EP1208965A2 - Papierprägekalander - Google Patents

Papierprägekalander Download PDF

Info

Publication number
EP1208965A2
EP1208965A2 EP01127608A EP01127608A EP1208965A2 EP 1208965 A2 EP1208965 A2 EP 1208965A2 EP 01127608 A EP01127608 A EP 01127608A EP 01127608 A EP01127608 A EP 01127608A EP 1208965 A2 EP1208965 A2 EP 1208965A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
depressions
roller
calender
embossing
hard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP01127608A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1208965B1 (de
EP1208965A3 (de
Inventor
Ulrich Rothfuss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1208965A2 publication Critical patent/EP1208965A2/de
Publication of EP1208965A3 publication Critical patent/EP1208965A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1208965B1 publication Critical patent/EP1208965B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/07—Embossing, i.e. producing impressions formed by locally deep-drawing, e.g. using rolls provided with complementary profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F2201/00—Mechanical deformation of paper or cardboard without removing material
    • B31F2201/07—Embossing
    • B31F2201/0707—Embossing by tools working continuously
    • B31F2201/0715—The tools being rollers
    • B31F2201/0723—Characteristics of the rollers
    • B31F2201/0728—Material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F2201/00—Mechanical deformation of paper or cardboard without removing material
    • B31F2201/07—Embossing
    • B31F2201/0707—Embossing by tools working continuously
    • B31F2201/0715—The tools being rollers
    • B31F2201/0723—Characteristics of the rollers
    • B31F2201/073—Rollers having a multilayered structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F2201/00—Mechanical deformation of paper or cardboard without removing material
    • B31F2201/07—Embossing
    • B31F2201/0707—Embossing by tools working continuously
    • B31F2201/0715—The tools being rollers
    • B31F2201/0723—Characteristics of the rollers
    • B31F2201/0733—Pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F2201/00—Mechanical deformation of paper or cardboard without removing material
    • B31F2201/07—Embossing
    • B31F2201/0784—Auxiliary operations

