DE2002701A1

DE2002701A1 - Stauchvorrichtung

Info

Publication number: DE2002701A1
Application number: DE19702002701
Authority: DE
Inventors: Freuler Fred H
Original assignee: Clupak Inc
Current assignee: Clupak Inc
Priority date: 1969-02-17
Filing date: 1970-01-22
Publication date: 1970-09-10
Also published as: YU33585B; SU386493A3; SE357012B; ES376355A1; RO64369A; YU264769A; NL7000216A; DE2002701B2; US3630837A; GB1273254A; AT302803B; CS154655B2; BE743443A; FI54168C; FR2031458A1; FR2031458B1; JPS5022124B1; FI54168B

Description

Dr.-Ing. P.K. Holzhäuser
Dipl.- Met. \i_o Goldbach

Patentanwälte
605 Offenbach a.M«
Herrnstro 37

r INC.
New York. V.St.A.

St auchvorri chtung

Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung ist die mechanische Verdichtung oder Stauchung faseriger Bahnen, wie Papier und dgl.. Ein Hauptgrund für das Stauchen derartiger Bahnen ist das Bestreben, ihnen eine größere Zähigkeit und Dehnbarkeit zu verleihen, als sie gleiche, nicht gestauchte Bahnen ha^ben*. Es ist bereits bekannt, Bahnen zwischen einer harten und einer verhältnismäßig elastischen Fläche zu stauchen. Hierzu wird Bezug auf das USA-Patent 2 624 245 genommen, das ein Verfahren und eine Vorrichtung zum mechanischen Verdichten oder Stauchen von Papierbahnen durch Verdichten der Bahn in Längsrichtung und parallel zu ihren Flächen beschreibt. Während die Fasern der Bahn sich zum Teil im trockenen Zustand befinden, werden sie fortlaufend zu-» sammengesohoben und in dem Zwischenraum zwischen¹ den Bahnflächen zusammengedrückt, wie sie bei der Bewegung der Bahn in Längsrichtung gelegt werden. Das genannte Patent beschreibt nur dg,e Verdichten des Papiers in der "Laufrichtung" der Bahn.

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Bs ergab sich sehr bald, daß ein Papier, welches eine Dehnbarkeit in allen Richtungen zeigte, eine wünschenswerte Verbesserung gegenüber einem Papier bedeutete, das in nur einer Richtung dehnbar ist, weil die meisten Belastungen, denen ein dehnbares Papier unterworfen wird, Kräfte erzeugen, die in allen Dichtungen auf das Papier einwirken. Weil Papier, beispielsweise bei einem Sack, dazu neigt, in Richtung der geringsten Dehnbarkeit zu schach zu werden, wird die verbesserte Dehnbarkeit in einer -"ichtung gemäß der genannten Erfindung nicht voll ausgenutzt. Für eine beste Leistungsfähigkeit muß eine Dehnbarkeit in mehr als einer Richtung, im Idealfall in allen Richtungen gegeben sein.

Die Aufgabe, eine Dehnbarkeit in einer anderen als der Maschinenlaufrichtung zu erzeugen, fand ihre lösung in dem USA-Patent 3 122 469. Dieses Patent beschreibt einen Mechanismus, der zu benutzen ist, um Papier mit einer Dehnbarkeit in sich gegenseitig kreuzenden Richtungen herzustellen. Um diese Dehnbarkeit in mehreren Richtungen zu erhalten, wird ein Paar starre Stangen zusammen mit einem endlosen Mitläufertuch mit Elastomerfläche verwendet. Die Stangen werden zueinander parallel, aber schräg zur Laufrichtung der Bahn und des Mitläufertuchs gestellt. Die besondere Schraumpfrichtung wird von der Winkelstellung der Stangen gegenüber der Laufrichtung der Bahn und des Mitläufertuchs bestimmt. Diese Erfindung zeigt, wie wünschenswert das Erzeugen einer Schrägdehnbarkeit ist, doch zeigt die Vorrichtung, die als ABO (angle bar compactor = Winkelstangen-verdichter) bezeichnet worden ist, weil ihre Stangen winklig stehen,

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BADOBlGiNAL

verschiedene Nachteile, wie hohe Anschaffungs--und Unterhaltungskosten sowie erheblichen Platzbedarf. .

