EP0275231B1

EP0275231B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verfestigen von bahnförmigen Materialien, insbesondere eines Faservlieses

Info

Publication number: EP0275231B1
Application number: EP88730002A
Authority: EP
Inventors: Hans Bader
Original assignee: Corovin GmbH
Current assignee: Corovin GmbH
Priority date: 1987-01-10
Filing date: 1988-01-05
Publication date: 1992-04-22
Anticipated expiration: 2008-01-05
Also published as: EP0285707A2; JP2659118B2; EP0275231A3; US4902366A; EP0285707A3; JPS63264963A; ATE75267T1; EP0275231A2; DE3700609A1; DE3870260D1; DE3700609C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfestigen und/oder zum thermischen Binden und/oder zum Prägen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorrichtungen dieser Art mit Kalanderwalzen werden bekanntlich zur Be- und Verarbeitung von bahnförmigen Materialien wie Faservliesen verwendet, um eine Verfestigung, eines ästhetische Prägung oder eine thermische Bindung des Faservlieses herbeizuführen. Dabei wird eine oder es werden auch beide Walzen beheizt, und ferner kann die eine Walze oder können auch beide Walzen mit einem Oberflächenmuster versehen sein, welches durch auf dem Umfang der Kalanderwalzen befindliche erhabene diskrete Stellen gebildet wird.
Die sich drehenden Kalanderwalzen bilden zwischen sich einen Spalt, in welchem das Faservlies unter Druckeinwirkung geführt wird. Hierbei wird durch den Überdeckungsgrad zwischen einander gegenüberliegenden Paaren von erhabenen diskreten Stellen eine Prägefläche gebildet, welche das Muster des fertigen Faservlieses bestimmt, und wobei an den Prägeflächen eine Verbindung bzw. Verfestigung erfolgt.
Ein soweit beschriebenes Verfahren ist durch die DE-OS 21 07 887 bekannt geworden, und zwar unter Verwendung zweier Kalanderwalzen, von denen jede ein Oberflächenmuster von erhitzbaren, isolierten, erhabenen diskreten Stellen aufweist, wobei die Kalanderwalzen in einer Weise gedreht werden, daß die erhabenen Stellen in Deckung zueinander gehalten werden.
Infolge der Oberflächenmuster der verwendeten Kalanderwalzen ergibt sich bei dem bekannten Verfahren bzw. bei der bekannten Vorrichtung für das Faservlies jeweils ein ganz bestimmtes Prägemuster, und das Faservlies besitzt somit eine ganz bestimmte Prägefläche, die in Prozenten angegeben wird.
Wenn das Endprodukt ein weiches Material sein soll, genügt eine relativ geringe Prägefläche, während bei festeren Materialien eine größere Prägefläche gewählt werden muß. Je nach Anforderung an das gewünschte Endprodukt ist es daher erforderlich, entsprechend der gewünschten Prägefläche unterschiedliche Kalanderwalzen zu verwenden und die zuvor benutzten Kalanderwalzen durch neue zu ersetzen.
Dieses Auswechseln von Kalanderwalzen für unterschiedliche Bahnen mit unterschiedlichen Prägeflächen macht sich in der Praxis äußerst nachteilig bemerkbar, weil damit ein großer Zeitaufwand und eine länger dauernde Produktionsunterbrechung verbunden sind. Die Kalanderwalzen besitzen nämlich ein erhebliches Gewicht, und es beansprucht viel Zeit, die Kalanderwalzen auszuwechseln.
Um diesem Aufwand zu begegnen und um einen schnelleren Wechsel zur Erzielung unterschiedlicher Prägeflächen zu ermöglichen, ist man auch schon dazu übergegangen, mehrere einzelne Kalandergerüste mit jeweil zwei Kalanderwalzen hintereinander vorzusehen, wobei jedes Kalandergerüst mit einer glatten Walze und einer Narbwalze mit jeweils unterschiedlichem Oberflächenmuster ausgerüstet ist. Hier lassen sich nach Bedarf dann die unterschiedlichen Narbwalzen relativ schnell zum Einsatz bringen. Allerdings ist auch diese Lösung wegen der mehreren Narbwalzen sehr aufwendig, und außerdem beanspruchen die mehreren Kalandergerüste einen nicht unbeachtlichen Platzbedarf.