Definitions

  • the invention relates to a paper embossing calender a hard roller and a soft roller together to form a nip.
  • Such a calender is known from J. Schlunke "The embossing", special print from "The Austrian paper”, 4/1976.
  • Embossing is a finishing process in which a paper web is provided with a pattern that is optically and / or can be perceived by feeling. This Embossing has so far been achieved by the fact that in the surface a pattern is provided on the hard roller, either is pressed directly into the paper web or in that the hard roller first on the soft Roller works and creates the image of the pattern there, so that during the subsequent passage through the paper web the pattern is embossed on both sides of the paper web, so to speak becomes.
  • the processing of the hard roller is relatively complex. Add to that the hard roller the soft roller acted on directly arise on the soft roller noticeable signs of wear relatively quickly, that reduce the life of the soft roller.
  • the invention is based, another object To provide embossing processes.
  • a hard roller is a roller with an unyielding one Surface viewed.
  • Such rollers usually exist made of metal. At least their surface is formed from a correspondingly hard metal layer.
  • the soft roller is a roller with a resilient, i.e. elastic surface layer, which is usually is formed by a covering, which is on a carrier is arranged.
  • the paper rolls that used to be common are today almost continuously by rolling with plastic coverings has been ousted.
  • plastic coverings have the advantage that they are relatively smooth can. In the case of the paper embossing calender, therefore, it works first two rollers together, the smooth surfaces exhibit. However, the smooth surface of the embossed pattern into the soft roller.
  • the paper web through the nip between the hard and the soft roller is guided, then it experiences in the recessed areas of the soft roller another treatment than in the remaining areas.
  • the paper web is smoothed on both sides, while left untreated in the recessed areas remains.
  • a pattern in emboss the paper web is retained for a relatively long time. Manufacturing the embossing pattern is easier in the soft roller than in the hard roller because the material on the surface the soft roller of a machining less Opposed resistance.
  • the depressions are larger than 0.1 mm. With such a Size will be a sufficient distance between the bottom of the wells and the remaining areas created so that patterns can be embossed.
  • the depressions are preferably larger than 1 mm. In order to it is possible to grind the soft roller several times. Experience has shown that with one Regrinding about 0.25 mm material is removed. This allows embossing over a longer period of time perform. If, however, with every regrinding process to create a new pattern, choose the Wells with a depth of less than 0.2 mm.
  • the depressions preferably each have floor surfaces on whose roughness is greater than that of the surface is. This configuration has several advantages. To the one, it is not necessary to close the floor surfaces smooth. After inserting the wells you can rather they are left in the roughness that has been caused by the machining process. Above all, you can also accept that the Depth of the recesses after several regrinds has decreased significantly. Even if the paper web then contacted the bottom surface of the wells to recognize the pattern.
  • those remaining between the depressions Surface areas a roughness of ⁇ 1 ⁇ m on.
  • the surface of the soft roller is therefore relative smooth, which can be achieved with modern plastic.
  • the roughness Ra is preferably between 0.3 and 1 ⁇ m. The roughness should definitely be so small be that in the surface areas between the Indentations no matt satin results in which the paper surface is roughened.
  • the smoothness preferably corresponds to the surface areas a freshly ground soft roller Smooth the surface of the hard roller after a predetermined one Operating time. Even the surface of the hard So roller is smooth, so that when embossing one Side of the paper web gives a relatively high smoothness, while the other side of the paper web is just in smoothed the surface areas between the depressions becomes.
  • a freshly ground soft roller often has a roughness value Ra in the range of 0.3 to 0.5 ⁇ m on the course of the operation changed about 1 ⁇ m.
  • a hard roller for example made of chilled cast iron, has a surface roughness after grinding of about 0.08 ⁇ m, which after a certain Operating time deteriorated to 0.5 ⁇ m. If this Value is reached, is usually a revision again required.