Die vorliegende Erfindung schafft eine neue Möglichkeit zur "Herstellung einer richtungsunabhängigen Bahn, wie sie im USA-Patent 3 122 469 beschrieben ist, während sie gleichzeitig das Kosten- und Plazuproblem löst, das der Winkelstangenverdichter bietet.

Bei der vorliegenden Srfindung erfolgt das- sshräge Krumpfen der Bahn infolge der besonderen Konstruktion der Wal- · 4^| ze mit einer Elastomeroberflache oder des Elastomer-Mitläufertuchs und hängt nicht von der Stellung der Klemmteile gegenüber der Bahn ab.

Die vorliegende Erfindung erreicht eine Dehnbarkeit der Bahn in einer anderen als der MaschinaiLaufrichtung durch' Verwendung struktureller Bestandteile in dem Elastomer, die unter einem schrägen Winkel zu wenigstenseiner der drei Hauptachsen der Klemmstelle stehen. Beispiele für derartige Bestandteile sind unelastische Schnüre, die gleich unter der Oberfläche des Elastomerteils liegen,

grobe Haarfasern, die in das elastische Material einge- -

bettet sind, oder Riefen, die in die Oberfläche des EIa- ' w stomers eingeschnitten sind.

Wie noch dargetan wird, kpnnen unabhängig dehnbare Bahnen hergestellt werden, die in mehr als einer Richtung größere Zähigkeit und größeren Widerstand gegen Stoßbelästurigen und Bruch infolge örtlicher Belastung zeigen, und zwar sowohl auf Doppelwalz'enmaschinen als aucjji auf Mitläufertuchvorrichtungen, ohne daß Hilfe bei schräg

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gestellten Klemmstangen gesucht werden müßte, so daß die Erfindung einen bedeutenden Vorteil für die Papier- und andere Industrien bedeutet,

Bs ist deshalb ein Ziel der Erfindung, ein besseres Verfahren und eine bessere Vorrichtung zum Herstellen unbeschränkt dehnbarer Bahnen zu schaffen.

Die Zeichnung gibt Ausfügrungsbeispiele der Erfindung wieder, und zwar sind

Fig. 1 die Ansicht einer Staucheinrichtung mit der Wiedergabe der einzelnen Bestandteile der Einrichtung,

Fig. 2 eine ähnliche Abbildung des Antriebs,

Fig. 3 eine Einzelheit der Berührungsstelle der Stauchwalzen gemäß der Erfindung mit einer grafischen

Fig. 3a mit der Wiedergabe des Füeßens des Kautschuks in der Berührungsstelle infolge des Eindrucks der harten Walze im Kautschuk,

Fig. 4, 5 und 6 Einzelheiten von drei Konstruktionsarten der Kautschukwalze zum Ausführnde der Erfindung,

Fig. 4a, 5a und 6a weitere Einzelheiten der in Fig. 4, 5 und 6 gezeigten Konstruktionen,

Fig· 6b ein Diagramm mit der Wiedergabe der Randteile in der Berührungsstelle,

Fig. 7 eine schematische Widergabe der Laufrichtung der Bahn durch die Berührungsstelle,

Fig. 7a die Lage der Hauptachsen der Berührungsstelle und

Fig. 8 ein Diagramm mit den Dehnungseigenschaften einer Bahn, das die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.

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Es verstellt sich, daß die Abbildungen für Erlauterungs-. zwecke mehr oder weniger Diagramme sind. Gleiche Bezugszahlen kennzeichnen gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten.

Die Erfindung wird anhand, einer Vorrichtung erläutert, die zwei miteinander in Eingriff stehende Walzen hat, deren eine eine harte Oberfläche und deren andere eine dicke Elastomerbeschichtung hat. Es ist jedoch zu bemerken, daß die nachstehend beschriebenen Grundzüge auch ' Ά auf andere Ausführungen der Vorrichtung angewandt werden '-/ können. Außerdem wird die Erfindung für Papier beschrieben, doch muß man sich vergegenwärtigen, daß sie auf eine große Zahl von-Paserbahnen, beispielsweise nichtgewebte und feine Zeuge, Anwendung finden kann.