Deshalb wird in der Praxis nach wie vor die am meisten übliche Methode angewandt, bei einer notwendigen Änderung des Prägemusters bzw. der Prägefläche den Produktionsprozeß anzuhalten und den zeitaufwendigen Wechsel der Kalanderwalzen durchzuführen.
Hier greift nun die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein Verfahren - sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung - zu schaffen, welches einen schnellen und somit äußerst wirtschaftlichen Wechsel von einem ersten auf ein gewünschtes anderes Prägemuster bzw. auf eine andere prozentuale Prägefläche ermöglicht, wobei auch eine stufenlose Änderung des Prozentsatzes der Prägefläche während des laufenden Produktionsablaufs in weiten Grenzen möglich sein soll.
Dieses Ziel erreicht die Erfindung bei dem im Oberbegriff es Anspruchs 1 genannten Verfahren durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale. Vorrichtungen zur Durchführung des neuen Verfahrens sind in den Ansprüchen 4 und 10 angegeben.
Die Erfindung geht davon aus, die beiden Kalanderwalzen mit identischer Drehzahl anzutreiben, so daß ein ganz bestimmter vorgegebener Überdeckungsgrad bzw. eine ganz bestimmte prozentuale Prägefläche erreicht wird. Zusätzlich wird dabeinun vorgesehen, den synchronen Lauf der beiden Kalanderwalzen kurzzeitig zu unterbrechen und dabei praktisch eine kurze Phasenverschiebung zwischen den einzelnen Umdrehungen herbeizuführen, um anschließend sofort wieder auf die identische synchrone Drehzahl der beiden Kalanderwalzen umzuschalten.
Durch die kurzzeitige Phasenverschiebung stellt sich auch ein anderer Überdeckungsgrad ein, da jetzt andere Flächen der erhabenen diskreten Stellen übereinander zu liegen kommen, als vorher. Dadurch ändert sich auch die prozentuale Prägefläche. Es kann also in einfacher Weise je nach Anforderung an das Endprodukt die prozentuale Prägefläche verändert werden, und zwar - was ein besonders wichtiger Vorteil der Erfindung ist - während des laufenden Betriebes. Ein umständliches Auswechseln der Kalanderwalzen zur Anpassung an unterschiedliche Prägeflächen des gewünschten Endproduktes ist nicht mehr erforderlich. Während bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren immer äußerst genau auf den exakten Gleichlauf der beiden Kalanderwalzen geachtet wird, beschreitet die Erfindung demgegenüber den überraschenden Weg, diesen Gleichlauf gezielt kurzzeitig zu unterbrechen und danach wieder herzustellen. Durch die damit einhergehende Verschiebung der sich beim Abrollen der Kalanderwalzen überdeckenden Flächen ergibt sich in gewünschter Weise ein neues Prägemuster, ohne daß es nötig wäre, die Kalanderwalzen selbst auszuwechseln. Diese können vielmehr unverändert benutzt werden.
Üblich ist die Verwendung von Kalanderwalzen mit einer sogenannten Bombage, also einer leicht gekrümmt verlaufenden äußeren Umfangslinie. In diesem Falle kann die errechnete Bombage zu gleichen Teilen auf beide Kalanderwalzen verteilt werden. Allerdings ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt. Bei Verwendung von zylindrischen Kalanderwalzen lassen sich die unterschiedlichen Präge flächen außer durch die bisher beschriebene Methode auch noch dadurch erzielen, daß die beiden Kalanderwalzen in axialer Richtung verschiebbar angeordnet sind. In diesem Fall kann also die synchrone Drehzahl der beiden Kalanderwalzen beibehalten werden; die Veränderung des Überdeckungsgrades erfolgt durch die axiale Verschiebung einer Kalanderwalze relativ zur anderen.
Vorzugsweise ist zum Antrieb der Kalanderwalzen mit synchroner Drehzahl eine Antriebseinheit mit einem Verstellgetriebe vorgesehen, welches eine winkelmäßige Verschiebung der einen Kalanderwalze relativ zur anderen Kalanderwalze ermöglicht.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß für den Antrieb nur ein einziger Motor verwendet werden muß. Der Antrieb, bestehend aus Motor und Getriebe, bildet zweckmäßigerweise eine Einheit. Das Getriebe hat in diesem Fall eine Eingangswelle für den Motor, zwei Ausgangswellen für die beiden Kalanderwalzen, wobei das Differentialverstellgetriebe in das Hauptgetriebe integriert und über eine Verstellwelle manuell oder mit Servomotor betätigt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung er geben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.