  • the depressions are preferably milled or turned. Milling is a relatively simple type of machining, to make the wells. Let it spin prefer to create patterns that later in the paper web run in the longitudinal direction.
  • the depressions be etched. This makes it much more complex Create patterns, for example using photolithographic process. However, it is Handling the roller during etching is somewhat more complex.
  • the line load in the nip is preferably in the range from 100 to 400 N / mm, preferably from 150 to 250 N / mm. This line load is suitable, one clearly discernible difference in the surface areas between the wells and the wells generate so that the embossing pattern is clearly recognizable.
  • the hard roller be at a surface temperature in the range of 50 to 150 ° C, preferably 100 to 130 ° C, is heated. Then arise in the nip corresponding temperatures leading to a corresponding Deformation of the paper web in the nip are useful.
  • the rollers advantageously rotate at a peripheral speed in the range from 600 to 100 m / min, preferably from 700 to 950 m / min.
  • the calender is preferably designed as an online calender. So you can emboss the paper web immediately following a paper or coating machine cause. This eliminates the effort for embossing kept relatively small.
  • FIG. 1 schematically shows a paper embossing calender 1 with a hard roller 2 that has a smooth surface has, and a soft roller 3, which has a plastic covering 4, whose surface also is smooth.
  • the roughness Ra of the surface of the soft Roller 3 is in the range of 0.3 to 1 ⁇ m, i.e. the Roller 3 has a roughness Ra after grinding Range from 0.3 to 0.5 ⁇ m, which then turns on during operation increases by about 1 ⁇ m.
  • the roughness of the surface of the hard roller 2 In a corresponding order of magnitude lies the roughness of the surface of the hard roller 2.
  • the roughness increases in operation by about 0.08 ⁇ m to about 0.5 ⁇ m before revision is required becomes. If necessary, the surface of the hard Roller to be even smoother.
  • the two rollers 2, 3 together form a nip 5, through which a paper web 6 is guided.
  • the paper embossing calender 1 is only for embossing paper webs 6 thought.
  • Fig. 2 shows a section of a settlement the surface of the soft roller 3, i.e. one View of the radial outside of the covering 4.
  • the covering 4 thus has depressions on its surface 7, between the surface areas or webs 8 remain, the roughness of the roughness of the original Surface of the covering 4 corresponds.
  • the Roughness in the bottom surfaces of the depressions 7 can and should be greater than the roughness of the remaining Surface areas 8.
  • the paper web 6 is pressurized in the nip 5. Pressure elements, not shown, act here so on the two rollers 2, 3 that a stretch load in the nip 5 from 100 to 400 N / mm prevails. preferably, the line load is in the range of 150 to 250 N / mm.
  • the areas of the paper web 6 between the remaining surface areas 8 and hard roller 2 are more compressed than the areas the paper web 6, which the recesses 7th opposite. At the same time, those on the surface areas 8 adjacent areas of the paper web 6 also smoothed more. This then leads to the surface of the paper web 6 different areas arise, optically and possibly also can be clearly distinguished from each other by feeling. For example, the areas of the paper web shine 6, which have applied to the surface areas 8, stronger than those that have covered the recesses 7.
  • the processing of the paper web can be supported 6 in the nip 5 in that the hard roller 2 is heated is.
  • Surface temperatures have proven to be suitable here in the range of 50 to 150 ° C, preferably 100 to 130 ° C.
  • the depressions 7 have a depth of more than 1 mm. So even if you look at the remaining surface areas 8 regrinds several times and with every regrinding process a material removal in the order of magnitude of 0.25 mm, there is a sufficiently large reserve available so that the paper embossing pattern over a can be obtained for a relatively long period of time.
  • the depressions 7 can be produced in several ways become. A particularly simple way is that the recesses 7 are milled. In this case a milling tool 7 in the elastic covering 4 of the soft Roller 3 sunk and applied to the switch Roller 3 so that only the webs or remaining Surface areas 8 remain.
  • the embossing pattern to produce consists of the soft roller 3 in certain areas to turn off the wells 7 to generate. Such editing is particular then an advantage if the pattern is linear extends in the longitudinal direction of the embossed paper web.
  • the wells can be 7 also etch out.
  • the embossing calender 1 can be used as an online calender become, i.e. the paper web can immediately follow embossed on a paper or coating machine become.