Pig. 1 zeigt den Aufbau einer Zweiwalzen-Stauchvorrichtung. Die Papierbahn 10 geht zwischen zylindrischen Walzen 11 und 12 hindurch, die eine Druckstelle bilden. Die Walze 11 ist im wesentlichen eine glatte Walze mit harter Oberfläche. Ihre Oberfläche kann beispielsweise aus Stahl oder C&rom bestehen. Diese Oberfläche kann eben . . ■ sein oder beispielsweise Knötchen oder flache Hüten ha- w ben, um das Gleiten des Papiers über die Rolle zu unterstützen.

Die Walze 12 ist normalerweise eine Metallwalze, die mit einem dicken Kautschukstreifen 13 beschichtet ist, dessen Art später beschrieben wird. Es muß ein G-eschwindigkeitsunterschied zwischen den Umgangsläufen der beiden Walzen vorhanden sein. Das kann eneicht werden, indem die beiden Walzen zwangsläufig angetrieben werden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

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Die Walze 11 kann gewünsentenfalls beheizt werden.

Beide Walzen laufen in Lagern 15 und 16. Die harte Walze 11 wird von dem Motor 17 angetrieben. Die verhältnismässig weiche Walze 12 (nachstehend als weiche Walze bezeichnet) wird von dem Motor 18 angetrieben. Gleichzeitig wird die weiche Walze an die Oberfläche der harten Walze durch die Wirkung von Membranen 20 gedrückt, die über Hebelverbindungen 21 und Schwenkarme 22 wirken. Die Schwenkarme tragen das Lager 15, in welchem die weiche Walze sitzt. Eine waagerechte Bewegung der Membranen wird in eine Abwärtsbewegung der Walze umgewandelt, wenn die Arme sich um den Drehzapfen 23 drehen. Diese Vorrichtung gestattet ein Einstellen des Stauchdrucks für unterschiedliche Bearbeitungsbedingungen.

Die Walzen der Zweiwalzen-Stauchvorrichtung liegen im we sentlichen rechtwinklig zur Bahn an der Einlaßseite der Walzenberührungslinie. In der Praxis kann ein kleiner Fluchtfehler vorhanden sein, doch ist dieser im allgemeinen kleiner als 5 gegenüber der zu den Bahnkanten rechtwinkligen Linie. Bei der Erörterung von Zweiwalzen-Stauchvorrichtungen werden die Walzenachsen im allgemeinen als rechtwinklig zu den Bahnkanten angenommen, so daß die Maschinenquerrichtung als die kürzeste Querrichtung der Bahn angesehen werden kann.

Fig. 2 zeigt die Kupplungsverbindung, die zum Antrieb der Walzen 11 und 12 benutzt wird. Die harte Walze 11 wird über eine Verbindungswelle 25 von einem regelbaren Motor 17 angetrieben. Die weiche Walze 12 erhalt ihren Antrieb über eine Verbindungswelle unter Verwendung ei-

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axes Kardangelenks 26, das eine Walzenbewegung gestattet,, wenn sich der Berührungsdruck ändert. Jede geeignete Vorrichtung kann für einen Differentialantrieb der beiden Walzen anstelle der vorbeschriebenen Anordnung benutzt werden. Beispielsweise kann eine elektrische G-eneratorbrerase mit der weichen Walze 12 verbunden und die erzeugte elektrische Energie zurückgeleitet werden, um Energie zu sparen, ... ■ ■ ." ·

Fig. 3 ist ein teilweiser Schnitt durch die Berürhungsstelle der "Walzen, der rechtwinklig zur Walzenachse ge- Wt

legt ist ο Die Zone zwischen den Buchstaben B und D ist die wirksame Zone, in der die Kautschukoberfläche von der Oberfläche der harten Walze eingedrückt wird. Die Verzerrung der Kautschukoberfläche in radialer und Maschinenlaufrichtung ist wegen des Unterschieds in den Oberflächengeschwindigkeiten asymmetrisch und.hat einen Buckel 30 an der Ausgängsseite der Druckstelle-zur Folge. Außer dieser Verzerrung der Maschinenrichtung ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Kautschukfluß in der Maschinenquerrichtung. Fig., 3a ist eine grafische Darstellung einer typischen Bewegung in der Maschinen- ; ^ querrichtung eines Punktes auf der Oberfläche einer wei- . chen, erfindungsgemäß konstruierten Walze, wenn der Punkt durch die Druckstelle wandert. Die Verbidnung einer seitlichen Verzerrung mit einer Verzerrung der Maschinenlaufrichtung der weichen Walzenoberfläche ergibt eine resultierende schräge Stauchung der Bahn und gestattet die · Herstellung einer isotropen G-ewe'bxläche.