Nachfolgend wird die Erfindung zum besseren Verständnis anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung zweier von einem einzigen Motor über ein Getriebe angetriebener Kalanderwalzen. Das Getriebe enthält ein Verstellgetriebe zur Phasenverstellung der Kalanderwalzen;
Fig. 2 einen teilweisen Ausschnitt des Prägemusters der Kalanderwalzen gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Darstellung unterschiedlicher Überdeckungsgrade, die sich mit dem Prägemuster gemäß Fig. 2 erzielen lassen,
Fig. 4 eine Darstellung von Überdeckungsgraden bei einem anderen Prägemuster,
Fig. 5 einen Ausschnitt eines unter einem Winkel zur Längsachse der Kalanderwalzen angeordneten Oberflächenmusters mit unterschiedlichen Überdeckungsgraden, und
Fig. 6 unterschiedliche Überdeckungsgrade bei einem weiteren Oberflächenmuster, welches unter einem Winkel zur Längsachse der Kalanderwalzen geneigt angeordnet ist.

Die in Fig.1 schematisch dargestellte Vorrichtung umfaßt zwei Kalanderwalzen 10 und 12, die mit identischer Drehzahl aber mit entgegengesetztem Drehsinn angetrieben werden, so daß zwischen den Kalanderwalzen längs einer Berührungsfläche 14 (Liniendruck) ein bahnförmiges Material geführt und geprägt werden kann. Die Kalanderwalzen 10 und 12 können eine Bombage besitzen; es ist aber auch die Verwendung von zylindrischen Kalanderwalzen möglich.
Die obere Kalanderwalze 10 sowie die untere Kalanderwalze 12 werden von einem Motor 24 über ein Getriebe 28 und über Gelenkwellen 22, 36 so angetrieben, daß sie synchron laufen.
Bei dem Verstellgetriebe 32 handelt es sich um ein an sich bekanntes Differentialgetriebe (Harmonic Drive- oder Specon-Differentialgetriebe), welches über die Verstellwelle 34 manuell oder mit Servomotor eine Verstellung im Lauf ermöglicht.
Normalerweise wird also die Drehbewegung vom Getriebe 28 unverändert identisch auf die Antriebswelle 22 übertragen.
Durch die Verstellwelle 34 ist es nun möglich, kurzzeitig eine Veränderung der "Übersetzung" des Verstellgetriebes 32 zu bewirken, d.h. die Drehzahl am Eingang des Verstellgetriebes 32a weicht kurzzeitig von der Drehzahl am Ausgang 32b ab. Danach wird dann wieder die ursprüngliche Übertragungscharakteristik des Verstellgetriebes 32 eingestellt, d.h. die beiden Kalanderwalzen 10 und 12 werden wieder mit identischer Drehzahl angetrieben.
Während der kurzen Verstellzeit durch die Verstellwelle 34 findet relativ zwischen den beiden Oberflächen der Kalanderwalzen 10 und 12 eine weiter unten noch näher erläuterte Verschiebung statt, die zu unterschiedlichen Überdeckungsgraden 42 bzw. 48 (vgl. Fig. 3, 4, 5 und 6) führt.
Die beiden Kalanderwalzen 10 und 12 besitzen jeweils ein identisches Oberflächenmuster 38, das ausschnittsweise in Fig. 2 dargestellt ist. Das Oberflächenmuster 38 wird durch eine Vielzahl von erhabenen Stellen (Quadrate) 40 gebildet, die in regelmäßiger Struktur angeordnet sind. Mit a₀ ist die Seite eines Quadrates 40 bezeichnet, und t₀ gibt die Teilung an, die hier in beiden Richtungen - horizontal und vertikal - gleich ist. Die Seiten a₀ der Quadrate 40 verlaufen parallel bzw. senkrecht zu der jeweiligen Achse 18 bzw. 20 der zugehörigen Kalanderwalzen 10, 12.
