DE1191678B - Verfahren und Vorrichtung zum Verstaerken der Widerstandsfaehigkeit einer Bahnkante, insbesondere aus Papier, gegen Reisskraefte - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. σ.:

B31f

Deutsche Kl.: 54 d-6/07

Nummer: 1191 678

Aktenzeichen: C 30784 VII b/54 d

Anmeldetag: 27. August 1963

Auslegetag: 22. April 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verstärken der Widerstandsfähigkeit einer Bahnkante, insbesondere aus Papier, gegen Reißkräfte, wobei an der Kante Bahnmaterial angehäuft und anschließend zusammengepreßt wird.

Bekannt ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines Schutzrandes an Papierbögen, bei dem die Bogenränder mit einem durch Klebstoff in einem Falz eingebetteten Faden verstärkt werden. Beim Entlangführen der auf eine Unterlage gesetzten Leimvorrichtung unter dem mit einem Rand vorstehenden Papierbogen wird der Verstärkungsfaden durch ein Falzmundstück hindurch zu Druckrollen geführt, die das Abwickeln des Fadens bewerkstelligen. Das Umlegen des Papierrandes erfolgt durch ein halbrundes, nach hinten verjüngtes und schräg zur Papierkante gerichtetes Falzmundstück.

Das bekannte Verfahren benötigt eine ziemlich verwickelte Vorrichtung, ohne dabei Gewähr gegen eine Beschädigung der Papierbogenkante zu leisten, weil der umgeschlagene und verklebte Rand, der den Verstärkungsfaden umgibt, nur unvollkommen gegen Einreißen geschützt ist und bei einer einmal erfolgen Beschädigung der Faden den Bogenrand nicht mehr verstärkt, sondern als Aufreißfaden dient, wenn er irgendwo hängenbleibt. Für stärkeres Papier ist ein solcher Faden nicht zu verwenden, weil beim Falzen des Bogenrandes sehr leicht sofort ein Brechen oder Reißen erfolgen kann.

Ein anderer bekanntes Verfahren zum Stauchen von Pappen zielt darauf hin, durch eine geführte Stauchbewegung die Lagen der Pappen zu trennen und dann beim Falten als Scharnier wirken zu lassen. Die Stauchung beansprucht die Lagenfestigkeit der Pappen, die Faltung die Biegbarkeit der inneren, den Wulst bildenden Lagen und die Zugfestigkeit sowie die Dehnung der äußeren Lagen. In dem durch das Falten gebildeten Wulst sind die Lagen gelockert, d. h. voneinander getrennt. Das Gegenteil wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung angestrebt, bei dem an der Kante Bahnmaterial angehäuft und anschließend zusammengepreßt wird.

Ebenfalls bekannt ist ein Verfahren zum Strecken von Filmen aus organischen Polymeren in Längsrichtung. Das Verfahren besteht im wesentlichen darin, aus dem genannten Stoff einen Film zu formen, der verdickte Kanten für eine Berührung der Oberflächen von Streckwalzen hat, und diesen Film in Längsrichtung auf einer Reihe Zug erzeugender Walzen mit glatten Oberflächen zu strekken, wobei die verdickten Kanten und der Hauptteil des Films über die ganze Breite in Berührung mit Verfahren und Vorrichtung zum Verstärken
der Widerstandsfähigkeit einer Bahnkante,
insbesondere aus Papier, gegen Reißkräfte

Anmelder:

Cluett, Peabody & Co., Inc., Troy, N.Y.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. P. K. Holzhäuser, Patentanwalt,
Offenbach/M., Herrnstr. 37

Als Erfinder benannt:
Richard James McFaIIs, Troy, N.Y.;
Charles Louis Adams, Waterford, N.Y.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 4. September 1962
(221175)

den Walzenoberflächen gehalten werden. Die verdickten Kanten werden beim Formen der Filme miterzeugt oder durch Umschlagen der Kanten gebildet. Die Verstärkung der Bahnkanten bei diesem bekannten Verfahren entspricht nicht dem Stauchen gemäß der Erfindung und zeitigt auch nicht deren Reißfestigkeit.