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Pig. 4 zeigt ein Mittel zum Herstellen der Elastomerauflage, um den gewünschten Fluß des Elastomermaterials im Druckstellenbereich zu bewirken, wenn die elastische Oberfläche der Auflage von der harten Walze eingedrückt wird· Kreisförmige Nuten oder Schlitze 40 werden in die Oberfläche der Auflage geschnitten. Die Schlitze liegen unter einem schrägen Winkel zur Ebene der Oberfläche der Elastomerauflage, wie Pig. 4a zeigt, die ein teilweiser Schnitt durch die Walze der Pig. 4 ist. Der Winkel der Schlitze kann sich je nach der Richtung der gewünschten größten Verzerrung ändern. Diese Konstruktion hat eine seitliche Bewegung des elastischen Materials (Kautschuk für den Zweck dieser Ausführung) zur Polge, wenn der Kautschuk von der harten Walze eingedrückt wird. Diese Bewegung läßt sich durch einen Vergleich der Fig. 4b, welche den eingedrückten Kautschuk zeigt, mit der Fig. 4a ablesen, welche den Kautschuk zeigt, ehe er gegen die Oberfläche der harten Walze gedrückt wird. Jeder Kautschukrücken 41 neigt dazu, sich in den benachbarten Schlitz zu legen, und wird auf diese Weise längs der Achse der Walze 12 verschoben. Die Breite der Schlitze ist nicht ausschlaggebend. Doch sollten sie nicht breiter als nötig sein, um das Gleiten der Kautschukrücken zu erlauben.

Wenn die Walzen stillstehen, liegt der hauptsächliche Fluß des Kautschuks infolge der Eibuchtungen durch die Berührungsstelle längs der Achse der Walze 12. Wenn die Vorrichtung läuft, gibt es eine Verzerrung des Kaut-• schuks in der Maschinenlaufrichtung als Folge der Tatsa-

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. ehe, daß die Drehzahl der weichen"Walze kleiner als die der harten Walze ist. Die Richtung der größten Verzerrung des Kautschuks liegt ,dann schräg zur Maschinenlaufrichtung, Das "bedeutet, daß die Linie d.er stärksten Verzerrung der Kauts'chukoberflache zwischen der Maschinenlaufrichtung und der Maschineriquerrichtung liegt und in Wirkliegkeit die Resultierende aus der Axialbewegung des Kautschuks., die von den Schlitzen bewirkt wird> und der Vorbewegung oder Bewegung in der Maschinenrichtung.des Kautschuks ist, die von dem Widerstand des Kautschuks infolge der geringeren Geschwindigkeit der Kautschukoberfläche gegenüber der Oberflächengeschwindigkeit der harten Walze verursacht wird. Da die Bahn dann dazu neigt, der Bewegung der Kautschukoberfläche in der Druckstelle zu folgen, wird sie dann in einer schrägen Richtung zusammengedrückt, da der Kautschuk längs derselben Linien sich zusammenzieht, längs deren er gelängt wurde.

Der Grundgedanke der Dehnung und Zusammenziehung des Kautschuks in der Druckstelle ist bereits bekannt, doch können an dieser Stelle einige Bemerkungen zu der Vorrichtung am Platze sein, durch welche ein Zusammendrücken oder Stauchen der Bahn in einer Stauchberührungsstelle _ erfolgt· Am Eingang zu der Druckstelle zeigt der Kautschuk die größte Verzerrung oder Längung. Bei der Oluett^Stauchvorrichtung erfolgt diese Längung in der Maachinenlaufrichtung. Bei der vorliegenden Erfindung erfolgt sie in irgendeiner anderen Richtung als der Maschinenlaufrichtung, wie vorher erwähnt wurde. Die Längung ist das Ergebnis der schneller laufenden harten WaI-

