EP3160727B1

EP3160727B1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von flächenprodukten

Info

Publication number: EP3160727B1
Application number: EP15730767.9A
Authority: EP
Inventors: Guido BRÖCKER; Lutz Klingauf
Original assignee: Metsa Tissue Oyj
Current assignee: Metsa Tissue Oyj
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2019-04-17
Anticipated expiration: 2035-06-19
Also published as: WO2015197489A1; PL3160727T3; EP3160727A1; DE102014009320A1

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Flächenprodukten, insbesondere aus Tissue und/oder Tissue-ähnlichen Materialien, sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Flächenprodukte unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Flächenprodukten, insbesondere aus Tissue und/oder Tissue-ähnlichen Materialien, sind vielfältig aus dem Stand der Technik bekannt. So offenbart beispielsweise DE 699 31 631 T2 eine Vorrichtung, mit welcher ein dreilagiges saugfähiges Papierprodukt hergestellt werden kann. Dort werden zwei Walzenpaare, bestehend jeweils aus einer Prägewalze und einer Glatt- bzw. Gummigegenwalze eingesetzt, wobei die Prägewalzen Prägeerhebungen aufweisen, auf welche ein Leim mittels eines Leimwerkes aufbringbar ist. Die Prägeerhebungen beider Walzen sind im Wesentlichen gleich hoch. Das mittels der Vorrichtung hergestellte Papierprodukt weist eine Verbindung "TIP-to-TIP", also über Kopfflächen von zumindest teilweise gegenüberliegend angeordneten Prägepunkten, erzeugt durch entsprechende Prägeerhebungen auf den Prägewalzen, auf, wobei eine Synchronisation der Prägewalzen erfolgt. Dabei ist eine Mittellage ohne jede Prägung vorgesehen. Mittels der dort offenbarten Vorrichtung wird ein Papierprodukt erzeugt, welches gleichzeitig eine notwendige Weichheit und Dicke zur Verfügung stellen soll.
Die EP 1 619015 B1 offenbart ein mehrlagiges Flächenprodukt, mit welchem die Aufgabe gelöst werden soll, ein auf diesem vorhandenes farbiges Prägemuster stärker kontrastmäßig abzusetzen. Diese Aufgabe wird gelöst dadurch, dass zumindest eine Lage an der Rückseite bzw. Vorderseite des Flächenproduktes zur Kontrastverstärkung des farbigen Prägemusters gegenüber der die Vorderseite bzw. Rückseite des Flächenproduktes bildenden Lage ähnlich oder gleich eingefärbt ist wie der die Lagenhaftung vornehmende Klebstoff. Dabei kann auch eine Lagenverbindung zwischen einzelnen Lagen nach der Methode "TIP-to-TIP" erfolgen.
Eine Vorrichtung zur Herstellung von Fläschenprodukten gemäss des Preämbels des Anspruchs 1 ist aus dem Dokument WO2008069085 bekannt.
Es ist wünschenswert, ein Flächenprodukt, insbesondere aus einem Tissue und/oder Tissue-ähnlichem Material, zur Verfügung gestellt zu erhalten, welches eine gute optische Wirkung aufweist.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter Tissue ein Erzeugnis verstanden, welches der DIN 6730 entspricht. Demnach ist Tissue ein Erzeugnis, welches und eine flächenbezogene Masse von etwa 10g/m² bis etwa 50 g/m² aufweist, bezogen auf ein einlagiges Material.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter Tissue-ähnlichem Material Material verstanden, welches im Unterschied zu Tissue-Material durch Veränderungen im Trockenvorgang hergestellt wird. Als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Tissue und/oder Tissue-ähnlichem Material kann z.B. Zellstoff, Holz, Altpapier, Bambus und/oder Stroh eingesetzt werden.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist das Flächenprodukt ein- oder mehrlagig ausgebildet, und kann aus Tissue, Tissue-ähnlichem Material, Baumwollfasern und/oder Non-woven Materialien und deren Kombinationen hergestellt sein. Unter Non-woven Materialien werden im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere solche verstanden, die aus natürlichen Fasern, dabei vorzugsweise aus Papierfasern, und/oder synthetischen Fasern hergestellt werden. Als synthetische Fasern werden vorzugsweise polymere Fasern und/oder Kombinationen aus naturähnlichen oder synthetischen Fasern eingesetzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung als auch ein Verfahren zur Herstellung von Flächenprodukten zur Verfügung zu stellen, welche qualitativ und optisch eine gute Wirkung aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Flächenprodukten umfassend eine erste Prägewalze, umfassend mindestens eine erste Prägeerhebung und eine zweite Prägeerhebung, wobei die erste Prägeerhebung eine Höhe h₁ und die zweite Prägeerhebung eine Höhe h₂ aufweist, wobei h₁ größer als h₂ ist, weiterhin umfassend eine zweite Prägewalze, umfassend mindestens eine dritte und eine vierte Prägeerhebung, wobei die dritte Prägeerhebung eine Höhe h₃ und eine vierte Prägeerhebung eine Höhe h₄ aufweist, wobei h₃ größer als h₄ ist, und wobei die erste und zweite Prägewalze derart einander zugeordnet sind, dass zumindest in Teilbereichen derselben eine Kopffläche der ersten Prägeerhebung einer Kopffläche der vierten Prägeerhebung und eine Kopffläche der zweiten Prägeerhebung einer Kopffläche der dritten Prägeerhebung zugeordnet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere geeignet, zwei-, drei-, vier-, fünf-, sechs- oder mehrlagige Flächenprodukte aus Tissue und/oder Tissue-ähnlichen Materialien, wie eingangs definiert, herzustellen. Diese können beispielsweise Verwendung finden als Toilettenpapier, Küchenpapier, Taschentuch und Papierhandtuch, aber auch als Reinigungstuch, Kosmetiktuch, Einlage, Unterlage oder Serviette. Aber auch andere mögliche Verwendungen sind nicht ausgeschlossen. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch weitere Prägewalzen, diesen zugeordnete Glattwalzen, auch Gummigegenwalzen genannt, Leimwerke, Verbindungswalzen, etc. aufweisen, und insbesondere auch eine Vorprägeeinheit, mit welcher Bahnen von Flächenprodukten vor Zuführung zu einem zwischen der ersten Prägewalze und der zweiten Prägewalze gebildeten Spalt bearbeitbar sind. Die der ersten Prägewalze und zweiten Prägewalze zuzuführenden Flächenprodukte sind vorzugsweise bahnförmig ausgebildet und können ein oder mehrlagig ausgebildet sind, und insbesondere auch vorgeprägt, aber auch ungeprägt sein. Beispielsweise können in einer Vorprägeeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung einlagige Bahnen mit einer Mikroprägung versehen und dann den einander zugeordneten ersten und zweiten Prägewalzen zugeführt werden. Es ist auch möglich, dass in einer Vorprägeeinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise ein zweilagiges Flächenprodukt in Bahnform gebildet wird, wobei die beiden Lagen "TIP-to-TIP" oder aber in der sogenannten "Nested"-Verbindung, auch jeweils unsynchronisiert, erzeugt werden. Unsynchronisiert bedeutet, dass beispielsweise im "TIP-to-TIP"-Verfahren nicht jede Kopffläche einer Prägeerhebung einer Prägewalze exakt einer Kopffläche einer Prägeerhebung der zugeordneten Prägewalze zugeordnet ist, sondern dass hier in Maschinenrichtung ein Versatz erfolgen kann, somit noch eine der Kopffläche einer Prägeerhebung der einer ersten Prägewalze einem Teil einer Kopffläche einer Prägeerhebung eine zweite Prägewalze zugewandt ist, über welche eine Verbindung der Bahnen zumindest in Teilen erfolgt.