Es gibt zahlreiche nicht gewebte Stoffbahnen und Papiere, die, abgesehen von einer guten Reißfestigkeit, alle physikalischen Eigenschaften aufweisen, welche sie als Ersatz für teuerere, gewebte Bahnen geeignet erscheinen lassen. Als Beispiel kann ein ungekrepptes, dehnbares Papier dienen, das von einer Anzahl Papiermühlen handelsüblich abgegeben wird, eine ungewöhnliche Festigkeit und Zähigkeit hat und verhältnismäßig billig ist, aber als ein Ersatz für eine gewebte Bahn nur beschränkt verwendbar ist, weil es nicht von Natur aus die Kantenfestigkeit besitzt, die einem Gewebe innewohnt.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, die Kantenreißfestigkeit solcher Bahnen zu verstärken, so daß sie der natürlichen Kantenreißfestigkeit gewebter Bahnen gleichkommt und diese teilweise noch übertrifft. Es liegt im Rahmen der Erfindung, gleichzeitig die Schmiegsamkeit und den

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Faltenwurf dieser Bahnen nicht oder nur unwesentlich zu verringern.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Kante der betreffenden Bahn im Stillstand gestaucht wird. Gegebenfalls wird auf die zu verstärkende Kante der Bahn Klebstoff aufgegeben.

Die Bahn kann aus thermoplastischem Material bestehen, dessen Kante in an sich bekannter Weise durch Erwärmen für das Verstärken plastisch gemacht wird, wobei das Erhärten des Materials nach dem Stauchen der Kante den verdichteten Zustand der Kante fixiert. Vorteilhaft werden die zu stauchende Bahnkante und der anschließende Randteil klebend gemacht, die Bahn an einer daran an schließenden Linie an einer zur Kante etwa rechtwinkligen Bewegung gehindert und der Kante und dem anschließenden Randteil Bewegungsfreihit nur innerhalb eines Hohlraumes gelassen, der längs und nahe einer Oberfläche der Kante und des Randteils gebildet ist und durch seine Verkleinerung Bahn kante und Randteil nach innen auf sich selbst zusammendrückt.

Als zweckmäßig zum Ausüben des Verfahrens hat sich eine Vorrichtung erwiesen, bei der eine als Auflage für ein Bahnstück dienende, rechteckige, feste Grundplatte zwei auf ihren Rändern gegen einander längsbewegliche Rahmenteile trägt, die bei einer Bewegung aufeinander zu die über die Platte überstehenden Kanten des Bahnstücks umlegen, stauchen und verdichten.

Die Rahmenteile haben an ihrer Unterseite eine Ausnehmung, die mit der Grundplatte einen Hohlraum zur Aufnahme der überstehenden und zu verdichtenden Kante bildet. Die Grundplatte hat zum Halten des Bahnstückes eine Leiste mit griffiger Oberfläche, und die Rahmenteile sind mit Heizelementen versehen.

Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf Papier oder ein besonderes, nicht gewebtes Bahnmaterial beschränkt, sondern kann ebenso auf nicht gewebte Materialien aus synthetischen Fasern oder eine Mischung aus natürlichen und synthetischen Fasern angewandt werden. Tatsächlich hat eine nicht gewebte Bahn, die im wesentlichen aus synthetischen Fasern besteht, z. B. aus Reyonfasern, trotz ihrer höheren Kosten als eine Cellulosepapier- bahn den Vorteil, daß auf sie vor dem Stauchen ein Klebstoff nicht aufgebracht zu werden braucht. Bei einem solchen Bahnmaterial ist es möglich, die Bahn einer Wärmeeinwirkung zu unterwerfen und dadurch die Fasern oder die bindenden Bestandteile durch Weichmachen klebend zu machen.

In der Zeichnung ist

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine nicht gewebte Bahn mit gestauchten Kanten gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Bauart einer Vorrichtung, um einer Bahn gestauchte Kanten zu verleihen,

Fig. 4 ein Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, und

F i g. 5 und 6 sind Schnitte ähnlich der F i g. 4, die die Stellung der Teile der Vorrichtung nach F i g. 4 in verschiedenen Arbeitsstufen zeigen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zieht die Verwendung eines nicht gewebten Materials in Betracht, das mit Ausnahme seiner Kantenreißfestig keit (deren Verbesserung Gegenstand dieser Erfin dung ist) im übrigen alle physikalischen Eigenschaften hat, die es für die Verwendung an Stelle eines teuereren, gewebten Bahnmaterials geeignet machen würde.

Bei Verwendung eines nicht gewebten Papiermaterials sieht das Verfahren gemäß der Erfindung die Anwendung eines geeigneten Klebstoffs an der zu verstärkenden Kante vor, um die Kante in dem gestauchten Zustand zu erhalten. Ein Beispiel für einen solchen geeigneten Klebstoff ist heißes flüssiges

ίο Harz.