Es sei nun angenommen, daß die beiden Kalanderwalzen 10 und 12 relativ zueinander so eingestellt sind, daß die beim Drehen einander gegenüberliegenden Paare von erhabenen Stellen 40 der Oberflächenmuster 38 der beiden Kalanderwalzen 10 und 12 genau übereinander zu liegen kommen, daß also jedes Quadrat 40 der einen Kalanderwalze 10 mit dem zugeordneten Quadrat 40 der anderen Kalanderwalze 12 genau zusammentrifft und die beiden Flächen der Quadrate voll abgedeckt werden. Dieser Fall ist in Fig. 3 in der obersten Reihe dargestellt, und durch die Schraffur 42 ist dabei angedeutet, daß der Überdeckungsgrad die gesamte Fläche der Quadrate 40 erfaßt.
In dem soweit beschriebenen Ausführungsbeispiel läßt sich die in Prozenten anzugebende Prägefläche F bzw. der maximale Wert F_max und der minimale Wert F_min wie folgt angeben: $F_{max} = \frac{a_{0} ^{2}}{t_{0} ^{2}} · 100 %$
$F_{min} = \frac{{2a}_{0} ^{2} {- a}_{0} t_{0}}{t_{0} ^{2}} · 100 %$
Für das Verhältnis von F_max zu F_min gilt als Beziehung $\frac{F_{max}}{F_{min}} = \frac{a_{0}}{{2a}_{0} {- t}_{0}}$
In der obersten Reihe in Fig. 3 mit der vollflächigen Überdeckung ist eine Verschiebung s₀ zwischen den beiden Kalanderwalzen 10 und 12 zugrunde gelegt, d.h. die Verschiebung ist gleich Null, da die einzelnen Quadrate 40 vollflächig übereinander zu liegen kommen.
Wenn mit Hilfe der Verstellwelle 34 bzw. des Verstellgetriebes 32 - wie weiter oben schon erwähnt - eine kurzzeitige Verstellung vorgenommen wird, hat dies zur Folge, daß sich eine von Null verschiedene Verschiebung ergibt, mit der Wirkung, daß die einander gegenüberliegenden Quadrate 40 der beiden Kalanderwalzen 10 und 12 sich nur noch teilweise überdecken, wie dies in Fig. 3 in der zweiten bis sechsten Reihe für unterschiedliche Verschiebungen s₁, s₂, s₃ und s₄ dargestellt ist. Die Schraffuren geben dabei die jeweils unterschiedlichen Überdeckungsgrade 42 an.
Für das Oberflächenmuster 38 gemäß Fig. 3 gilt die Bedingung, daß die Seiten a₀ der Quadrate 40 größer sind als t₀/2. Für den Fall einer Verschiebung s₀ = 0 (oberste Reihe in Fig. 3) wird die Prägefläche F₀ wie folgt berechnet: $F₀ = \frac{a_{0} ^{2}}{t_{0} ^{2}} · 100 % (für s₀ = 0)$
Für die unterschiedlichen weiteren Verschiebungen s₁₋₄ ergeben sich die prozentualen Prägeflächen gemäß den nachfolgenden Beziehungen: $F₁ = \frac{a_{0} {(a}_{0} - s)}{t_{0} ^{2}} · 100 % (für 0 < s <t₀ - a₀)$
$F₂ = \frac{a_{0} {(2a}_{0} {- t}_{0})}{t_{0} ^{2}} · 100 %$
$= \frac{{2a}_{0} ^{2} {- a}_{0} t_{0}}{t_{0} ^{2}} · 100 % (für s = t₀ - a₀)$
$F₃ = \frac{{2a}_{0} ^{2} {- a}_{0} t_{0}}{t_{0} ^{2}} · 100 % (für t₀ - a₀ < s < \frac{t_{0}}{2})$
$F₄ = \frac{{2a}_{0} ^{2} {- a}_{0} t_{0}}{t_{0} ^{2}} 100 % (für s = \frac{t_{0}}{2})$
Für den in Fig. 4 dargestellten Fall a₀ = t₀/2, bei dem die Hälfte der Teilung gleich der Seitenlänge eines Quadrates ist, läßt sich eine maximale Prägefläche $F_{max} = \frac{t_{0} ^{2}}{{4t}_{0} ^{2}} · 100 % = 25 %$
erzielen, während sich die minimale Prägefläche gemäß nachfolgender Beziehung $F_{min} = \frac{\frac{{2t}_{0} ^{2}}{4} - \frac{t_{0} {· t}_{0}}{2}}{t_{0} ^{2}} · 100 % = 0 %$
zu Null ergibt. Der letzte Fall darf natürlich nicht eintreten, da dann kein Überdeckungsgrad vorhanden ist und die einzelnen erhabenen Stellen auf den Oberflächen der beiden Kalanderwalzen 10 und 12 "abkämmen".