Das Flächengewicht einer einzelnen Lage liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 6g/m² bis 100g/m², bevorzugt in einem Bereich von etwa 9g/m² bis etwa 35g/m², und das Flächengewicht des mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Flächenproduktes liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von etwa 15g/m² bis 400g/m², weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 30g/m² bis etwa 200g/m².
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass aufgrund der Zuordnung der ersten Prägewalze zur zweiten Prägewalze unter Bildung insbesondere eines Spaltes zwischen diesen letztendlich eine "TIP-to-TIP"-Verbindung erfolgt, wobei die sich gegenüberliegenden Prägeerhebungen eine unterschiedliche Höhe h₁ bis h₄, gemessen ausgehend von einem Grund der ersten bzw. zweiten Prägewalze, aufweisen, wobei Paare der Prägeerhebungen gebildet sind, nämlich einmal ein Paar durch die erste Prägeerhebung und vierte Prägeerhebung, einmal ein Paar durch die zweite Prägeerhebung und die dritte Prägeerhebung. Ist beispielsweise die Höhe h₁ größer als die Höhe h₂, so ist die der Höhe h₁ der ersten Prägeerhebung zugeordnete Höhe h₄ der vierten Prägeerhebung kleiner als die Höhe h₁. Umgekehrt ist die Höhe h₃ der dritten Prägeerhebung größer als die Höhe h₄ und damit auch größer als die Höhe h₂ der zweiten Prägeerhebung. Letztendlich werden hierdurch zumindest in Teilbereichen der Oberflächen der ersten Prägewalze und zweiten Prägewalze komplementäre Prägeerhebungen mit unterschiedlichen Höhen zur Verfügung gestellt. Hierdurch ist es vorteilhafterweise möglich, auf die jeweils eine größere Höhe aufweisenden Prägeerhebungen der ersten Prägewalze und diejenigen der zweiten Prägewalze beispielsweise jeweils einen gefärbten Leim zumindest teilflächig auf deren Kopfflächen anzuordnen, so dass ein zweifarbiges Flächenprodukt mit einem sauber strukturierten bzw. klaren Muster zur Verfügung gestellt wird.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen werden, dass ein weiteres Paar von Prägeerhebungen mit Höhen vorhanden ist, die sich von denjenigen der beiden anderen Paare unterscheiden, ansonsten aber bevorzugt eine Gesamthöhe beider Prägeerhebungen aufweisen, die der Gesamthöhe der beiden anderen Paare von Prägeerhebungen entspricht. Hierdurch können weitere optische Effekte erzeugt werden, beispielsweise bei einer Anordnung solcher dritten Paare von Prägeerhebungen um ein Paar von Prägeerhebungen, welches ein Dekormuster prägt, beispielsweise ein Tier- oder Blumenmotiv. Dann kann durch die dritten Paare insbesondere eine Kontrastverstärkung um das Dekormuster erzeugt werden, wobei dann Höhen der das dritte Paar bildenden Prägeerhebungen zwischen denjenigen der ersten und zweiten bzw. dritten und vierten Prägeerhebungen liegen.
Bevorzugt bilden die Teilbereiche der Prägewalzen mit den ersten und vierten Prägeerhebungen und den zweiten und dritten Prägeerhebungen eine gesamte Prägefläche der Prägewalzen aus. Zusätzlich können dritte Paare von Prägeerhebungen, wie oben beschrieben, oder aber Auslassungen, oder aber nicht-prägende Prägeerhebungen, d. h. solche, die nicht eine gleiche Gesamthöhe wie diejenigen Prägeerhebungspaare aufweisen und insbesondere beabstandet voneinander in Bezug auf ihre Kopfflächen angeordnet sind, vorgesehen sein. Die Prägewalzen weisen bevorzugt über ihre gesamte Prägefläche verteilt die genannten Teilbereiche auf. Insbesondere sind die diese bildenden ersten bis vierten Prägeerhebungen, die bevorzugt Mikro- und/oder Dekorprägemuster bilden, über die gesamte Breite der Prägefläche der Prägewalzen verteilt. Bevorzugt überwiegen dabei Teilbereiche mit Prägeerhebungen, die eine Mikroprägung erzeugen, in ihrer Gesamtfläche diejenigen Teilbereiche mit Prägeerhebungen, die eine Makroprägung bilden. Besonders bevorzugt sind die Teilbereiche derart ausgebildet, dass der durch das eine Paar der Prägeerhebungen gebildete Teilbereich über die gesamte Breite der Prägefläche der Prägewalzen angeordnet ein Hintergrundelement in Form einer Mikroprägung erzeugt, in welches durch zweite Teilbereiche mit dem weiteren Paar der Prägeerhebungen mindestens eine Makroprägung in Form eines Dekormusters eingebracht wird.
Die erste Prägewalze und die zweite Prägewalze können dabei in weiteren Teilbereichen der Oberflächen derselben auch Auslassungen zwischen Prägeerhebungen aufweisen, in welchen keine Prägeerhebungen angeordnet sind. Auch ist es möglich, dass noch weitere Prägeerhebungen vorgesehen sind, welche in weiteren Teilbereichen der ersten Prägewalze und zweiten Prägewalze eine identische Höhe, ausgehend gemessen vom Grund der jeweiligen Prägewalze, aufweisen. Dabei können die Prägeerhebungen auch derart ausgestaltet sein, dass die sich gegenüberstehenden Kopfflächen nicht in Kontakt kommen und insbesondere nicht mit Leim versehen werden.