In F i g. 1 und 2 der Zeichnung ist eine nicht gewebte Bahn 10 gezeigt, deren Kanten 11 so verändert sind, daß sie eine weitgehend verstärkte Reißfestigkeit aufweisen. Diese verbesserte Kantenreißfestigkeit ist die unmittelbare Folge des zusammengedrückten oder verdichteten Zustand jeder Kante, die dadurch mit einer Volumenvergrößerung versehen ist, die beträchtlichen Kräften Widerstand zu leisten vermag. Weiter ist diese Verstärkung entlang den Bahnkanten vorhanden, und es hat sich gezeigt, daß diese Verstärkung die Biegsamkeit oder Schmiegsamkeit der Bahn 10 nicht wesentlich beeinträchtigt.

Ihrer Struktur nach besteht jede veränderte Kante 11 aus etwa 6 mm eines Bahnrandteils 12, der nach innen zu Wickeln, Falten und Runzeln, insgesamt mit 13 bezeichnet, zusammengedrückt und verdichtet und in diesem verdichteten Zustand gehalten ist. In F i g. 1 sind die rechten und linken Enden der oberen veränderten, verdichteten Kante 11 aufgeblättert, um die vielfältigen Wickel, Falten und Kräuselungen 13 in ihrem Aufbau zu zeigen.

Eine geeignete Vorrichtung zum Ändern der ursprünglichen Kante 11a der Bahn 10 in die bearbeitete Kante 11 ist in F i g. 3 bis 6 dargestellt. Diese Vorrichtung ist in ihrem Wesen ziemlich einfach, so daß ihre schematische Darstellung, wie in F i g. 3 bis 6 gezeigt, für ihr Verständnis für ausreichend gehalten wird. Wie gezeigt, hat die Vorrichtung eine feste untere Platte 14, an deren Umfang eine erhabene Leiste 16 mit gerauhter Oberfläche, die zugleich griffig ist, entlangläuft. Für die Bearbeitung wird ein rechteckiges Bahnstück 10, das so geschnitten ist, daß es an allen vier Seiten über die Leiste 16 übergreift, auf die Leiste 16 der unteren Platte 14 gelegt. Ein Paar gleicher, winkliger Formen 18, deren jede als Energiequelle einen Luftzylinder 19 hat, wird dann einwärts aus entgegengesetzten Richtungen gegen den Randteil 12 der Bahn bewegt, um diesen Randteil der Bahn allseits zusammenzustauchen und die veränderte Kantenform gemäß der Erfindung an allen vier Kanten der Bahn zu bilden. Wie am deutlichsten aus der Draufsicht der F i g. 1 hervorgeht, sind die beiden gegenüberliegenden Ecken des Bahnabschniits 10, die entfernt von den Formen 18 sind, mit Ausschnitten 21 versehen, damit in dem Enderzeugnis glatte, ebene Ecken erhalten werden.

Die Art und Weise, auf die die feststehende Platte

14 und die beweglichen Formen 18 zusammenwirken, um der oder den Kanten 11a eines rechteckigen Bahnstücks 10 die veränderte Struktur gemäß der Erfindung zu verleihen, läßt sich am besten aus den F i g. 4 bis 6 ersehen. Wie darin deutlich gezeigt ist, bietet das Bahnstück 10, wenn es richtig auf die Leiste 16 der Platte 14 gelegt ist, etwa einen 6 mm Randteil 12, der über die Leiste 16 ragt. Innerhalb dieses Randteils 12 ist jedoch das Stück 10 in Berührung mit der griffigen Oberfläche 17 der Leiste

16, und wird deshalb unter einem leichten Druck von der Oberfläche 17 der Leiste 16 an einer Bewegung gehindert. Dieser leichte Druck wird von der Unterseite 23 des Führungsteils der Form 18 nach einer Einwärtsbewegung der Form 18 entlang der Oberfläche der Bahn 10 in die in F i g. 5 gezeigte Stellung ausgeübt. Aus F i g. 5 ergibt sich ebenso, daß in der hier gezeigten Stellung die Form und die feste Platte 14 einen Hohlraum 24 umgrenzen, der den Spielraum für eine Bewegung des Randteiles 12 bildet. Da die Bahn 10 an einer Bewegung in oder entgegen der durch den Pfeil 22 angegebenen Richtung gehindert ist und der Randteil 12 sich nur über die Breite des Hohlraums bewegen kann, verursacht eine Größenabnahme des genannten Hohlraumes, die bei einer weiteren Bewegung der Form nach innen in die in F i g. 6 gezeigte Endstellung erfolgt, ganz einwandfrei, daß die Kante 12 der Bahn durch Zusammendrücken gestaucht, gefaltet und gekräuselt wird (durch das Bezugszeichen 13 angedeutet) und damit der genannte Bahnteil in eine erfindungsgemäß gestauchte Kante verformt wird.