Der zuletzt geschilderte Fall ist anhand des in Fig. 4 dargestellten Oberflächenmusters erkennbar, wobei für die nachfolgenden Betrachtungen die Bedingung $a₀ ≦ \frac{t_{0}}{2}$
gilt, mit den unterschiedlichen Verschiebungen s₀, s₁ und s₂. Folgende Berechnungsformeln für die Prägeflächen kommen zum Ansatz: $F₀ = \frac{a_{0} ^{2}}{t_{0} ^{2}} · 100 % (für s = 0)$
$F₁ = \frac{a_{0} {(a}_{0} - s)}{t_{0} ^{2}} · 100 % (für 0 < s < a₀)$
$F₂ = 0 % (für s = a₀)$
Durch die gestrichelte Schraffur 50 ist angedeutet, daß zwischen den einzelnen Quadraten 40 der oberen und der unteren Kalanderwalzen 10 und 12 keinerlei Überdeckung stattfindet, sondern daß diese nebeneinander abkämmen. Die Verschiebung s₂ darf daher nicht eingestellt werden, weil sich damit keine Prägung erzielen läßt.
Zur Veranschaulichung werden in der nachfolgenden Tabelle 1 einige Zahlenbeispiele angegeben, die sich unter Zugrundelegung der Prägemuster 38 gemäß Fig. 3 und 4 ergeben. Für a = 1 mm und t = 1,75 mm errechnet sich z.B. eine maximale Prägefläche F_max von 32,65 % und eine minimale Prägefläche F_min von 8,16 %. Durch das Verstellgetriebe 32 lassen sich also ersichtlich innerhalb einer relativ großen Bandbreite unterschiedliche Prägeflächen realisieren, und zwar während des laufenden Betriebes, ohne daß es erforderlich wäre, die Kalanderwalzen 10 und 12 auszuwechseln.
Bei gleichbleibender Teilung t und bei a = 1,3 mm beträgt die maximale Prägefläche F_max = 55,18 %, und F_min ist 36,07 %.
Je nach Anforderung an das gewünschte Endprodukt lassen sich somit die unterschiedlichen Prägeflächen auf einfache Weise bei der neuen Vorrichtung realisieren.
In den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 - 4 verlaufen die Seitenflächen der Quadrate 40 parallel bzw. senkrecht zu den Achsen 18, 20 der Kalanderwalzen 10, 12. Es ist aber auch möglich, die das Oberflächenmuster bildenden Quadrate unter einem Neigungswinkel α zu den Achsen 18 und 20 anzuordnen, wie dies in Fig. 5 und 6 für den Fall α = 45° anhand der auf beiden Kalanderwalzen 10, 12 wieder identischen Oberflächenmuster 44 dargestellt ist. Die erhabenen Stellen (Quadrate) sind mit der Bezugsziffer 46 bezeichnet, und die einzelnen Überdeckungsgrade 48 sind durch Schraffuren angedeutet. Hier gelten allgemein die nachfolgenden Beziehungen: $F_{max} = \frac{a_{0} ^{2}}{t_{0} ^{2}} · 100 %$
$F_{min} = \frac{{4a}_{0} ^{2} {- 4a}_{0} t_{0} {+ t}_{0} ^{2}}{t_{0} ^{2}} · 100 %$
$\frac{F_{max}}{F_{min}} = \frac{a_{0} ^{2}}{{4a}_{0} ^{2} {- 4a}_{0} t_{0} {- t}_{0} ^{2}}$
In dem besonderen Fall, daß die Seitenlänge a₀ gleich der Hälfte der Teilung t₀ ist, ergibt sich für $F_{max} = \frac{t_{0} ^{2}}{{4t}_{0} ^{2}} · 100 % = 25 %$
Die minimale Prägefläche F_min beträgt dann 0 %. Als Funktion der unterschiedlichen möglichen Verschiebungen s wird die prozentuale Prägefläche gemäß der nachfolgenden allgemeinen Beziehung errechnet: $F (s) = \frac{{2a}^{2} - sa \sqrt{2} {+ s}^{2}}{{2t}^{2}} · 100 %$
Optisch sind die bei den unterschiedlichen Verschiebungen s₀, s₁, s₂, s₃ und s₄ auftretenden unterschiedlichen Überdeckungsgrade 48 in Fig. 4 und 5 durch die Schraffuren 48 deutlich zu erkennen. In Fig. 5 ist zugrunde gelegt, daß a₀ größer als t₀/2 sei, während Fig. 6 für a₀ kleiner oder gleich t₀/2 gilt. Ähnlich wie voranstehend bei Fig. 3 und 4, lassen sich auch für den Fall in Fig. 5 und 6 mit dem Neigungswinkel α = 45° für unterschiedliche Verschiebungen die prozentualen Prägeflächen mathematisch bestimmen (auf die Wiedergabe der einzelnen Formeln wird hier verzichtet).
