DE1197315B - Vorrichtung zum Herstellen ungekreppten, dehnbaren Papiers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

D 21h

Deutsche Kl.: SSi-16

Nummer: 1197315

Aktenzeichen: C 25756 VI b/55 f

Anmeldetag: 16. Dezember 1961

Auslegetag: 22. Juli 1965

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Vorrichtungen zum Herstellen eines ungekreppten, dehnbaren Papiers. Der Zweck dieser Verbesserungen ist die Möglichkeit, ungekrepptes, dehnbares Papier herzustellen, das eine ungewöhnlich glatte Oberfläche hat.

Ungekrepptes, dehnbares Papier wird gemäß dem USA.-Patent 2 624 245 hergestellt, indem die Fasern einer genügend plastischen Papierbahn zusammengepreßt oder verfilzt werden, während auf die Oberfläche der Papierbahn ein senkrechter Druck ausgeübt wird, um ein Kreppen dieser Oberfläche zu verhindern. Genauer gesagt, wird die Papierbahn von der verformbaren Oberfläche eines Drucktuches erfaßt, nachdem dieses durch konvexes Biegen gestreckt worden ist, worauf dem Drucktuch eine konkave Krümmung erteilt wird, um die verformbare Drucktuchfläche schnell eine Rückschwingbewegung ausführen zu lassen, wenn das Drucktuch dieser Umkehr in der Krümmungsrichtung unterworfen wird, ao

Beim Herstellen ungekreppten, dehnbaren Papiers ist es wünschenswert, die Verdichtung der Papierbahn erfolgen zu lassen, während die Bahn eine Verengung durchläuft, die zwischen einer Trockenstange und einer Druckstange der Papierverdichtungs-Vorrichtung gebildet ist. Das ist deshalb wünschenswert, weil die Oberflächenglätte des hergestellten Papiers in erster Linie eine Funktion der Größe des senkrechten Druckes ist, der auf das Papier im Augenblick des Verdichtens ausgeübt wird, und dieser senkrechte Druck erreicht in der Verengung seinen höchsten Wert. Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Papierverdichtungsvorrichtung und ganz besonders die Form der Druckstange abzuändern, so daß es möglich wird, einen Rückprall des Drucktuches und damit eine Papierbahnstauchung nicht nur innerhalb der Verengung, sondern auch in unmittelbarer Nähe der Stelle des stärksten senkrechten Drucks zu erhalten, der auf die Papierbahn bei ihrem Durchgang durch die Verengung ausgeübt wird.

Es gehört zum Stand der Technik, eine Papierstauchvorrichtung mit einer Druckstange auszurüsten, die völlig zylindrisch ist. Diese zylindrische Form wird angewendet, um den Teil, der kräftig in das Drucktuch gepreßt wird, drehbeweglich unter dem antreibenden Einfluß des in Längsrichtung wandernden Drucktuches zu machen. Die Krümmung des in die Unterseite des Drucktuches an der Verengung gedrückten Oberflächenteils bewirkt aber eine konvexe Krümmung an der Unterseite des Drucktuches bei dessen Lauf durch die Verengung. Diese konvexe Vorrichtung zum Herstellen ungekreppten,
dehnbaren Papiers

Anmelder:

Clupak, Inc., New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. P. K. Holzhäuser, Patentanwalt,

Offenbach/M., Herrnstr. 37

Als Erfinder benannt:

James M. Futch jun.,

Younges Island, S. C. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 5. Januar 1961 (80 905)