  • the rollers 2, 3 rotate at a peripheral speed in the order of 600 to 1000 m / min. Despite this relatively high speed is an embossing of the samples with the desired quality possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Machines For Manufacturing Corrugated Board In Mechanical Paper-Making Processes (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Es wird ein Papierprägekalander (1) angegeben, mit einer harten Walze (2) und einer weichen Walze (3), die zusammen einen Nip bilden. Hierbei möchte man ein anderes Prägeverfahren zur Verfügung stellen. Die harte Walze (2) weist eine glatte Oberfläche auf. Die weiche Walze (3) weist eine glatte Oberfläche auf, in der Vertiefungen ausgebildet sind, die einem Prägemuster entsprechen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Papierprägekalander mit einer harten Walze und einer weichen Walze, die zusammen einen Nip bilden.
Ein derartiger Kalander ist bekannt aus J. Schlunke "Das Prägen", Sonderdruck aus "Das Österreichische Papier", 4/1976.
Prägen ist ein Veredlungsverfahren, bei dem eine Papierbahn mit einem Muster versehen wird, das optisch und/oder durch Fühlen wahrgenommen werden kann. Dieses Prägen erfolgt bislang dadurch, daß in der Oberfläche der harten Walze ein Muster vorgesehen wird, das entweder unmittelbar in die Papierbahn eingedrückt wird oder dadurch, daß die harte Walze zunächst auf die weiche Walze arbeitet und dort das Abbild des Musters erzeugt, so daß beim nachfolgenden Durchlaufen der Papierbahn das Muster sozusagen beidseitig in die Papierbahn eingeprägt wird.
Das Bearbeiten der harten Walze ist relativ aufwendig. Wenn hinzukommt, daß die harte Walze die weiche Walze unmittelbar beaufschlagt, entstehen an der weichen Walze relativ schnell merkbare Verschleißerscheinungen, die die Lebensdauer der weichen Walze herabsetzen.
DE 87 12 013 U1 zeigt einen Satinierkalander mit einer harten Walze und einer weichen Walze, deren Walzenbezug aus Elastomeren besteht. Der Walzenbezug weist eine rauhe Oberfläche auf, die rauhgeschliffen, sandgestrahlt oder auf andere Weise strukturiert sein kann. Damit möchte man Papiere erzeugen, die auf der Seite, mit der sie an der harten Walze anliegen, glatt sind, auf der anderen Seite aber rauh. Derartige Papiere werden beispielsweise für Etiketten verwendet, deren Rückseite besonders aufnahmebereit für Leim sein muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Prägeverfahren zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird bei einem Papierprägekalander der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die harte Walze eine glatte Oberfläche aufweist und die weiche Walze eine glatte Oberfläche aufweist, in der Vertiefungen ausgebildet sind, die einem Prägemuster entsprechen.
Als harte Walze wird eine Walze mit einer unnachgiebigen Oberfläche angesehen. Derartige Walzen bestehen üblicherweise aus Metall. Zumindest ist ihre Oberfläche aus einer entsprechend harten Metallschicht gebildet. Die weiche Walze ist eine Walze mit einer nachgiebigen, d.h. elastischen Oberflächenschicht, die üblicherweise durch einen Belag gebildet ist, der auf einem Träger angeordnet ist. Die früher üblichen Papierwalzen sind heute fast durchgehend durch Walzen mit Kunststoffbelägen verdrängt worden. Derartige Kunststoffbeläge haben den Vorteil, daß sie relativ glatt ausgebildet sein können. Bei dem Papierprägekalander wirken also zunächst zwei Walzen zusammen, die glatte Oberflächen aufweisen. Allerdings ist in die glatte Oberfläche der weichen Walze ein Prägemuster eingearbeitet. Wenn nun die Papierbahn durch den Nip zwischen der harten und der weichen Walze geführt wird, dann erfährt sie in den vertieften Bereichen der weichen Walze eine andere Behandlung als in den verbleibenden Bereichen. In letzteren wird die Papierbahn beispielsweise beidseitig geglättet, während sie in den vertieften Bereichen unbehandelt bleibt. Auf diese Weise läßt sich ein Muster in die Papierbahn einprägen. Die Lebensdauer der weichen Walze bleibt relativ hoch, weil der Belag der weichen Walze nicht wesentlich stärker umgeformt wird, als dies bei "normalen" Kalandern der Fall ist, in denen einen weiche Walze und eine harte Walze zusammenwirken. Das Prägemuster bleibt relativ lange erhalten. Das Herstellen der Prägemuster ist in der weichen Walze einfacher als in der harten Walze, weil das Material an der Oberfläche der weichen Walze einer Bearbeitung einen geringeren Widerstand entgegensetzt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Vertiefungen größer als 0,1 mm sind. Mit einer derartigen Größe wird ein ausreichender Abstand zwischen dem Boden der Vertiefungen und den verbleibenden Bereichen geschaffen, so daß Muster geprägt werden können.