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ze, welche die weiche Walze mitzuziehen sucht. Weil die weiche Walze zwangsläufig mit irgendeiner vorherbestimmten Oberflächengeschwindigkeit angetrieben wird, die geringer als die Oberflächengeschwindigkeit der harten Walze ist, wird die elastische Oberfläche am Eingang in die Druckberürhungsstelle gestreckt. Diese Streckung läßt eine Beule oder einen Buckel sich an dem Ausgang der Beriihrungsstelle bilden. Wenn die Walzen umlaufen, stellt sich die Kautschukoberfläche fortlaufend auf diesen Zustand ein, indem sie rückwärts durch die Berührungsstelle schlüpft. Dieses Schlüpfen ist als "Rücksprung" oder "Rückzug" bezeichnet worden. Wenn die beiden Walzen einmal auf ihre Geschwindigkeit gebracht worden sind, wird ein Gleichgewicht erreicht, bei dem der Kautschuk am Eingang in die Berührungsstelle gedehnt und ein "permanenter" Buckel am Ausgang der Berührungsstelle ^gebildet wird, wobei die Kautschukoberfläche ständig zurückschlüpft, da sie versucht, sich auf diesen Zustand unter Spannung einzustellen.

A-' Fig· 5 und 5a zeigt eine andere Möglichkeit der Konstruk- ^P¹ tion des Blastomerelements, um eine schräge Bewegung der

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Kautschukoberfläche auszuführen. Hierbei sind Nuten oder Schlitze so in die elastische Auflage geschnitten, daß Λ sie von Kante zu Kante der Auflage laufen. Da die Schlitze sGhräg laufen, können sie rechtwinklig zur Oberfläche des Blastomerelements stehen.

Pig. 6 und 6a zeigen ein noch anderes Mittel, um die I" «' größte Verzerrung in einer anderen ala der Maschinenlauf-

^f, -< richtung zu erreichen. Eine Bewegung dee Kautschuks an

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der Oberfläche 13b des Elastömerteils 13 wird durch verhältnismäßig unelastische Fäden 60 im Innern des Elastomerteils gleich unter der Kautschukoberfläche verhindert. Die Fäden liegen schräg über die elastische Auflage und verlaufen von Kante zu Kante wie bei den Schlitzen der Fig. 5.

Fig. 6b ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Art und Weise, in der die haltenden Fäden sich im Bereich der Druckstelle verwinden. Die Linie A zeigt einen typisehen, entspannten Faden, und die Linien B und G zeigen den Faden verwunden. Die verschiedenen Kräfte und Bewegungsrichtungen sind in der Abbildung erläutert*

Eine Vielzahl anderer Methoden könnte außerdem neben den in den Abbildungen gezeigten angewandt werden, um dasselbe Ergebnis zu erhalten.-Beispielsweise könnten anstelle einer Verwendung von Fäden einzelne, haarartige' Segmente aus verhältnismäßig unelastischem Material in das Innere des Kautschuks eingebettet werden. Die einzelnen Segmente wurden so ausgerichtet, daß ihre Mehrzahl im wesentlichen quer über die elastische Auflage und unter einem schrägen Winkel zur Maschinenlaufriehtung zu liegen' käme. Die Segmente wären im Vergleich zum Kautschuk verhältnismäßig unelastisch und wurden auf den Elastomerteil in Richtung ihrer'Lage eine zügelnde Kraft ausüben. ; ■ '

Die vorerwähnten Ausführungsformen sehen eine Regelung der Fließrichtung des Kautschuks im Bereich der Beruh— runp;sstelle vor, so daß eine Krumpfung der Bahn und da-