Krümmung an der Drucktuchunterseite hat die Entstehung innerer Kräfte in dem Drucktuch zur Folge, die dessen verformbare Oberfläche zu strecken suchen, und deshalb kann ein Rückprall der verformbaren Oberfläche des Drucktuches nicht erwartet werden, bis das Drucktuch aus der Verengung wieder hervorkommt.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Dehnbarkeit bzw. Elastizität eines Bandes oder eines Blattes aus Festpapier oder plastischem Material in der Längsrichtung durch Stauchen des Bandes oder des Blattes, während es sich in einem fließfähigen Zustand befindet, zu erhöhen, indem beim Stauchen des Blattes oder Bandes in Längsrichtung eine Zunahme seiner Dicke zugelassen wird, so daß seine Dichte im wesentliehen unverändert bleibt und zugleich seine Oberflächen derart abgestützt werden, daß Faltenbildung verhindert wird, worauf dann das Blatt oder Band in einen nicht fließfähigen Zustand gebracht wird. Das Blatt oder Band sollte dabei mit höherer Geschwindigkeit in einen engen Durchlaß eingeführt als aus ihm wieder herausgezogen werden und das Stauchen in einem Durchlaß erfolgen, der über seine ganze

509 627/259

Länge eine gleichmäßige Breite, aber eine stetig zu- fläche 19 eingezwängt, die auf der Drucktuchober-

nehmende Höhe hat. Da gemäß diesem Vorschlag fläche 17 eine konkave Krümmung erzeugt. Es ist

die Dichte des Blattes oder Bandes im wesentlichen aber geläufig, daß die verfofmbare Drucktuchober-

gleichbleibt, erfolgt ein Rückprall der verformbaren fläche die ihr erteilte Streckung nicht unmittelbar

Oberfläche des Drucktuches nicht in der gewünsch- 5 trotz des Einflusses der geformten Oberfläche 19 des

ten Weise. Trockners 13 wieder aufgibt, bis eine wirksame Kraft

Gemäß der Erfindung wird daher eine vervoll- im Drucktuch 15, die in Richtung des Pfeils D wirkt,

kommnete Form der Drackstangenoberfläche vor- die Reibungskraft überwindet, welche einer Bewegung

gesehen, die in das Drucktuch gedrückt wird. Diese der Papierbahn P entlang der Trockneroberfläche 19

Form kann beliebig sein, darf nur keine wesentliche io widersteht. Das bedeutet, daß erfahrungsgemäß die

konvexe Krümmung an der Unterseite des Druck- Zusammenziehung oder Schrumpfung der verform-

tuches hervorrufen. Zum Zwecke der Erläuterung baren Drucktuchoberfläche 17, welche die Zusam-

sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrie- mendrück- oder Stauchkraft auf die Papierbahn P

ben, in deren einem dieser Oberflächenteil der Druck- überträgt, als plötzliche und heftige Reaktion, wie

stange flach ist, während in dem anderen der Ober- 15 durch einen Rückprall dieser Drucktuchoberfläche,

flächenteil zweckentsprechend gekrümmt ist, um in auftritt, und es ist weiter bekannt, daß dies an einer

der verformbaren Drucktuchoberfläche eine konkave Stelle des Laufes beim Vorbeigang des Drücktuches

Krümmung zu erzeugen. Bei einer Anwendung der 17 an der zylindrischen Oberfläche 19 des Trockners

fortschrittlich geformten Druckstange gemäß der Er- 13 erfolgt.

findung ist es verhältnismäßig einfach, einen Rück- 20 Unter Berücksichtigung dieser Tatsache wird auf prall hervorzurufen, wenn das Drucktuch noch in der F i g. 3 Bezug genommen, die eine übliche, vollständig Verengung ist, und dadurch ein ungekrepptes, dehn- zylindrisch geformte Druckstange zeigt. Mit Ausbares Papier zu erzeugen, das eine ungewöhnlich nähme der Form der Druckstange ist der in dieser glatte Oberfläche hat. Figur gezeigte Aufbau im wesentlichen dem der

In den Zeichnungen ist 25 Fig. 1 und 2 gleich; deshalb sind deren Teile durch

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der Papier- die gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem

Stauchvorrichtung mit einer Druckstange in ver- Apostroph, bezeichnet. Ganz sicher liegt der Grund

besserter Form gemäß der Erfindung, für die vollständig zylindrische Form der üblichen

Fig.2 eine Seitenansicht der Druckstange in Drackstangen für Stäuchvorrichtungen darin, daß

F i g. 1 in größerem Maßstab, ^ 30 diese Form eine frei drehbare Anordnung der Stan-