Besonders bevorzugt sind die ersten Prägeerhebungen und vierten Prägeerhebungen als auch die zweiten Prägeerhebungen und dritten Prägeerhebungen mit den Höhen h₁ bis h₄ derart zugeordnet, dass zwischen diesen ein gleichmäßiger Spalt gebildet ist. Der Spaltabstand liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0,5/100 mm bis etwa 40/100 mm, weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 1/100 mm bis etwa 15/100mm, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 1/100 mm bis etwa 5/100 mm.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die ersten Prägeerhebungen eine Höhe h₁ von 1300 µm, gemessen ausgehend von einem Grund der ersten Prägewalze, aufweisen, und die diesen zugeordneten vierten Prägeerhebungen eine Höhe h₄ von etwa 700 µm. Dann kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die zweiten Prägeerhebungen der ersten Prägewalze eine Höhe h₂ von etwa 700 µm aufweisen, und die dritten Prägeerhebungen eine Höhe h₃ von etwa 1300 µm, jeweils ebenfalls gemessen vom Grund, nun aber der zweiten Prägewalze. Die jeweiligen Prägeerhebungs-Paare können jedoch auch unterschiedliche Höhen aufweisen. Im Sinne der vorliegenden Erfindung weist die erste Prägeerhebung und die dritte Prägeerhebung eine Höhe h₁ und h₃ in einem Bereich von etwa 600 µm bis etwa 2000 µm auf, gemessen ausgehend von einem Grund der ersten Prägewalze bzw. Grund der zweiten Prägewalze, wobei der genannte Bereich vorzugsweise in einem Bereich von etwa 800 µ bis etwa 1800 µm, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 1000 µm bis etwa 1600 µm liegt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung weist die zweite Prägeerhebung und die vierte Prägeerhebung eine Höhe h₂ und h₄ in einem Bereich von etwa 400 µm bis etwa 1600 µm, gemessen ausgehend von einem Grund der ersten Prägewalze bzw. Grund der zweiten Prägewalze, auf, wobei der genannte Bereich bevorzugt zwischen etwa 600 µm bis etwa 1400 µm, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von etwa 700 µm bis etwa 1200 µm liegt.
So kann im Sinne der vorliegenden Erfindung beispielsweise die erste Prägeerhebung eine Höhe h₁ von etwa 1400 µm und die vierte Prägeerhebung eine Höhe h₄ von etwa 600 µm aufweisen, und die zweite Prägeerhebung eine Höhe h₂ von etwa 800 µm und die dritte Prägeerhebung eine Höhe h₃ von etwa 1200 µm. Aber auch jede andere Kombination der Höhen ist möglich, soweit Prägeerhebungs-Paare im Sinne des Vorstehenden gebildet werden, wobei die Höhen h₁ und h₂ bzw. h₃ und h₄ der ersten und zweiten Prägeerhebung bzw. dritten und vierten Prägeerhebung eben unterschiedlich sind, und bevorzugt die ersten und vierten Prägeerhebungen zusammen eine Gesamthöhe aufweisen, die identisch zu der Gesamthöhe der zweiten und dritten Prägeerhebungen ist, im vorstehenden Beispiel also 2000 µm.
Statt einem Tissue oder Tissue-ähnlichem Material kann auch ein vliesartiges Material, auch bezeichnet als non-woven-Material, eingesetzt werden, welches auf jede erdenkliche Art und Weise hergestellt sein kann, beispielsweise im airlaid-Verfahren oder mit wet-laid-Techniken. Das Vliesmaterial kann dabei aus Naturfasern bestehen, beispielsweise Zellulose- oder Baumwollfasern, jedoch auch aus Kunststofffasern wie beispielsweise Polyethylen- oder Polypropylen-Fasern. Im Hinblick auf die einsetzbaren Materialien sei insbesondere auf die EP 1 619015 B1 , 8. Absatz verwiesen, der hiermit vollständig zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Die der ersten Prägewalze und zweiten Prägewalze zugeführten Bahnen können dabei nicht nur ungeprägt und mikrogeprägt, sondern auch in sonstiger Weise vorgeprägt oder aber auch gerändelt, genadelt oder sonstig strukturell vorbehandelt sein. Sie können zudem auch mit oberflächenverändernden Mitteln versehen sein, oder aber mit Lotionen oder Balsam.
Bevorzugt sind die Kopfflächen der ersten und vierten Prägeerhebung und der zweiten und dritten Prägeerhebung im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet. Soweit die Kopfflächen gleichdimensioniert sind, sind diese weiter bevorzugt im Wesentlichen exakt einander zugeordnet. Der Begriff "im Wesentlichen" und "in etwa" ist im Sinne der vorliegenden Erfindung dahingehend zu verstehen, dass die auf diese bezogenen Werte bzw. Dimensionierungen um nicht mehr als + /-20 %, bevorzugt nicht mehr als +/- 10 %, weiter bevorzugt nicht mehr als +/-5 %, von einander abweichen. Die Kopfflächen der ersten und vierten Prägeerhebung bzw. der zweiten und dritten Prägeerhebung müssen dabei in ihren Dimensionen sich nicht vollständig entsprechen. So kann beispielsweise die Dimensionierung der Kopffläche der ersten und der zweiten Prägeerhebung anders sein, beispielsweise diese einen geringeren Durchmesser aufweisen, als diejenigen der dritten und vierten Prägeerhebung. Bevorzugt ist in einem solchen Fall vorgesehen, dass die Kopfflächen der ersten und der zweiten Prägeerhebung derart den dritten und vierten Prägeerhebungen zugeordnet sind, dass deren Kopfflächen innerhalb der Kopfflächen der dritten und der vierten Prägeerhebung angeordnet sind, oder umgekehrt. Es kann im Sinne der vorliegenden Erfindung jedoch auch vorgesehen sein, dass die Zuordnung der Kopfflächen der ersten und der vierten Prägeerhebung einerseits und der zweiten und dritten Prägeerhebung andererseits derart erfolgt, dass diese nicht exakt oder im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind, sondern es kann auch ein Versatz von mehr als 10 %, bevorzugt mehr als 20 %, weiter bevorzugt mehr als 30 %, noch weiter bevorzugt mehr als 40 % oder 50 %, vorliegen, soweit nur sichergestellt ist, dass zumindest Teilfläche der jeweiligen Kopfflächen gegenüberliegend angeordnet sind, so dass hier insbesondere nach erfolgter Beleimung dann auch eine Verbindung erfolgen kann.
Vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine der ersten Prägewalze zugeordnete erste Glattwalze, die auch als Gegenwalze, insbesondere als Gummigegenwalze angesprochen werden kann. Weiter bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweite Glattwalze, die der zweiten Prägewalze zugeordnet ist, wobei die zweite Glattwalze auch als Gegenwalze, insbesondere als Gummigegenwalze angesprochen werden kann.