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mit ein Dehnbarmachen in einer anderen Richtung als der Maschinenlaufrichtung erfolgen kann. Bei den bekannten Vorrichtungen werden die größeren Verwindkräfte in der Bewegungsrichtung der Walzen ausgeübt, und daher neigt die Anfangsverwindung des Kautschuks in diese Richtung. Bei der ABC-Stauchvorrichtung wird die Krumpfrichtung dadurch gesteuert, daß die Druckstangen unter verschiedenen Winkeln stehen. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Elastomerteil so ausgeführt, daß der Kautschuk in der gewünschten Richtung fließt. Es besteht hier keine Notwendigkeit, auf die Stellung der Druckstangen gegenüber der Bahn zurückzugreifen. Die gewünschte Kautschukverwindung oder der "Fluß" wird erreicht,indem die Linie des geringsten Widerstands gegen den Kautschukfluß mit der gewünschten Krumpfrichtung übereinstimmend gemacht wird. Anders ausgedrückt, ist die Kautschukauflage so konstruiert, daß die von den sich bewegenden Walzen in der Maschinenlaufrichtung ausgeübte Kraft im wesentlichen in eine neue Richtung gelenkt wird, weil sie den größten Verwindungseffekt in der Richtung des geringsten Widerstandes hat· Der Aufbau des Elastomerteils ist derart, daß die Richtung der Verwindung der Kautsohuk« oberfläche von den ausgerichteten StrukturkompneriBn gesteuert wird, welche die vorbeschriebenen sein können. Die Komponenten müssen so angeordnet sein, daß sie eine Behinderung in einer gegebenen Richtung ausüben. Damit die Behinderung eine Stauchwirkung der Bahn in einer an» deren als der Maechinenlaufrichtung ausübt, müssen die Komponenten so angeordnet sein, daß ihre Ausrichtung • zu wenigstens einer der Hauptachsen der Druckstelle

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schräg ist» Die Hauptachsen sind drei an der Zahl, und sie sind zueinander rechtwinklig, indem je eine rechtwinklig auf der von den andern "beiden gebildeten-Ebene steht. Bine der Hauptachsen ist die Tangente zur Oberfläche der weichen Walze, die parallel zur Walzenachse ist, d.h„ eine Linie von einem Ende zum andern über die Länge der Walze« Eine andere ist eine Linie, die senkrecht zur elastischen Oberfläche der Walze steht und die erstgenannte Tangente schneidet. Die dritte ist die Tangente zu einem Punkt auf der Walze und steht senkrecht zur Ebene, die von den beiden ersten gebildet wird. Bei einer Zweiwalzen-Stauchvorrichtung werden die Achsen gewöhnlich als die Masohinenquerrichtung bezeichnet oder auch als ÜTormalrichtung und Maschinenrichtung· Diese Bezeichnun-_ gen sind meistens richtig, weil wie erwähnt, die Berührungsstelle der Walzen im wesentlichen rechtwinklig zur Masehinenrichtung liegt. Falls ein endloses Mitläufertuch zusammen mit einer harten Walze und einer.Druckstange verwendet wird, können die Hauptachsen als mit Bezug auf die harte Walze definiert angesehen werden. Die Hauptachse der Berührungsstelle wird dann die Tangente an die Oberfläche der harten Walze, die der Walzenaehse paxsüpl:, dem Radius der harten Walze und der Tangente parallel ist, die senkrecht auf der von der ersten Tangente und dem Radius gebildeten Sbene steht. Die Definition der Hauptachsen der Zweiwalzenvorrichtung könnte ebenfalls unter Bezug auf die harte Walze erfolgen, weil die Oberfläche des Elastomerteile Inder Druckstelle auf jeden Fall mit der Oberfläche der har~ _ ten Walze zusammenfällt.

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Fig. 7 zeigt die Lage der Hauptachsen der Berührungsstelle in Bezug auf die Walzen·

Die Absicht ist, eine Druckverteilung in dem unter Belastung durch die Berührungsstelle stehenden Kautschuk zu erzielen, die deutlich in einer vorherbestimmte Richtung liegt* Vorteilhaft bildet diese Richtung mit der Maschinenquerrichtung einen Winkel von 15 bis 75°, zweckmäßig einen Winkel von 45°» um eine möglichst isotropische Bahn in zwei Stsuchdurchläufen zu erzielen.

Da das wesentliche Ziel der vorliegenden Erfindung das Erzielen eines isotropischen Dehnbarkeit ist, so daß die verbesserte Dehnbarkeit voll ausgenutzt werden kann, muß die Bahn in zwei oder mehr sich kreuzenden Richtungen gestaucht werden. Das wird erreicht, indem die Bahn zuerst beispielsweise unter einem Winkel von 45° zur Laufrichtung des Papiers in einer ersten Stauchvorrichtung und dann in einer Richtung rechtwinklig zur ersten Stauchrichtung in einer zweiten Stauchvorrichtung gestaucht wird. Als andere Möglichkeit bietet sich die eine Stauchvorrichtung als eine Ausführung nach der eingangs erwähnten Erfindung. Es erhellt jedoch, daß für eine möglichst weitgehende Annäherung an den Fall, in welchem die Dehnbarkeit und Zähigkeit in allen Richtungen gleich ist, die zweite Vorrichtung vorzugsweise in einer Richtung stauchen sollte, die rechtwinklig au der der ersten Vorrichtung ist.