Vorzugsweise sind die Vertiefungen größer als 1 mm. Damit ist es möglich, die weiche Walze mehrmals abzuschleifen. Erfahrungen haben gezeigt, daß bei einem Nachschleifvorgang etwa 0,25 mm Material entfernt wird. Dies erlaubt es, das Prägen über einen längeren Zeitraum durchzuführen. Wenn hingegen bei jedem Nachschleifvorgang ein neues Muster erzeugt werden soll, wählt man die Vertiefungen mit einer Tiefe von weniger als 0,2 mm.
Vorzugsweise weisen die Vertiefungen jeweils Bodenflächen auf, deren Rauhigkeit größer als die der Oberfläche ist. Diese Ausgestaltung hat mehrere Vorteile. Zum einen ist es nicht erforderlich, die Bodenflächen zu glätten. Nach dem Einbringen der Vertiefungen können sie vielmehr in der Rauhigkeit belassen werden, die durch den Bearbeitungsvorgang hervorgerufen worden ist. Vor allem kann man aber auch in Kauf nehmen, daß die Tiefe der Vertiefungen nach mehreren Nachschleifvorgängen stark abgenommen hat. Selbst wenn die Papierbahn dann die Bodenfläche der Vertiefungen kontaktiert, ist das Muster noch zu erkennen.
Vorzugsweise weisen zwischen den Vertiefungen verbleibende Oberflächenbereiche eine Rauhigkeit von ≤ 1 µm auf. Die Oberfläche der weichen Walze ist also relativ glatt, was sich mit modernem Kunststoff erreichen läßt. Vorzugsweise liegt die Rauhigkeit Ra zwischen 0,3 und 1 µm. Die Rauhigkeit sollte auf jeden Fall so klein sein, daß sich in den Oberflächenbereichen zwischen den Vertiefungen keine Mattsatinage ergibt, bei der die Papieroberfläche aufgerauht wird.
Vorzugsweise entspricht die Glätte der Oberflächenbereiche einer frisch überschliffenen weichen Walze der Glätte der Oberfläche der harten Walze nach einer vorbestimmten Betriebszeit. Auch die Oberfläche der harten Walze ist also glatt, so daß man beim Prägen der einen Seite der Papierbahn eine relativ hohe Glätte vermittelt, während die andere Seite der Papierbahn nur in den Oberflächenbereichen zwischen den Vertiefungen geglättet wird. Eine frisch überschliffene weiche Walze weist vielfach einen Rauhingkeitswert Ra im Bereich von 0,3 bis 0,5 µm auf, der sich im Lauf des Betriebs auf etwa 1 µm verändert. Eine harte Walze, beispielsweise aus Hartguß, hat nach dem Schleifen eine Oberflächenrauhigkeit von etwa 0,08 µm, die sich nach einer gewissen Betriebszeit auf 0,5 µm verschlechtert. Wenn dieser Wert erreicht ist, ist in der Regel wieder eine Überarbeitung erforderlich.
Bevorzugterweise sind die Vertiefungen gefräst oder gedreht. Fräsen ist eine relativ einfache Bearbeitungsart, um die Vertiefungen herzustellen. Mit Drehen lassen sich vorzugsweise Muster erzeugen, die später in der Papierbahn in Längsrichtung verlaufen.
In einer alternativen Ausgestaltung können die Vertiefungen geätzt sein. Damit lassen sich wesentlich komplexere Muster erstellen, beispielsweise mit Hilfe von photolithographischen Verfahren. Allerdings ist die Handhabung der Walze beim Ätzen etwas aufwendiger.
Bevorzugterweise liegt die Streckenlast im Nip im Bereich von 100 bis 400 N/mm, vorzugsweise von 150 bis 250 N/mm. Diese Streckenlast ist geeignet, einen deutlich erkennbaren Unterschied in den Oberflächenbereichen zwischen den Vertiefungen und den Vertiefungen zu erzeugen, so daß das Prägemuster gut erkennbar ist.
Auch ist bevorzugt, daß die harte Walze auf eine Oberflächentemperatur im Bereich von 50 bis 150°C, vorzugsweise 100 bis 130°C, beheizt ist. Im Nip entstehen dann entsprechende Temperaturen, die zu einer entsprechenden Verformung der Papierbahn im Nip nützlich sind.
Vorteilhafterweise rotieren die Walzen mit einer Umfangsgeschwindigkeit im Bereich von 600 bis 100 m/min, vorzugsweise von 700 bis 950 m/min. Mit dem Prägekalander ist es also möglich, auch bei einer relativ schnell laufenden Papierbahn die gewünschten Muster einzuprägen, so daß man trotz des Verfahrensschrittes der Musterprägung eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und damit eine hohe Ausbeute erzielen kann.
Vorzugsweise ist der Kalander als Online-Kalander ausgebildet. Man kann also das Prägen der Papierbahn unmittelbar im Anschluß an eine Papier- oder Streichmaschine bewirken. Damit wird der Aufwand für das Prägen relativ klein gehalten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1
eine schematische Ansicht eines Papierprägekalanders und
Fig. 2
eine schematische Darstellung einer Abwicklung einer Oberfläche der weichen Walze.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Papierprägekalander 1 mit einer harten Walze 2, die eine glatte Oberfläche aufweist, und einer weichen Walze 3, die einen Kunststoffbelag 4 aufweist, dessen Oberfläche ebenfalls glatt ist. Die Rauhigkeit Ra der Oberfläche der weichen Walze 3 liegt im Bereich von 0,3 bis 1 µm, d.h. die Walze 3 weist nach dem Schleifen eine Rauhigkeit Ra im Bereich von 0,3 bis 0,5 µm auf, die dann im Betrieb auf etwa 1 µm zunimmt. In entsprechender Größenordnung liegt die Rauhigkeit der Oberfläche der harten Walze 2. Hier nimmt die Rauhigkeit im Betrieb von etwa 0,08 µm auf etwa 0,5 µm ab, bevor eine Überarbeitung erforderlich wird. Gegebenenfalls kann die Oberfläche der harten Walze auch noch glatter sein.