Bei Verwendung eines nicht gewebten Papiermaterials, das aus natürlichen Cellulosefasern besteht, ist es notwendig, einen Klebstoff, wie heißes, flüssiges Harz, als einen Flächenüberzug 26 auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Randteils 12 der Bahn aufzubringen, wie am besten aus F i g. 4 hervorgeht. Bei einer Einwärtsbewegung der Form 18 wird dann der Flächenüberzug 26 vorteilhaft mittels aus dem Auslaß 27 zugeführten Dampfes und der Hitze plastisch oder klebrig gemacht, die durch Heizelemente 28 in den Formen 18 erzeugt wird. Auf diese Weise wird die gestauchte Kante 11 durch Erhärten des Klebstoffs beibehalten.

Bei der Verwendung eines nicht gewebten Materials, das ganz oder in der Hauptsache aus synthetischen, plastischen Fasern besteht, kann auf den Klebstoffüberzug für die Oberfläche verzichtet werden. In diesem Falle werden der Dampf und die erzeugte Hitze dazu benutzt, die Faserbestandteile zu erweichen, und es entsteht ein Verfilzen und klebendes Verbinden der aneinanderliegenden Fasern der Bahn in der gestauchten Kante 11, die diesen Zustand in dem Enderzeugnis beibehält. Während das Verfahren und die Maßnahmen der nach Erfindung in ihrer Anwendung auf irgendwelche besonderen, nicht gewebten Materialien nicht beschränkt sind, kann die folgende Zusammensetzung als Beispiel für solche Materialien betrachtet werden, bei denen sich keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Anwendung der verbesserten Kantenstruktur gemäß der Erfindung ergaben: 100 Teile Viskosereyonfasern, 60 Teile Baumwoll- und 40 Teile Reyonfasern, 50 Teile Viskosereyon- und 50 Teile Acetatfasern, 80 Teile Viskosereyon-, 14 Teile Baumwoll- und 6 Teile Cellulosefasern, und 100 Teile Polyesterfasern, die den Du Pont Warennahmen DACRON tragen.

Eine nicht gewebte Bahn mit einer nach der Erfindung bearbeiteten Kante 11 hat sich als besonders brauchbar als Tischtuch, Serviette, Taschentuch und ähnliche Gegenstände erwiesen.

Wohlverstanden können verschiedene Änderungen in den Einzelheiten, Materialien, Maßnahmen und Anordnungen der Teile vorgenommen werden,

die hier beschrieben und gezeichnet sind, um das Wesen der Erfindung zu erläutern, die dem Fachmann geläufig sind, ohne daß der Erfindungsbereich verlassen wird, wie er in den Ansprüchen erläutert ist.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verstärken der Widerstandsfähigkeit einer Bahnkante, insbesondere aus Papier, gegen Reißkräfte, bei dem an der Kante Bahnmaterial angehäuft und anschließend zusammengepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahnkante im Stillstand gestaucht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die zu verstärkende Kante der Bahn Klebstoff aufgegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus thermoplastischem Material besteht, dessen Kante in an sich bekannter Weise durch Erwärmen für das Verstärken plastisch gemacht wird, wobei das Erhärten des Materials nach dem Stauchen der Kante den verdichteten Zustand der Kante fixiert.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu stauchende Bahnkante und der anschließende Randteil klebend gemacht, die Bahn an einer daran anschließenden Linie an einer zur Kante etwa rechtwinkligen Bewegung gehindert und der Kante und dem anschließenden Randteil Bewegungsfreiheit nur innerhalb eines Hohlraumes gelassen werden, der längs und nahe einer Oberfläche der Kante und des Randteils gebildet ist und durch seine Verkleinerung Bahnkante und Randteil nach innen auf sich selbst zusammendrückt.

5. Eine Bahn aus nicht gewebtem Stoff mit einer gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 4 hergestellten Kante.

6. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Auflage für ein Bahnstück dienende, rechteckige, feste Grundplatte (14) zwei auf ihren Rändern gegeneinander längsbewegliche Rahmenteile (18) trägt, die bei einer Bewegung aufeinander zu die über die Platte überstehenden Kanten (11a, 12) des Bahnstücks (10) umlegen, stauchen und verdichten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (18) an ihrer Unterseite eine Ausnehmung (23) hat, die mit der festen Platte (14) einen Hohlraum (24) zur Aufnahme der überstehenden und zu verdichtenden Kante (12) der Bahn hat.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Platte (14) zum Halten des Bahnstücks eine Leiste (16) mit griffiger Oberfläche (17) und die Form (18) Heizelemente (28) hat.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 417 755;
USA.-Patentschrift Nr. 2 718 666;
Zeitschrift »Allgemeine Papierrundschau«, 1962, Heft 18, S. 974.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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