Weiter vorteilhaft umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein erstes Leimwerk, welches der ersten Prägewalze zugeordnet ist. Weiter bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung ein zweites Leimwerk, welches der zweiten Prägewalze zugeordnet ist. Das erste Leimwerk und das zweite Leimwerk weisen jeweils eine erste Leimauftragswalze bzw. eine zweite Leimauftragswalze auf, mit welcher Leim auf die Prägeerhebungen der ersten Prägewalze und der zweiten Prägewalze übertragbar ist. Dabei sind die beiden Auftragswalzen derart erfindungsgemäß eingestellt, dass ein Leimauftrag bevorzugt ausschließlich auf diejenigen Prägeerhebungen erfolgt, welche eine größere Höhe aufweisen. Dies kann in dem weiter vorstehend bereits gegebenen Beispiel beispielsweise die erste Prägeerhebung mit einer Höhe h₁ und die dritte Prägeerhebung der zweiten Prägewalze mit einer Höhe h₃ sein. Der Leim kann dabei farblos oder farbig sein. Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Leimwerk und das zweite Leimwerk mit Leim unterschiedlicher Farbe beschickt sind. Dann lassen sich erfindungsgemäß zweifarbige Flächenprodukte zur Verfügung stellen mit klar konturierten Prägemustern, hervorgerufen durch die jeweiligen Prägeerhebungs-Paare, gebildet durch die erste Prägewalze und die zweite Prägewalze. Alternativ oder kumulativ kann statt einem Leim über ein Leimwerk oder eine alternative Vorrichtung, beispielsweise eine Druckvorrichtung, Farbe aufgebracht werden. Beispielsweise ist der ersten Prägewalze ein erstes Leimwerk zur Aufbringung eines durchsichtigen Leims und der zweiten Prägewalze eine Vorrichtung, die zum Beispiel ein Leimwerk sein kann, zur Aufbringung von Farbe zugeordnet.
Erfindungsgemäß umfasst die erste Prägewalze und/oder zweite Prägewalze Auslassungen ohne Prägeerhebungen. Diese Auslassungen sind vorzugsweise in Teilbereichen auf der ersten Prägewalze und/oder zweiten Prägewalze angeordnet. Zur Hervorhebung von Prägemustern sind Auslassungen insbesondere in einem Bereich um Makroprägemuster herum vorgesehen, so dass die Makroprägemuster stärker hervortreten. Das Makroprägemuster kann beispielsweise ein solches sein, welches linien- oder kreisförmig ausgebildet oder eine sonstige figürliche Form aufweist, bzw. Kombination von Makroprägemustern. Beispielsweise können Makroprägemuster die Form einer Wolke oder eines Schafes, einer Blume oder ein sonstiges Motiv aufweisen. Die Makroprägemuster werden beispielsweise durch linienförmig ausgebildete Prägeerhebungen erzeugt. Beispielsweise kann das Prägeerhebungs-Paar aus der ersten und vierten Prägeerhebung jeweils linienförmig zur Bildung des Makroprägemusters ausgebildet sein.
Soweit Auslassungen vorgesehen werden, sind diese bevorzugt um das Paar derjenigen Prägeerhebungen angeordnet, welches ein Makromotiv, insbesondere ein Dekormuster, erzeugt. Die Auslassungen haben eine Breite von ein bis fünf, bevorzugt bis drei, Prägeerhebungsreihen gebildet durch das weitere Paar von Prägeerhebungen, die ein Mikroprägemuster bilden. Hierdurch wird das Makromotiv stärker hervorgehoben. Auch wird der Bereich des Makromotivs weniger steif bzw. brettig ausgebildet. Die Auslassungen können dabei definiert werden durch entfernte oder durch Prägeerhebungen mit einer geringeren Höhe als die der ersten bis vierten Prägeerhebungen, die dann kein komplementäres Paar mit insbesondere einer gleichen Gesamthöhe der Prägeerhebungen bilden. Ein ähnlicher optischer Effekt kann erreicht werden, wenn um das Paar von Prägeerhebungen, die mindestens ein Makromotiv bilden, ein weiteres drittes Paar von Prägeerhebungen angeordnet wird, die, wie weiter oben bereits beschrieben, eine Kontrastverstärkung, insbesondere bei Vorsehung farbigen Leims nur im Bereich der das Makromotiv bildenden Prägeerhebungen, erzeugen.
Die Prägeerhebungen, die auf der ersten Prägewalze oder zweiten Prägewalze vorgesehen sind, können sämtliche geometrische Formen aufweisen. Diese können beispielsweise pyramidenstumpfförmig oder aber kegelstumpfförmig ausgebildet sein, und können beispielsweise auch linienförmig zur Bildung von Makroprägungen ausgebildet sein. Aber auch sonstige großflächigen Formen sind je nach gewünschtem Makromotiv möglich. Die Kopffläche der jeweiligen Prägeerhebung beträgt mindestens 0,05 mm². Insbesondere eine Teilfläche der Kopffläche einander zugeordneter erster und vierter Prägeerhebung bzw. zweiter und dritter Prägeerhebungen beträgt mindestens 0,05 mm², und liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von etwa 0,06 mm² bis etwa 5 mm² bevorzugt etwa 0,1 mm² bis etwa 0,3 mm², letzterer Bereich bevorzugt bei einer Mikroprägung. Eine Mikroprägung im Sinne dieser Erfindung ist eine aus kleinen Punkten bestehende Hintergrundprägung im gebildeten Flächenprodukt, die insbesondere durch Prägeerhebungen mit kleiner Kopffläche, wie vorstehend beschrieben, erzeugt werden. Ausgehend vom jeweiligen Grund der ersten Prägewalze bzw. der zweiten Prägewalze können die Prägeerhebungen in einem Öffnungswinkel von etwa 5 Grad bis etwa 85 Grad ausgebildet sein, vorteilhafterweise mit einem Winkel in einem Bereich von etwa 30 Grad bis etwa 80 Grad. Die Seitenflächen der Prägeerhebungen müssen nicht identisch ausgebildet sein, und auch nicht einen identischen Öffnungs- oder Flankenwinkel aufweisen, sondern können auch unterschiedlich, insbesondere asymmetrisch ausgebildet sein. Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung sind sämtliche Prägeerhebungen, die auf der Oberfläche der ersten und/oder zweiten Prägewalze angeordnet sind, kegel- oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet im Hinblick auf die Seitenflächen, und zwar bevorzugt symmetrisch kegel- bzw. pyramidenstumpfförmig, d.h. auch mit identischen Flankenwinkeln. Werden in Aufsicht linienförmige Prägeerhebungen zur Erzeugung von Mustern verwendet, so sind diese im Querschnitt gesehen bevorzugt pyramidenstumpfförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet. Auch in dieser Ausführungsform können die Flankenwinkel gleich oder unterschiedlich sein. Linienförmige Prägeerhebungen weisen bevorzugt eine im Vergleich zu den Kopfflächen von pyramiden- und/oder kegelstumpfförmig ausgebildeten Prägeerhebungen verbreiterte Kopffläche auf. Diese verbreiterte Kopffläche ist bevorzugt etwa 2 mal oder 5 mal breiter ausgebildet als bei kegel- und/oder pyramidenstumpfförmigen Prägeerhebungen, bezogen auf einen Querschnitt durch diese.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Flächenprodukten wie vorstehend beschrieben unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer ersten Prägewalze, umfassend mindestens eine erste und eine zweite Prägeerhebung, wobei die erste Prägeerhebung eine Höhe h₁ und die zweite Prägeerhebung eine Höhe h₂ aufweist, wobei h₁ größer als h₂ ist, und mit einer zweiten Prägewalze, umfassend mindestens eine dritte und eine vierte Prägeerhebung, wobei die dritte Prägeerhebung eine Höhe h₃ und die vierte Prägeerhebung eine Höhe h₄ aufweist, wobei h₃ größer als h₄ ist, wobei die erste und die zweite Prägewalze derart einander zugeordnet sind, dass eine Kopffläche der ersten Prägeerhebung einer Kopffläche der vierten Prägeerhebung und eine Kopffläche der zweiten Prägeerhebung einer Kopffläche der dritten Prägeerhebung zugeordnet sind, so dass bei Führung von mindestens einer ersten Bahn durch einen zwischen der ersten und der zweiten Prägewalze gebildeten Spalt zumindest teilweise die erste Bahn im Bereich der Kopfflächen der ersten bis vierten Prägeerhebungen geprägt wird. Im Bereich der Prägung erfolgt dabei vorteilhafterweise eine Verbindung, wobei die Verbindung noch weiter vorteilhafterweise durch Leim erfolgt, welcher zumindest in Teilbereichen der Kopfflächen insbesondere derjenigen Prägeerhebungen, die ein größere Höhe aufweisen, aufgetragen wird. Betreffend die Ausgestaltung der Prägeerhebungen und Beispielen, wie die Vorrichtung ausgestaltet werden kann, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, sind vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegeben.