F i g. 3 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 2, aberlmit gen unter dem antreibenden Einfluß des in Längseiner früher üblichen Druckstange, und richtung wandernden Drucktuches gestattet. Dieser

F i g. 4 eine Ansicht ähnlich der F i g. 2, aber mit Vorteil wird jedoch durch die ungünstige Wirkung,

einer anderen Ausgestaltung der verbesserten Druck- die diese Form auf die Verdichtung hat, mehr als

stange gemäß der Erfindung. 35 aufgewogen. Wie deutlich in F i g. 3 gezeigt ist, er-

Die einfache Form der Papierstauchvorrichtung, zwingt das Eindrücken der zylindrisch geformten die in Fig. 1 gezeigt ist, hat eine Druckstange 10 Stange 10'in das Drucktuch 15'eine konvexe Krümvon verbesserter Form, Rollen Ii und 12, eine be- mung in der unelastischen Drucktuchunterlage 16' heizte, angetriebene Trockenstange oder-rolle 13 und hinter dem Punkt Ä und bis zum Punkt B'. Damit ein endloses Drucktuch 15. Zweckmäßigerweise hat 40 wird dieselbe konvexe Krümmung, die dem Druckdas Drucktuch 15 eine stärkere, verhältnismäßig un- tuch 15' vor der Verengung 14' erteilt ist, in der elastische Unterlage 16 aus schwerem Segeltuch oder Drucktuchunterlage 16' und in den Teilen des Druck-Lagen starker Schnüre und eine leicht dehnbare und tuches, die in der Nähe der Unterlage 16' liegen, zusammenziehbare Oberfläche 17 aus Naturkau- durch die Verengung 14' bis zum Punkt B' beitschuk, einem Gummiersatzstoff oder sonstigem, 45 behalten. Unter diesen Umständen ist es äußerst gleichermaßen verformbarem Stoff. Die Druckstange schwierig, wenn nicht praktisch unmöglich, einen 10 ist einstellbar auf den Trockner 13 zu oder von Rückprall der verformbaren Tuchoberfläche 17' zu ihm fort zu bewegen, um eine einstellbare Verengung erhalten, ehe das Drucktuch 15' durch die Verengung 14 zum Quetschen des Drucktuches 15 zu bilden. 14' gewandert ist. Hinter der Verengung 14' ist aber Die Rolle 12 ist ebenfalls in ihrer Lage einstellbar, 5° der senkrechte Druck, der auf die Papierbahn ausum das Drucktuch einer längswirkenden, spannenden geübt wird, auf den begrenzt, der durch ein Strecken Kraft zu unterwerfen. Ein wesentlicher Grund zum des Drucktuches in der Längsrichtung übertragen Quetschen des Drucktuches 15 und zum Erzeugen werden kann und auf die Papierbahn durch die teileines in Längsrichtung auf es wirkenden Spannkraft weise Umschlingung des Drucktuches 15' um den ist sicherzustellen, daß die Papierbahn beim Stauchen 55 Trockner 13' ausgeübt wird. Daher prallt bei einer oder Verdichten einem senkrechten Druck unterliegt, vollständig zylindrisch ausgestalteten Druckstange 10' der ein Kreppen ihrer Oberflächen verhindert. die verformbare Drucktuchoberfläche 17' an einer

Beim Arbeiten der Stauchvorrichtung wird das Stelle unterhalb der Verengung 14' und damit in dem Drucktuch 15 zuerst über einen zylindrischen Ober- weniger erwünschten Bereich der geringeren Größe flächenteil 18 auf der Druckstange 10 geführt, so daß 60 des senkrechten Druckes zurück,
die verformbare Drucktuchoberfläche 17 konvex ge- Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäß das Probogen wird und sich dementsprechend streckt. Eine fil oder die Form der für eine Stauchvorrichtung Papierbahn P wird in geeignetem plastischem Zustand nach F i g. 1 verwendeten Druckstange geändert, um auf die gestreckte Drucktuchoberfläche 17 geführt. das Stauchen der Papierbahn P im Bereich des hohen Um die gestreckte Drucktuchoberfläche 17 die ihr 65 senkrechten Druckes zu ermöglichen, der innerhalb erteilte Streckung wieder aufgeben zu lassen, wird der Verengung 14 herrscht. Genauer gesagt hat, wie das Drucktuch 15 dann in die Verengung 14 geleitet am besten aus Fi g. 2 hervorgeht, die vervollkommnet und von Trockner 13 mit seiner zylindrischen Ober- geformte Druckstange 10 nur den Teil 18 ihrer Ober-