Die beiden Walzen 2, 3 bilden zusammen einen Nip 5, durch den eine Papierbahn 6 geführt wird. Der Papierprägekalander 1 ist ausschließlich zum Prägen von Papierbahnen 6 gedacht.
Beim Prägen soll in die Oberseite der Papierbahn 6 ein Muster eingebracht werden. Die Oberseite ist im vorliegenden Fall die Seite, die an der weichen Walze 3 anliegt. Um dies zu bewirken, weist die Oberfläche der weichen Walze 3 Vertiefungen 7 auf, die in Fig. 2 zu erkennen sind. Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer Abwicklung der Oberfläche der weichen Walze 3, d.h. einen Blick auf die radiale Außenseite des Belages 4.
Der Belag 4 weist also an seiner Oberfläche Vertiefungen 7 auf, zwischen den Oberflächenbereiche oder Stege 8 verbleiben, deren Rauhigkeit der Rauhigkeit der ursprünglichen Oberfläche des Belages 4 entspricht. Die Rauhigkeit in den Bodenflächen der Vertiefungen 7 kann und sollte größer sein als die Rauhigkeit der verbleibenden Oberflächenbereiche 8.
Die Papierbahn 6 wird im Nip 5 mit Druck beaufschlagt. Hierbei wirken nicht näher dargestellte Anpreßelemente so auf die beiden Walzen 2, 3, daß im Nip 5 eine Strekkenlast von 100 bis 400 N/mm herrscht. Bevorzugterweise liegt die Streckenlast im Bereich von 150 bis 250 N/mm. Dabei werden die Bereiche der Papierbahn 6, die zwischen den verbleibenden Oberflächenbereichen 8 und der harten Walze 2 liegen, stärker verdichtet als die Bereiche der Papierbahn 6, die sich den Vertiefungen 7 gegenüber sehen. Gleichzeitig werden die an den Oberflächenbereichen 8 anliegenden Bereiche der Papierbahn 6 auch stärker geglättet. Dies führt dann dazu, daß auf der Oberfläche der Papierbahn 6 unterschiedliche Bereiche entstehen, die optisch und gegebenenfalls auch durch Fühlen klar voneinander unterschieden werden können. Beispielsweise glänzen die Bereiche der Papierbahn 6, die an den Oberflächenbereichen 8 angelegen haben, stärker als die, die die Vertiefungen 7 abgedeckt haben.
Unterstützt werden kann die Bearbeitung der Papierbahn 6 im Nip 5 noch dadurch, daß die harte Walze 2 beheizt ist. Als geeignet haben sich hier Oberflächentemperaturen im Bereich von 50 bis 150°C, vorzugsweise 100 bis 130°C, erwiesen.
Die Vertiefungen 7 haben eine Tiefe von mehr als 1 mm. Selbst wenn man also die verbleibenden Oberflächenbereiche 8 mehrfach nachschleift und bei jedem Nachschleifvorgang ein Materialabtrag in der Größenordnung von 0,25 mm erfolgt, steht eine genügend große Reserve zur Verfügung, so daß das Papierprägemuster über einen relativ langen Zeitraum erhalten werden kann.
Wenn man hingegen wünscht, daß nach jeder Überarbeitung der Walze ein neues Prägemuster vorgesehen werden soll, ist es zweckmäßig, die Tiefe der Vertiefungen 7 in einer Größenordnung von etwa 0,2 mm oder darunter vorzusehen. In diesem Fall wird durch das Nachschleifen wieder eine vollkommen glatte Oberfläche der Walze 3 zur Verfügung gestellt, in die ein neues Muster eingearbeitet werden kann.
Die Vertiefungen 7 können auf mehrere Arten hergestellt werden. Eine besonders einfache Art besteht darin, daß die Vertiefungen 7 gefräst werden. In diesem Fall wird ein Fräswerkzeug 7 in den elastischen Belag 4 der weichen Walze 3 eingesenkt und beaufschlagt die Weiche Walze 3 so, daß lediglich die Stege oder verbleibenden Oberflächenbereiche 8 übrigbleiben.
Eine andere, ebenfalls relativ einfache Art, das Prägemuster zu erzeugen, besteht darin, die weiche Walze 3 in bestimmten Bereichen abzudrehen, um die Vertiefungen 7 zu erzeugen. Eines derartiges Bearbeiten ist insbesondere dann von Vorteil, wenn sich das Muster linienartig in Längsrichtung der geprägten Papierbahn erstreckt.
In einer alternativen Ausgestaltung kann man die Vertiefungen 7 auch herausätzen. In diesem Fall werden die verbleibenden Oberflächenbereiche 8 mit einer säurefesten Schicht abgedeckt und die Vertiefungen 7 dann durch das Aufbringen von Säure hergestellt. Hierbei lassen sich wesentlich feinere Strukturen erzeugen als beim Fräsen.
Dargestellt ist ein Prägemuster, bei dem die verbleibenden Oberflächenbereiche ein diagonales Netz bilden. Natürlich sind auch andere Muster denkbar, bis hin zu "Wasserzeichen"-Strukturen, d.h. bildlichen Darstellungen von ausgewählten Objekten.
Der Prägekalander 1 kann als Online-Kalander eingesetzt werden, d.h. die Papierbahn kann unmittelbar im Anschluß an eine Papier- oder Streichmaschine geprägt werden. Hierzu rotieren die Walzen 2, 3 mit einer Umfangsgeschwindigkeit in der Größenordnung von 600 bis 1000 m/min. Trotz dieser relativ hohen Geschwindigkeit ist ein Prägen der Muster mit der gewünschten Qualität möglich.