Besonders hinzuweisen ist in Fig. 6 auf den Fall der Verschiebung s₂, bei welcher sich überhaupt kein Überdeckungsgrad einstellt, vielmehr verdeutlicht die gestrichelte Schraffur 52 hier, daß die einzelnen Quadrate 46 - wie schon in Fig. 4 in der untersten Reihe - nebeneinander abkämmen. Dieser Fall ist in der praktischen Anwendung natürlich auszuschließen.
Der Vorteil bei dem neuen Verfahren und bei der neuen Vorrichtung beschränkt sich nicht nur darauf, mit einfachen Maßnahmen während des laufenden Betriebes unterschiedliche Prägeflächen einstellen zu können, vielmehr ist es - wie Fig. 5 verdeutlicht - auch möglich, die unterschiedlichen Prägeflächen bzw. Überdeckungsgrade 48 mit unterschiedlichen Musterungen herzustellen. Da durch lassen sich auch in optischer Hinsicht gewünschte Effekte erzielen.
Durch das Aufbringen einer ständigen gleichförmigen oder ungleichförmigen Drehzahl auf die Verstellwelle des Verstellgetriebes läßt sich ein Material mit ständig wechselndem Prägemuster erzeugen.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde jeweils eine Verschiebung senkrecht zu den Achsen 18, 20 der Kalanderwalzen 10, 12 vorausgesetzt, und diese Lösung bietet sich bei zylindrischen Kalanderwalzen 10, 12 und solchen mit Bombage an.
Die erfindungsgemäße Idee läßt sich aber selbstverständlich auch durch ein Verschieben in Richtung der Achsen 18, 20 durch eine verstellbare Lagerung 30 realisieren, wenn zylindrische Kalanderwalzen verwendet werden.
Die Erfindung ist nicht auf das thermische Verfestigen eines Faservlieses beschränkt, vielmehr läßt sich die Erfindung auch anwenden, um auf beliebigen bahnförmigen Materialien (z.B. Papier, Kunstleder, Aluminium usw.) Oberflächeneffekte bzw. Oberflächenstrukturen zu erzielen.
Insgesamt werden durch die Erfindung beispielsweise beim thermischen Verfestigen von Faservliesen die nachfolgenden Vorteile gegenüber dem bisherigen Stand der Technik erzielt:
Stillstandszeiten beim Prägeflächenwechsel werden erheblich reduziert bzw. eleminiert;
Spezifizierte Festigkeiten des fertigen Vlieses können trotz Rohmaterialschwankungen und/oder Schwankungen der Faserausrichtung bei der Faserablage durch graduelles Anpassen der Prägefläche bei der thermischen Verfestigung sicher eingehalten werden;
Investitstionskosten für Prägewalzen bei Verwendung mehrerer Prägemuster werden drastisch reduziert: Bei Verwendung von z.B. drei verschiedener Prägemuster sind bei herkömmlicher Technik acht Walzen (inklusive Ersatzwalzen) notwendig; bei Anwendung der Erfindung sind inklusive Ersatzwalzen nur vier Walzen erforderlich;
Geringere Kosten für Prägewalzen, da bei Verwendung von zwei "gemusterten" Walzen die Ätztiefe jeder Walze nur noch halb so tief sein muß;
Vlies, daß unter Verwendung der Erfindung thermisch verfestigt worden ist, hat einen deutlich weicheren "Griff", da die "Sekundärbindungen", die beim einseitigen, vollflächigen Kontakt mit einer glatten Walze gemäß dem Stand der Technik entstehen, nicht vorhanden sind.