Vorteilhafterweise wird über ein erstes Leimwerk ein erster Leim auf die erste Prägeerhebung mit der Höhe h₁ aufgegeben. Weiter vorteilhafterweise wird über ein zweites Leimwerk ein zweiter Leim auf die dritte Prägeerhebung mit der Höhe h₃ aufgetragen. Bevorzugt werden der erste Leim und der zweite Leim unterschiedlich gefärbt eingesetzt. Es ist jedoch auch möglich, dass der Leim farblos eingesetzt wird, bzw., dass nur der erste oder der zweite Leim gefärbt eingesetzt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mindestens eine erste Bahn über die erste Prägewalze und mindestens eine zweite Bahn über die zweite Prägewalze geführt. Bevorzugt wird der ersten Prägewalze und der zweiten Prägewalze und dem zwischen diesen gebildeten Spalt eine weitere, dritte Bahn, zugeführt, welche wiederum einlagig, zweilagig, dreilagig oder sonstwie mehrlagig ausgebildet sein kann. Sämtliche Bahnen bzw. einzelne Lagen der jeweiligen Bahnen werden ungeprägt, mikrogeprägt, vorgeprägt, genadelt, gerändelt oder sonstwie strukturell vorbereitet eingesetzt. Es kann vorgesehen werden, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mehr als drei Bahnen der ersten Prägewalze und der zweiten Prägewalze im Spalt zwischen dieser, zugeführt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird zwischen der ersten und der zweiten Bahn mindestens eine dritte Bahn eingeführt, wobei diese dritte Bahn, wie vorstehend beschrieben, ein-, zwei- oder sonstwie mehrlagig ausgebildet werden kann. Die dritte Bahn wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Flächenproduktes bevorzugt zwischen der ersten Bahn und der zweiten Bahn angeordnet. Im Sinne der vorliegenden Erfindung gibt es dabei eine Vielzahl von Möglichkeiten, wie die mindestens eine dritte Bahn, oder aber auch jede weitere Bahn in der Vorrichtung des erfindungsgemäßen Verfahrens geführt und insbesondere dem Spalt zwischen der ersten Prägewalze und der zweiten Prägewalze zugeführt wird. Die hier möglichen Zuführungen sind für den angesprochenen Fachmann je nach Bedarf zu wählen und liegen in der üblichen Griffweite seines eingesetzten Fachwissens.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der ersten Prägewalze und/oder zweiten Prägewalze eine Verbindungswalze, auch Bahnverbindungswalze genannt, zugeordnet. Diese kann im erfindungsgemäßen Verfahren auch abgestellt von der ersten Prägewalze und/oder zweiten Prägewalze angeordnet sein, je nach gewünschter Konfektion des mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung herzustellenden Flächenproduktes.
Offenbart ist weiterhin ein Flächenprodukt, hergestellt mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie vorstehend beschrieben bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren wie vorstehend beschrieben. Das Flächenprodukt ist vorteilhafterweise aus Tissue und/oder einem Tissue-ähnlichem Material hergestellt. Es kann jedoch auch aus einem vliesartigen Material hergestellt sein. Das Flächenprodukt weist vorteilhafterweise zumindest in Teilbereichen ein Mikroprägemuster auf, und weiter bevorzugt in weiteren Teilbereichen ein Makroprägemuster. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Flächenprodukt zwei oder mehr unterschiedliche Makroprägemuster oder zwei oder mehr unterschiedliche Mikroprägemuster aufweist. Vorteilhafterweise sind die jeweiligen Prägemuster, seien es Mikroprägemuster oder Makroprägemuster, farbig hervorgehoben durch Einsatz farbigen Leims oder durch Farbe. Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung weist das Flächenprodukt mindestens zweifarbig hervorgehobene Prägemuster auf, wobei vorzugsweise ein Prägemuster, das farblich hervorgehoben ist, ein Mikroprägemuster ist, und das andere Prägemuster ein Makroprägemuster. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Makro(Dekor-)prägemuster farblich hervorgehoben, das mindestens eine Mikroprägemuster hingegen nicht.
Das mindestens einlagige, bevorzugt zweilagige, weiter bevorzugt drei-, vier-, fünf-, sechs- oder sonstwie mehrlagige Flächenprodukt wie vorstehend beschrieben wird bevorzugt als Toilettenpapier, Küchenpapier, Taschentuch, Papierhandtuch aber auch Reinigungstuch, Kosmetiktuch oder als Serviette verwendet. Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:: eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2:: einen Ausschnitt der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit erster Prägewalze 12 und zweiter Prägewalze 16 mit ersten bis vierten Prägeerhebungen;
Fig. 3:: eine schematische Darstellung der Zuordnung der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16 mit einem Spalt 38;
Fig. 4:: eine schematische Darstellung der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16 im Spalt 38 bei einer Bahnführung mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 5:: eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 6:: eine schematische Darstellung der Verhältnisse im Spalt 38 bei einer Bahnführung mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 5;
Fig. 7:: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer dritten Ausführungsform mit einer Vorprägeeinheit 90;
Fig. 8:: eine schematische Darstellung der Verhältnisse im Spalt 38 zwischen erster Prägewalze 12 und zweiten Prägewalze 16 bei einer Bahnführung mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 7;
Fig. 9:: eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Vorprägeeinheit 90;
Fig. 10:: eine schematische Darstellung der Verhältnisse im Spalt 38 zwischen erster Prägewalze 12 und zweiten Prägewalze 16 bei einer Bahnführung gemäß der Vorrichtung nach Fig. 9;
Fig. 11:: eine Draufsicht auf ein zweilagiges, mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Flächenproduktes 80; sowie
Fig.12:: eine Schnittansicht A-A gemäß Fig. 11 durch das zweilagige Flächenprodukt 80.