Claims (12)

  1. Papierprägekalander mit einer harten Walze und einer weichen Walze, die zusammen einen Nip bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die harte Walze (2) eine glatte Oberfläche aufweist und die weiche Walze (3) eine glatte Oberfläche aufweist, in der Vertiefungen ausgebildet sind, die einem Prägemuster entsprechen.
  2. Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen größer als 0,1 mm sind.
  3. Kalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen größer als 1 mm sind.
  4. Kalander nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen jeweils Bodenflächen auf weisen, deren Rauhigkeit größer als die der Oberfläche ist.
  5. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Vertiefungen (7) verbleibende Oberflächenbereiche (8) eine Rauhigkeit von < 1 µm aufweisen.
  6. Kalander nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glätte der Oberflächenbereiche (8) einer frisch überschliffenen weichen Walze der Glätte der Oberfläche der harten Walze (2) entspricht.
  7. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (7) gefräst oder gedreht sind.
  8. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (7) geätzt sind.
  9. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckenlast im Nip (5) im Bereich von 100 bis 400 N/mm, vorzugsweise von 150 bis 250 N/mm, liegt.
  10. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die harte Walze (2) auf eine Oberflächentemperatur im Bereich von 50 bis 150°C, vorzugsweise von 100 bis 130°C, beheizt ist.
  11. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (2, 3) mit einer Umfangsgeschwindigkeit im Bereich von 600 bis 1000 m/min, vorzugsweise von 700 bis 950 m/min rotiert.
  12. Kalander nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalander (1) als Online-Kalander ausgebildet ist.
EP20010127608 2000-11-28 2001-11-20 Papierprägekalander Expired - Lifetime EP1208965B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000158993 DE10058993B4 (de) 2000-11-28 2000-11-28 Papierprägekalander
DE10058993 2000-11-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1208965A2 true EP1208965A2 (de) 2002-05-29
EP1208965A3 EP1208965A3 (de) 2004-03-17
EP1208965B1 EP1208965B1 (de) 2006-01-18