Claims

1. Verfahren zum Verfestigen und/oder zum thermischen Binden und/oder zum Prägen von bahnförmigen Materialien, und/oder zum Verformen von bahn-/bandförmigen Materialien, insbesondere eines Faservlieses an diskreten Stellen, mit zwei drehbaren, einen Spalt bildenden Kalanderwalzen, zwischen denen das Faservlies geführt ist, wobei die Kalanderwalzen mit erhabenen diskreten Stellen versehen sind, die ein Oberflächenmuster (Prägemuster mit Prägeflächen) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kalanderwalze (10, 12) für sich mit jeweils synchroner Drehzahl angetrieben wird, und daß der die Prägeflächen (F) bestimmende Deckungsgrad (42; 48) zwischen einander gegenüberliegenden Paaren von er habenen Stellen (40; 46) auf unterschiedliche Größen zwischen einem Minimum und einem Maximum verstellt werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdeckungsgrad (42; 48) zwischen einander gegenüberliegenden Paaren von erhabenen Stellen (40; 46) dadurch verändert wird, daß die Drehzahl einer der beiden Kalanderwalzen (10, 12) kurzzeitig gegenüber der gleichbleibenden Drehzahl der anderen Kalanderwalze (12, 10) verändert und danach wieder auf den ursprünglichen identischen Wert eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdeckungsgrad (42; 48) zwischen einander gegenüberliegenden Paaren von erhabenen Stellen (40; 46) durch axiale Verschiebung mindestens einer der beiden Kalanderwalzen (10, 12) verstellt wird.

4. Vorrichtung zum Verfestigen und/oder zum thermischen Binden und/oder zum Prägen von bahnförmigen Materialien, und/oder zum Verformen von bahn-/bandförmigen Materialien, insbesondere eines Faservlieses an diskreten Stellen, mit zwei drehbaren, einen Spalt bildenden Kalanderwalzen, zwischen denen das Faservlies geführt ist, wobei die Kalanderwalzen mit erhabenen Stellen versehen sind, die ein Oberflächenmuster Prägenmuster mit Prägeflächen) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebseinheit zum Antrieb der Kalanderwalzen (10, 12) mit identischer Drehzahl vorgesehen ist, und daß die Antriebseinheit ein Verstellgetriebe (32) umfaßt, welches eine winkelmäßige Verschiebung einer der beiden Kalanderwalzen (10, 12) relativ zur anderen Kalanderwalze (12, 10) ermöglicht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung mindestens einer der beiden Kalanderwalzen (10,12) eine Vorrichtung umfaßt, welche eine axiale Verschiebung relativ zur anderen Kalanderwalze (12, 10) ermöglicht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalanderwalzen (10, 12) identische Oberflächenmuster (38; 44) besitzen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Oberflächenmuster (38; 44) bildenden erhabenen Stellen (40; 46) gleiche quadratische Flächen besitzen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Oberflächenmuster (38; 44) bildenden erhabenen Stellen (40; 46) beliebige Flächen besitzen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die halbe Teilung (t/2) (die Hälfte des Abstandes zweier einander entsprechender Seiten benachbarter erhabener Stellen (40; 46) voneinander) des Oberflächenmusters (38; 44) kleiner oder gleich als die Seitenlänge der quadratischen Flächen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalanderwalzen (10, 12) unterschiedliche Oberflächenmuster besitzen.

11. Vorrichtung zum Verfestigen und/oder zum thermischen Binden und/oder zum Prägen von bahnförmigen Materialien, und/oder zum Verformen von bahn-/bandförmigen Materialien, insbesondere eines Faservlieses an diskreten Stellen, mit zwei drehbaren, einen Spalt bildenden Kalanderwalzen, zwischen denen das Faservlies geführt ist, wobei die Kalanderwalzen mit erhabenen diskreten Stellen versehen sind, die ein Oberflächenmuster (prägemuster mit Prägeflächen) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellgetriebe (32) nach Anspruch 5 ständig mit einer gleichförmigen oder ungleichförmigen Verstelldrehzahl bedient und dadurch eine sich ständig ändernde Prägung hergestellt wird.