Das Ergebnis der vorbeschriebenen Anordnungen ist ein Rlihtungswechsel des Papiers beim Verlassen der Beruh-

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rungsstelle. Eine durchgehende Biegung wird dem Papier mitgeteilt, und es könnte zunächst scheinen, als ob die Bahn deshalb* an einer Seite gestreckt wäre. ¥ie jedoch · in ^ig. 7 gezeigt ist, gibt Α, einen Teil der Bahnfläche vor dem Stauchen und Ä„ den gleichen Teil nach dem Durchgang durch die Stauchstelle wieder. Der Teil A₁ ist vor dem Stauchen langer als oder wenigstens gleich dem Teil Ap nach dem Stauchen.

Fig. 8 ist ein Diagramm mit der Wiedergabe der Stauchwirkung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die gestrichelte Linie zeigt die anfängliche Dehnbarkeit der Bahn nach einem Durchlauf und die voll ausgezogene Linie die Dehnbarkeit nach zwei Durchläufen. .0° ist die Maschinenquerrichtung. Das Diagramm wurde durch Ausschneiden von Untersuchungsproben alle dreißig Grad von O bis 150° erhalten, die im Gegenuhrzeigersinn von der Richtung der Proben gemessen wurden. Zu Erläuterungszwecken wurde eine Symmetrie für das Erzeugnis zwischen 180 und 360° angenommen. Die Dehnbarkeit nach einem Durchlauf zeigt eine Höchstdehnung in einer B-ichtung unter etwa 60° zur Maschinenrichtung. Die Kurve wurde bei Verwendung einer weichen Walze von etwa 40 Shore-A-Durometerhärte bei einem gezügelt en Vers tärkungslauf über das Mitläufertuch unter einem Winkel von 45 .

Die Feuchtigkeit der Bahn kann je nach den gewünschten Ergebnissen und-den verschiedenen sonstigen Größen, wie höhere Geschwindigkeit der harten Walze und dem Druck in der Berührungsstelle, sehwanken. Die Bahnfeuchtigkeit kann zwischen 30 und 75 $ betragen. Bis vorkurzem wurde

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angenommen, daß eine größte Feuchtigkeit von etwa 40 Gewichtsprozent einen optimalen Arbeitsbreich darstellte. Es wurde jedoch gefunden, daß die Verwendung von Oberflächen auf der harten Walze mit besonders geringer Reibung ein Stauchen bei einem Feuchtigkeitsgehalt bis zu 75 % erlaubt. Bs hat sich herausgestellt, daß bei geringen Feuchtigkeitsgraden in der gestauchten Bahn ausgeprägte Falten auftreten, und in machen Fällen sind solche Falten unerwünscht.

Die Härte der weichen Walze kann beträchtlich schieaken. Eine Shore-A-Durometerhärte zwischen etwa 10 und 70 ist mit gutem Erfolg angewandt worden. Das kann jedoch je nach der Art der gewünschten Oberfläche auf der fertigen Bahn geändert werden. Wenn die Härte abnimmt, werden, unter der Annahme, daß die übrigen Größen konstant bleiben, die Falten auf der Oberfläche stärker ausgeprägt.

Die Übergeschwindigkeit der Walze ist eine Größe, die je nach der Größe der gewünschten Schrumpfung bei einem Durchlauf durch die Stauchstelle geändert werden kann. Das scheint keine kritische Große zu sein, und die mit der Stauchkrumpfuns; vertrauten Fachleute werden ohne weiteres in der Lage sein, in einem gegebenen Falle eine optimale Übergeschwindi^keit zu wählen. Es muß jedoch eine gewisse Übergeschwindigkeit vorhanden sein, damit eine Krumpfung erfolgt. Übergeschwindigkeiten bis zu 50 $> sind mit einer zufriedenstellenden Krumpfung angewandt worden.

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Obgleich die vorliegende Brfindungunter Bezugnahme auf
eine ganz "besondere Vorrichtung "beschrieben ist, wird
der Fachmann erkennen, daß eine Vielzahl von Änderungen angewandt werden kann, ohnedaß vom Wesen der Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise können bestimmte Merkmale der Vorrichtung unabhängig von andern benutzt und
Äquivalente von Teilen der Vorrichtung verwendet werden, und das alles im Sinn und im Geist der Erfindung.