fläche zylindrisch ausgebildet und ist mit einem Ansatz 20 versehen, der sich im wesentlichen tangential von dem Oberflächenteill8 in Laufrichtung des Drucktuches erstreckt. Infolge des Ansatzes 20 geht die konvexe Form der unelastischen Drucktuchunterlage 16 an der mit A bezeichneten Stelle in eine geradlinige oder gestreckte Form über. Nimmt man diese Form als am Punkte beginnend statt einer konvex gekrümmten Form an, so zeigt sich keine" in dem Drucktuch wirksam werdende Kraft, die mit einem Rückprall der verformbaren Drucktuchoberfläche 17 im Punkt/4 oder in der unmittelbaren Nähe dieses Punktes unvereinbar wäre. In dieser Beziehung ist festzustellen, daß der Punkte infolge seiner Lage auf der gedachten, die Mittelpunkte des Trockners 13 und der Stange 10 verbindenden Linie den Punkt des höchsten senkrechten Druckes darstellt, der durch Eindrücken der Stange 10 in das Drucktuch 15 ausgeübt werden kann. Es ist daher mit der vervollkommnet geformten Druckstange 10 möglich, einen Rückprall des Drucktuches in dem oder in unmittelbarer Nähe des Punktest und damit innerhalb des Bereiches des verhältnismäßig hohen senkrechten Druckes zu erhalten, der in der Verengung 14 herrscht.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß es mit der Stange 10 der vorliegenden Erfindung theoretisch möglich ist, einen Rückprall des Drucktuches im Bereich des hohen senkrechten Druckes der Verengung 14 zu erhalten, während das im allgemeinen mit einer üblichen, völlig zylindrisch geformten Stange 10' nicht möglich ist. Um das Zurückprallen des Drucktuches an der Stellet oder in deren unmittelbarer Nähe hervorzurufen, ist es lediglich erforderlich, eine wirksame Kraft im Drucktuch zu erzeugen, welche die Reibungskraft überwiegt, die einer Rückwärtsbewegung der Papierbahn entlang der Oberfläche des Trockners 13 Widerstand leistet. In dieser Hinsicht ist bekannt, daß die Rückprallkraft des Drucktuches eine Funktion seiner Härte ist und daß diese Kraft um so größer ist, je größer der im Härteprüfer zu ermittelnde Härtegrad der verformbaren Oberfläche 17 ist. Andererseits kann die einem Zurückprall des Drucktuches widerstehende Reibungskraft in dem Maße verringert werden, in dem der Trockner 13 genau zu einem maßhaltigen Zylinder von glatter Oberfläche geschliffen und poliert ist. Daher ist es durch eine Lenkung dieser Bedingungen und die Verwendung der vervollkommnet geformten Stange 10 für einen Fachmann auf dem Gebiet der Papierherstellung möglich, ein ungekrepptes, dehnbares Papier mit ungewöhnlich glatter Oberfläche herzustellen.

In Fig.4 ist eine andere Ausführungsform 10" einer Stange mit verbesserter Form gezeigt. Hinter der Stellet" hat der an dem Teil 10" vorgesehene Ansatz 20" eine konkave Krümmung, die im wesentlichen der Umfangsflächel9" des Trockners 13" parallel ist. Das heißt, daß der Teil 10" die genau gleiche konvex gekrümmte Oberfläche 18" wie der Teil 10 hat, doch hat hinter dem Punkte" der abstehende Ansatz 20" eine umgekehrte, konkave Krümmung. Unter denselben Arbeitsbedingungen bedingt die Stange 10" eine größere Verdichtung der Papierbahn als die Stange 10, doch geht das zu Lasten eines erheblich gesteigerten Kraftbedarfs der Verdichtungsvorrichtung. Aus diesem Grund und wegen der geringeren Herstellungskosten ist die Stange 10 der Stange 10" vorzuziehen, doch müssen beide Ausführungen wie auch offenbare Abwandlungen davon als im Rahmen der Erfindung liegend angesehen werden.

