bahnzufuhr. Ansonsten gelten die vorherigen Ausführungen auch hier. Insbesondere bleibt das Konzept „Hydrobonding im Prägespalt“ bestehen.
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Auch bei der Ausführungsvariante gemäß 1 ist es denkbar, dass z. B. zwei Tissuebahnen mit z. B. je 2-lagigem Tissue (in der Summe 4-lagig) in die Prägestation einlaufen.
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Generell muss die Prägewalze 6 nicht über der Gegenwalze 10 liegen, sondern kann auch seitlich neben ihr, unter ihr, schräge neben ihr usw. liegen. In 5 sind einige der möglichen Anordnungen exemplarisch dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Prägevorrichtung
- 4
- Tissuebahn
- 6
- Prägewalze
- 8
- Prägespalt
- 10
- Gegenwalze
- 12
- Prägepins
- 14
- Transportrichtung
- 16
- Umlenkrolle
- 18
- Umlenkrolle
- 20
- Durchlaufspalt
- 22
- Befeuchtungsvorrichtung
- 24
- Transferrolle
- 26
- Schöpfrolle
- 28
- Vorratsbehälter
- 30
- Hohlkern
- 32
- Austrittskanal
- 34
- Umlenkrolle
- 36
- Tissuebahn
- 38
- Tissuebahn