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Claims

Ansprüche :

Stauchvorrichtung zum Regeln der Stauchrichtung von Papier- und ähnlichen Faserbahnen für die Herstellung einer Bahn mit Dehnbarkeit in allen Richtungen, gekennzeichnet durch eine zylindrische Walze (11) mit harter Oberfläche, einen Bauteil (12) mit elastischer Überfläche, der von Mitteln (20, 21, 22, 23) so getragen wird, daß seine Oberfläche einen Bereich für eine Druckberührung mit der Flache der harten Walze bildet, wobei die elastische Oberfläche (13) mit etwas geringerer, linearer Geschwindigkeit als der der harten Walze laufen kann, um die Bahn (10) zu fördern und zu staudjjen, und eine Mehrzahl von Strukturteilen (40, 41) besitzt, die alle in dem Elastomerteil gleich ausgerichtet sind und, wenn die Elastomeroberfläche (13) sich in der Druckberührungsstelle befindet, einen schrägen Winkel mit wenigstens einer der Hauptachsen (A, B, 0) der Druckberührungssteile einschließen, wodurch die gröi3te Längung der Elastomeroberfläche in einer Richtung hervorgerufen wird, die A unter einem schrägen Winkel zur Achse der Walze (11) mit der harten Oberfläche und längs der Elastomeroberfläche liegt.
2. Stauchvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum mechanischen Stauchen der Bahn (10) die Druckberürhungsstelle im wesentlichen rechtwinklig zu den Kanten der vorrUokenden Bahn (10) liegt, und daß in dem Elastomerteil (13) Mittel (40, 41? 60) vorgese-

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hen sind, welche eine größte Längung der Oberfläche der weichen Walze (12) unter dem Berührungsdruck beim Durchlauf des Elastomerteils (13) durch die Berührungsstelle in einer Richtung bewirkt, die unter einem schrägen Winkel zur Achse der Walze (11) mit harter Oberfläche und längs der Oberfläche (13) der Walze (12) mit elastischer Oberfläche liegt.
3· Stauchvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, daß die Walze

(11) mit harter Oberfläche und die Walze (12) mit einer Blastomeroberfläche (13) parallele Achsen haben und so angeordnet sind, daß sie eine Druckberührungsstelle bil-, den, wobei die Walze mit der Elastomeroberfläche sich mit einer etwas geringeren Umfangsgeschwindigkeit als die harte Walze dreht und eine starke Elastomerauflage (13) auf einem starren Kern (I2),hat und daß die Elastomerauflage eine An-zahl Struktur elemente (40, 60) hat, die unter einem schrägen Winkel zu den Achsen der Walzen angeordnet sind, so daß eine größte Längung der Elastomeroberfläche in einer Richtung bewirkt wird, die unter einem Winkel zu den Achsen der Walzen und längs der . Elastomeroberfläche liegt.
4. Staucbvorrichtung nach "^nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerteil ein starkes, endloses Kautschukband (13) ist, welches fest auf eine harte'Walze

(12) auf gebracht ist»
5. Stauchvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (60). verhältnismäßig une-

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lastische Fäden sind, welche sxzssksH der Sandoberfläche liegen und schräg über die Breite des Bandes von Kante zu Kante verlaufen.
6. Stauchvorrichtung nach "nsprueh 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente (4-0) Rücken (41) haben, welche ausgeschnittene, benachbarte Teile besitzen und im allgemeinen schräg zu den Kanten des Bandes (13) verlaufen»
7. Stauchvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturelemente mit den Rücken (41) benachbarte, ausgeschnittene Teile haben, welche rund herum verlaufen und unter einem Winkel zur Oberfläche des Bandes (13) verlaufen.
8. Stauchvorrichtung nach ""nspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (60) in dem Blastomerteil (13) aus verhältnismäßig unelastischen Teilen bestehen, die im allgemeinen unter einem Winkel zur Maschinenrichtung angeordnet sind.
9. Stauchvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerteil (13) verhältnismäßig unelastische Teile besitzt, die im allgemeinen unter einem Winkel zur Oberfläche des Elastomerteils liegen.

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