Zunächst sei vorausgeschickt, dass die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen lediglich beispielhaft und nicht einschränkend auszulegen sind. Insbesondere können die dort beschriebenen Merkmale untereinander mit den weiter oben in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung beschriebenen weiteren Merkmalen zur weiteren Ausgestaltungen kombiniert werden. Des Weiteren sei auch darauf hingewiesen, das die in den Figurenbeschreibungen und den in den Ansprüchen angegebenen Bezugszeichen den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, sondern lediglich auf die in den Figuren bezeichneten Ausführungsbeispiele verweisen. Insbesondere ist die Anordnung der ersten bis vierten Prägeerhebungen, wie in den Figuren gezeigt, nur eine oder mehrere der möglichen Ausgestaltungen und Anordnungen derselben auf der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16. Dies gilt auch für das Flächenprodukt 80 gemäß Fig. 11, was auch in jeder anderen Art und Weise ausgestaltet sein und insbesondere andere Makro- oder Mikroprägemuster aufweisen kann. Dies gilt auch im Hinblick auf die unterschiedlichen Zuführungen der verschiedenen Bahnen, insbesondere der ersten, zweiten und dritten Bahnen 30, 32 und 34 zu und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere nicht ausgeschlossen, dass auch noch weitere Bahnen über die drei Bahnen 30, 32 und 34 hinaus vorgesehen werden und dass die jeweiligen Bahnen nicht nur ein- oder zweilagig, sondern sonst wie mehrlagig ausgebildet sind. Auch ist die Zuordnung der Leimwerke nur eine beispielhafte Zuordnung, diese können insbesondere auch in anderer Weise den Prägewalzen 12 und 16 zugeordnet sein. Und schließlich können auch die (Gummi-) Gegenwalzen 14 und 18 bzw. Verbindungswalzen 20 abgestellt von der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16 sein, je nachdem, was für ein Flächenprodukt erhalten werden soll, insbesondere welche Eigenschaften dieses aufweisen soll.
Fig. 1 zeigt nun eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung, bei welcher zwei Materialbahnen 30 und 32, die jeweils einlagig ausgebildet sind, zu einem Flächenprodukt 80, welches dann zwei Lagen aufweist, verbunden werden. Die erste Bahn 30 wird dabei über eine Gummigegenwalze bzw. Glattwalze 14 eines ersten Walzenpaares einer ersten Prägewalze 12 zugeführt, wobei eine Beleimung über eine erste Auftragswalze 24 eines ersten Leimwerks 22 mit beispielsweise einem farbigem Leim erfolgt. Diese Beleimung wird, wie beispielsweise aus Fig. 2 ersichtlich ist, nur vorgenommen in Bereichen von ersten Prägeerhebungen 40 mit einer Höhe h₁, die größer ist als eine Höhe h₂ zweiter Prägeerhebungen 42, die auf einer Oberfläche der Prägewalze 12 ausgehend von einem Grund 48 derselben zumindest in Teilbereichen angeordnet sind. Ebenso erfolgt eine Zuführung der einlagigen Materialbahn 32 über eine Gummigegenwalze bzw. Glattwalze 18 zu einer zweiten Prägewalze 16, wobei über eine zweite Leimauftragswalze 28 eines zweiten Leimwerkes 26 eine Beleimung mit einem farbigen oder nichtfarbigen Leim oder aber eine Aufbringung einer Farbe erfolgt. Fig. 2 kann dabei entnommen werden, dass die Beleimung im Bereich von Kopfflächen dritter Prägeerhebungen 44 mit einer Höhe h₃ erfolgt, die größer ist als eine Höhe h₄ vierter Prägeerhebungen 46, jeweils gemessen ausgehend von einem Grund 50 der zweiten Prägewalze 16. In einen Spalt 38, gebildet durch Zuordnung der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16, werden die beiden Materialbahnen 30 und 32 geführt und dabei verbunden, insbesondere durch den aufgetragenen Leim durch das erste Leimwerk 22 und das zweite Leimwerk 26. Anschließend wird die Bahn noch über eine Bahnverbindungswalze 20 geführt und in Maschinenrichtung 36, symbolisiert durch den Pfeil, das fertige Flächenprodukt 80, welches zweilagig ausgebildet ist, aus der Vorrichtung 10 herausgeführt.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Fig. 1 betreffend die erste Prägewalze 12 und die zweite Prägewalze 16 mit einer gezeigten beispielhaften Anordnung der ersten bis vierten Prägeerhebung 40, 42, 44 und 46. Dabei ist symbolisch kenntlich gemacht die Versehung von Kopfflächen der ersten Prägeerhebung 40 und der dritten Prägeerhebung 44 mit erstem Leim 23 und zweitem Leim 27, wobei der erste und der zweite Leim 23 und 27 vorzugsweise unterschiedlich gefärbt sind. Der erste Leim 23 und der zweite Leim 27 können jedoch auch ungefärbt sein, oder nur einer der beiden Leime kann gefärbt sein.