Family

ID=7664934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20010127608 Expired - Lifetime EP1208965B1 (de) 2000-11-28 2001-11-20 Papierprägekalander

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1208965B1 (de)
DE (2) DE10058993B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003064764A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-07 Metso Paper, Inc. Processing device for processing a coated or uncoated fibrous web
WO2012105891A1 (en) * 2011-01-25 2012-08-09 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. A package for storing liquid food, a blank forming a part of said package, a reel of blanks, and a method for generating a tactile pattern on a fibre-based packaging material

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3277143B1 (de) 2015-03-31 2020-08-26 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Glatte und voluminöse gerollte tissueprodukte

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556527A (en) * 1982-10-01 1985-12-03 Windmoller & Holscher Method and apparatus for making plastics-coated sanitary webs of paper
EP0279773A2 (de) * 1987-02-18 1988-08-24 J. H. Benecke AG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Oberflächenstruktur von Prägewalzen sowie Prägewalze und damit geprägte Folie
EP0498623A2 (de) * 1991-02-04 1992-08-12 James River Corporation Of Virginia Vorrichtung zum Prägen eines Faserbandes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3619446A (en) * 1968-02-02 1971-11-09 Rowland Products Inc Method for making resiliently faced rolls
US4610743A (en) * 1980-08-29 1986-09-09 James River-Norwalk, Inc. Pattern bonding and creping of fibrous substrates to form laminated products
DE8712013U1 (de) * 1987-09-04 1987-10-22 Kleinewefers Gmbh, 4150 Krefeld Santinierkalander
DE4345128A1 (de) * 1993-12-30 1995-07-06 Detroit Holding Ltd Vorrichtung zum Prägen
JPH10315325A (ja) * 1997-05-20 1998-12-02 Mitsubishi Chem Mkv Co エンボスされたポリプロピレン系樹脂フィルム及びその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4556527A (en) * 1982-10-01 1985-12-03 Windmoller & Holscher Method and apparatus for making plastics-coated sanitary webs of paper
EP0279773A2 (de) * 1987-02-18 1988-08-24 J. H. Benecke AG Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Oberflächenstruktur von Prägewalzen sowie Prägewalze und damit geprägte Folie
EP0498623A2 (de) * 1991-02-04 1992-08-12 James River Corporation Of Virginia Vorrichtung zum Prägen eines Faserbandes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch, Week 199907 Derwent Publications Ltd., London, GB; Class A17, AN 1999-075352 XP002267556 & JP 10 315325 A (MITSUBISHI KASEI VINYL KK) 2. Dezember 1998 (1998-12-02) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003064764A1 (en) * 2002-01-29 2003-08-07 Metso Paper, Inc. Processing device for processing a coated or uncoated fibrous web
EP2050869A1 (de) 2002-01-29 2009-04-22 Metso Paper, Inc.(Reg.No. 763281) Sicherheitspapier
WO2012105891A1 (en) * 2011-01-25 2012-08-09 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. A package for storing liquid food, a blank forming a part of said package, a reel of blanks, and a method for generating a tactile pattern on a fibre-based packaging material
US9567129B2 (en) 2011-01-25 2017-02-14 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Package for storing liquid food, and a blank for forming a part of said package

Also Published As

Publication number Publication date
DE10058993A1 (de) 2002-06-06
EP1208965B1 (de) 2006-01-18
DE10058993B4 (de) 2004-07-29
DE50108741D1 (de) 2006-04-06
EP1208965A3 (de) 2004-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006024305B3 (de) Paneel und Verfahren zur Herstellung eines Paneels
DE69714458T2 (de) Geprägte warenbahn
DE10061294B4 (de) Lineare Führungsschiene und Verfahren zu deren Bearbeitung
EP0451449B1 (de) Verfahren zum Glätten einer beidseitig gestrichenen Papier- oder Kartonbahn
DE3201635C2 (de) Kalanderanordnung
DE2457618A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines kontrastmusters auf einer platte
DE102006053086B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Schraubenschlüssels
DE10308124B3 (de) Verfahren zum Festwalzen von Übergängen zwischen Lagerzapfen und Wangen von Kurbelwellen
DE3020669A1 (de) Verfahren zur steuerung der liniendruckverteilung in einer walzeinrichtung sowie entsprechende walzeinrichtung
DE19547164C1 (de) Kalander für die Behandlung einer Papierbahn und Anwendung dieses Kalanders
EP0282887A1 (de) Presswalze für die Entwässerung von Stoffbahnen
EP1208965B1 (de) Papierprägekalander
WO2014029868A1 (de) Verfahren zur erzeugung von glanzeffekten auf presswerkzeugen
DE19742639C2 (de) Federring
DE102020121239A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Schiebemuffe für eine Synchronisierungseinheit, Schiebemuffe sowie Synchronisierungseinheit
EP0928843A2 (de) Pressenanordnung
DE19712370C2 (de) Kalander, insbesondere für Papierbahnen
DE102022116423B4 (de) Presswerkzeug und Verfahren zur Herstellung eines Presswerkzeugs
AT15542B (de) Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung gaufrierter oder sonstiger Effekte auf beiden Seiten eines Stoffes.
AT40733B (de) Verfahren zur Herstellung von gekörnten Musterplatten für die Kattundruckerei.
DE19654194A1 (de) Endloser Preßmantel für eine Preßvorrichtung
DE10025526A1 (de) Gleitringdichtung sowie Verfahren zur Herstellung einer Gleitringdichtung
DE102020103407A1 (de) Axialscheibe
DE20200584U1 (de) Kalander
EP1467019A2 (de) Anordnung zum Behandeln einer Papier- oder Kartonbahn

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: ROTHFUSS, ULRICH

Inventor name: ZIMMERMANN, LOTHAR

Inventor name: GANASINSKI, MICHAEL

Inventor name: LEIGRAF, REINHARD

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20040212

17Q First examination report despatched

Effective date: 20040521

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FI SE

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FI SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 50108741

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20060406

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: VOITH PATENT GMBH

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20061121

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20061019

EUG Se: european patent has lapsed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20101119

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Payment date: 20111114

Year of fee payment: 11

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20121120

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50108741

Country of ref document: DE

Effective date: 20130601

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20130601