Ein weiterer bei Verwendung der Druckstange 10 oder 10" zu erzielender Vorteil ist die Möglichkeit, in einer ausgedehnten Zone einen stärkeren senkrechten Druck auf die Papierbahn anzuwenden. Nimmt man die Stange als Erläuterung, ist das natürlich möglich, weil diese Stange den Ansatz 20 besitzt und deshalb eine größere Oberflächenberührung mit dem Drucktuch 15 als eine übliche, völlig zylindrische Stange hat. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, ist die Stange an ihren beiden Enden mit Drehzapfen 21 versehen und kann wohlverstanden in einen (nicht gezeichneten) Tragrahmen gesetzt werden, um sich in beiden Richtungen drehen zu können, wie Pfeil C zeigt. Daher kann durch bloßes Drehen der Stange 10 um die Achse der Drehzapfen 21 der Ansatz 20 veranlaßt werden, über einen Bereich senkrechte Drücke auf die Papierbahn P auszuüben.

Aus dem Gesagten geht hervor, daß die Druckstangen 10 und 10" infolge ihrer verbesserten Form beim Arbeiten der Stauchvorrichtung nicht gedreht werden können. Daher muß für eine geeignete Schmierung zwischen der Oberfläche der Stangen und der unelastischen Unterlage des Drucktuches gesorgt werden, die beim Arbeiten der Stauchvorrichtung in reibender Berührung miteinander sind. Wie in F i g. 1 und 2 gezeigt, wird zweckmäßig die Schmierung der Drucktuchunterlage 16 durch Wasser 22 bewirkt, das durch geeignete Düsen 23 auf diese Drucktuchfläche gesprüht wird, und zwar an einer Stelle, bevor das Tuch die Oberfläche 18 der feststehenden Stange 10 berührt. Es versteht sich jedoch, daß die Oberflächen der Teile 10 und 10" auf verschiedene andere Weise geschmiert werden können und die einzelne dafür verwendete Methode für die Erfindung nicht entscheidend ist.

Für die Unteransprüche wird nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch Schutz begehrt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen ungekreppten, dehnbaren Papiers, bei der ein endloses Drucktuch mit verformbarer Oberfläche in Längsrichtung über eine geschlossene Bahn und längs zylindrisch geformter Flächen an zwei quergestellten Gliedern zum Erzeugen erst einer konvexen und dann einer konkaven Krümmung in der verformbaren Drucktuchoberfläche geführt wird, die die Drucktuchoberfläche strecken und dann verkürzen, dadurch gekennzeichnet, daß der die konvexe Krümmung erzeugende Teil (10,10") einen Ansatz (20, 20") hat, der sich in Laufrichtung des Drucktuches erstreckt und beim Eindrücken in das Drucktuch (15,15") diesem eine Form verleiht, die das Verkürzen der verformbaren Oberfläche (17,17") unterstützt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (20, 20") sich im wesentlichen tangential zu der zylindrischen Oberfläche des die konvexe Krümmung in der verformbaren Drucktuchoberfläche (17,17") erzeugenden Teils (10,10") erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (20, 20") mit entgegengesetzter Krümmung wie die zylindrische Oberfläche des die konvexe Krümmung in der

verformbaren Drucktuchoberfläche (17,17") erzeugenden Teils (10,10") geformt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (20,20") mit dem Teü (10,10") aus einem Stück besteht und der Teil drehbeweglich angeordnet ist, um das Maß

ändern zu können, um welches der Ansatz in das Drucktuch gedrückt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1133 621.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 627/259 7.65 © Bundesdruckerei Berlin