Fig. 3 zeigt schematisch die Situation in dem Spalt 38, gebildet zwischen der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16, wobei zur besseren Darstellung die Rundung der Prägewalzen 12 und 16 nicht berücksichtigt ist. Fig. 3 zeigt dabei den Zustand ohne im Spalt 38 eingeführte Materialbahnen. Auf der ersten Prägewalze 12 sind erste Prägeerhebungen 40 mit einer Höhe h₁ zu erkennen, die größer ist als eine Höhe h₂ zweiter Prägeerhebungen 42. Die Höhen h₁ und h₂ werden ausgehend von einem Grund 48 der ersten Prägewalze 12 bis zu einer Kopffläche 52 der ersten Prägeerhebung 40 bzw. einer Kopffläche 54 der zweiten Prägeerhebung 42 bestimmt. Die erste Prägeerhebung 40 und die zweite Prägeerhebung 42 sind dabei in diesem Beispiel pyramidenstumpfförmig gebildet, wobei die erste Prägeerhebung 40 erste und zweite Seitenflächen 60 bzw. 61 und die zweite Prägeerhebung 42 erste und zweite Seitenflächen 62 und 63 aufweist. Die Seitenflächen 60 und 61 bzw. 62 und 63 sind symmetrisch zueinander ausgebildet und weisen einen Öffnungswinkel von etwa 60 Grad bei der ersten Prägeerhebung 40 und etwa 65 Grad bei der zweiten Prägeerhebung 42 auf. Die dritten Prägeerhebungen 44 der zweiten Prägewalze 16 weisen eine Höhe h₃ auf, die größer ist als eine Höhe h₄ vierter Prägeerhebungen 46. Hierbei werden die Höhen h₃ und h₄ gemessen ausgehend von einem Grund 50 der zweiten Prägewalze 16 bis zu einer Kopffläche 56 der dritten Prägeerhebung 44 bzw. einer Kopffläche 58 der vierten Prägeerhebung 46. Die dritte und die vierte Prägeerhebung 44, 46 sind dabei ebenfalls pyramidenstumpfförmig ausgebildet, wobei die dritte Prägeerhebung 44 Seitenflächen 64 und 65 aufweist und die vierte Prägeerhebung 46 Seitenflächen 66 und 67. Die Seitenflächen 64 und 65 bzw. 66 und 67 sind symmetrisch zueinander ausgebildet insbesondere mit gleichen Öffnungswinkeln, wobei der Winkel, bestimmt zwischen dem Grund 50 und der Seitenfläche 64 bzw. 65 der dritten Prägeerhebung 44, etwa 80 Grad beträgt und der Winkel der vierten Prägeerhebung 46, bestimmt ausgehend von dem Grund 50 und den Seitenflächen 66 bzw. 67, etwa 74 Grad beträgt.
Zur beispielhaften Verdeutlichung ist in Fig. 3 der erste Leim 23 auf der ersten Prägeerhebung 40 und der zweite Leim 27 auf der dritten Prägeerhebung 44 gezeigt, wobei der erste Leim 23 und der zweite Leim 27 über das erste und zweite Leimwerk 22, 26 auftragbar ist. Darüber hinaus ist mit dem Bezugszeichnen 70 eine Normallinie bezeichnet, welche durch die Kopfflächen 56 der dritten Prägeerhebung und Kopfflächen 52 der ersten Prägeerhebung 40 definiert ist. Der Spaltabstand zwischen den Kopfflächen 52 der ersten Prägeerhebung 40 und Kopfflächen 58 der vierten Prägeerhebung 46 bzw. der Kopfflächen 54 der zweiten Prägeerhebung 42 und der Kopfflächen 56 der dritten Prägeerhebung 44 beträgt etwa 3/100 mm.
Fig. 4 zeigt die Situation im Spalt 38 zwischen der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16 bei Zuführung von Materialbahnen 30 und 32, die jeweils einlagig ausgebildet sind, unter Einsatz einer Vorrichtung 10 gemäß der Fig. 1. Deutlich ist die Verbindung über den ersten Leim 23 bzw. den zweiten Leim 27 im Bereich der Prägewalz-Paare erste Prägeerhebung 40/zweite Prägeerhebung 46 bzw. zweite Prägeerhebung 42/dritte Prägeerhebung 44 zu erkennen.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, wobei im Folgenden lediglich Abweichungen zu der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 erläutert sind. Im Übrigen sind in Fig. 5 gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet wie in Fig. 1. In der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gemäß Fig. 5 wird eine Materialbahn 30 gebildet durch eine erste Lage 29 und eine zweite Lage 31 und eine Materialbahn 32 gebildet durch eine dritte Lage 33 und einer vierten Lage 35. Hierdurch wird letztendlich ein insgesamt vierlagiges Flächenprodukt 80 gebildet. Ansonsten erfolgt die Zuführung der zweilagigen Bahn 30 und 32 und die Beleimung in gleicher Weise wie zu der ersten Ausführungsform gemäß in Fig. 1 beschrieben.
Fig. 6 zeigt die Situation im Spalt 38 zwischen der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16 bei Zuführung der Bahnen 30 und 32 mit der Vorrichtung 10, wie in Fig. 5 dargestellt. Auch hier ist gut die Verbindung der einzelnen Lagen 29, 31, 33 und 35 der zweilagigen Bahn 30 und 32 im Bereich der Prägeerhebungs-Paare 40/46 und 42/44 unter Einsatz eines ersten Leims 23 und eines zweiten Leims 27 zu erkennen.
Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in einer schematischen Darstellung, wobei im Folgenden lediglich Abweichungen zu der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 erläutert sind. Anders als bei der ersten und zweiten Ausführungsform ist zusätzlich eine Vorprägeeinheit 90 vorgesehen, über welche eine zweilagige dritte Materialbahn 34 zwischen einer einlagigen Materialbahn 30 und eines einlagigen Materialbahn 32 in den Spalt 38 zwischen der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16 geführt ist. Die Vorprägeeinheit 90 umfasst ein erstes Walzenpaar mit einer Glattwalze oder Gummigegenwalze 94 und einer dieser zugeordneten ersten Prägewalze 92 als auch ein zweites Walzenpaar mit einer zweiten Glatt- bzw. Gummigegenwalze 98 und einer diesen zugeordneten zweiten Prägewalze 96. Ein Leimwerk 100 ist der ersten Prägewalze 92 zugeordnet, wobei über eine Leimauftragswalze 102 Prägeerhebungen auf der Prägewalze 92 im Bereich derer Kopfflächen mit Leim versehen werden. Wie schematisch an der Ausgestaltung der zweilagigen Bahn 34 zu erkennen ist, sind auf den Prägewalzen 92 und 96 Prägeerhebungen mit identischen Höhen vorgesehen, und die Walzen sind derart synchronisiert, dass eine "TIP-to-TIP"-Verbindung erfolgt. Demnach wird jeder einzelne Prägeerhebung der ersten Prägewalze 92 auf ihrer Kopffläche mit Leim versehen und verbindet sich mit einer entsprechenden Kopffläche einer Prägeerhebung der zweiten Prägewalze 96. Die dritte Materialbahn 34 wird wie vorstehend beschrieben dem Spalt 38 zugeführt. Ansonsten erfolgt die Zuführung der einlagigen Materialbahn 30 und 32 wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, so dass letztendlich das vierlagige Produkt 80 gebildet und in Maschinenrichtung 36, verdeutlicht durch den Pfeil, aus der Vorrichtung 10 herausgeführt wird.
Fig. 8 zeigt in einer schematischen Darstellung die Verhältnisse im Spalt 38 zwischen der ersten Prägewalze und der zweiten Prägewalze 16 bei Einsatz einer Vorrichtung gemäß Fig. 7. Die Materialbahn 30, 32 und die zwischen diesen mittig eingeführtem zweilagige Materialbahn 34 mit den Lagen 104 und 106 ist deutlich zu erkennen. Das hierdurch erzeugte vierlagige Produkt weist ein größeres Volumen bei gleichzeitiger Zurverfügungstellung einer hinreichenden Weichheit auf, sowie bei Vorsehung unterschiedlich gefärbten ersten und zweiten Leims 23 und 27 ein zweifarbiges Muster.
Fig. 9 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in einer schematischen Darstellung, wobei im Folgenden nunmehr Unterschiede erklärt sind in Hinblick auf die dritte Ausführungsform gemäß Fig. 7, wobei im Übrigen gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile verwendet werden. Auch die vierte Ausführungsform der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 9 weist eine Vorprägeeinheit 90 auf, welche identisch ausgebildet ist zu derjenigen der dritten Ausführungsform gemäß Fig. 7. Allerdings wird hier die im "TIP-to-TIP"-Verfahren hergestellte Materialbahn aus den einzelnen Lagen 104 und 106 als zweite Bahn 32 um die Gummigegenwalze 18 herum, die abgestellt ist von der zweiten Prägewalze 16, dem Spalt 38 zwischen erster Prägewalze 12 und zweiter Prägewalze 16 zugeführt zur Bildung letztendlich eines dreilagigen Flächenproduktes 80, welches in Maschinenrichtung 36, gekennzeichnet durch den Pfeil, der Vorrichtung 10 entnommen wird.
Fig. 10 zeigt die Verhältnisse im Spalt 38 zwischen der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16 in einer schematischen Darstellung, wobei die Verbindung der ersten Materialbahn 30 mit der zweiten Materialbahn 32, die zweilagig ausgebildet durch "TIP-to-TIP" verbundene Lagen 104 und 106 gebildet ist, erkenntlich ist.
Fig. 11 zeigt ein zweilagiges Flächenprodukt 80, wie dieses beispielsweise mit der schematisch in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 10 hergestellt werden kann. Das Flächenprodukt 80 weist dabei Mikroprägepunkte 82, auf die ein Mikroprägemuster bilden, wobei des Weiteren Makroprägemuster in Form der Designprägebereiche 84.1, 84.2 und 84.3 zugegen sind. Die Designprägebereiche 84.1 bilden wolkenähnliche Makroprägemuster, die Designprägebereiche 84.2 ein schafskopfähnliches Makroprägemuster, und die Designprägebereiche 84.3 geschwungene linienförmige Elemente als weitere Makroprägemuster. Sämtliche Designprägebereiche 84.1, 84.2 und 84.3 weisen um die Makroprägung herum ungeprägte Bereiche 86 auf, welche die Designmakroprägemuster hervorheben.
Fig. 12 zeigt die Situation entlang eines Schnittes A-A durch das zweilagige Flächenprodukt 80 gemäß Fig. 11. Deutlich ist dabei das Designmakroprägemuster 84.3 zu erkennen, welches durch Prägeerhebungen auf Prägewalzen mit einer breiten, insbesondere 2,4 mal so breiten Kopffläche, verglichen mit den Prägeerhebungen 82, erzeugt wird, wohingegen Mikroprägepunkte 82 durch Prägeerhebungen auf den Prägewalzen mit kleineren, d. h weniger breiten Kopfflächen gebildet sind. Die Mikroprägemuster 82 und Makroprägemuster 84.2 werden durch entsprechend auf den ersten und den zweiten Prägewalzen 12 bzw. 16 beispielsweise der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 angeordneten Prägeerhebungen erzeugt, nämlich durch die Prägeerhebungs-Paare 40/46 und 42/44. Die Kopfflächen der Mikroprägepunkte 82 und der linienförmigen Makroprägemuster 84.3 sind durch ersten farbigen Leim 23 und zweiten farbigen Leim 27 miteinander verbunden. Beispielsweise kann der erste farbige Leim 23 braungefärbt sein und der zweite farbige Leim 27 grün, so dass ein grüngepunktetes Mikroprägemuster mit Mikroprägepunkten 82 das Flächenprodukt 80 kennzeichnet mit in brauner Farbe hervorgehobenem Designmakroprägemuster 84.2 und dann entsprechend gefärbten Makroprägemustern 84.1 bzw. 84.3. Auf beiden Seiten der Makroprägemuster 84.3 gemäß Fig. 12 sind ungeprägte Bereiche 86, auch Auslassung genannt, etwa in Breite einer Prägeerhebungsreihe, zu erkennen. In diesen Bereichen können jedoch beispielsweise auch, wie in Fig. 12 durch gepunktete Linien angedeutet, Prägeerhebungen 88.1 bzw. 88.2 angeordnet sein, erzeugt durch entsprechende Prägeerhebungen auf der ersten Prägewalze 12 und der zweiten Prägewalze 16 beispielsweise einer Vorrichtung 10 gemäß der Fig. 1, wobei diese jedoch, insbesondere aufgrund der nicht komplementären Ausbildung derselben bzw. geringeren Höhen im Vergleich zu den Mikroprägeerhebungen 82 und den Designmakroprägeerhebungen 84.1, 84.2 und 84.3, keine Verbindung mittels Leim aufweisen, und daher in diesen Bereichen auch kein Muster im Flächenprodukt 80 gemäß Fig. 11 erkennbar ist.
Durch die vorliegende Erfindung ist somit eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenproduktes zur Verfügung gestellt, wobei das Flächenprodukt hohen ästhetischen Anforderungen gerecht wird und dabei gleichzeitig über eine ausreichende Festigkeit, auch Bauschigkeit und Weichheit verfügt. Die Weichheit kann dabei insbesondere bei einer mehr als zweilagigen Ausgestaltung des Flächenproduktes positiv beeinflusst werden.

Claims

Vorrichtung (10) zur Herstellung von Flächenprodukten (80) umfassend eine erste Prägewalze (12), umfassend mindestens eine erste und eine zweite Prägeerhebung (40, 42), wobei die erste Prägeerhebung (40) eine Höhe h₁ und die zweite Prägeerhebung (42) eine Höhe h₂ aufweist, wobei h₁ größer als h₂ ist, weiterhin umfassend eine zweite Prägewalze (16), umfassend mindestens eine dritte und eine vierte Prägeerhebung (44, 46), wobei die dritte Prägeerhebung (44) eine Höhe h₃ und die vierte Prägeerhebung (46) eine Höhe h₄ aufweist, wobei h₃ größer als h₄ ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Prägewalze (12, 16) derart einander zugeordnet sind, dass zumindest in Teilbereichen derselben eine Kopffläche (52) der ersten Prägeerhebung (40) einer Kopffläche (58) der vierten Prägeerhebung (46) und eine Kopffläche (54) der zweiten Prägeerhebung (42) einer Kopffläche (56) der dritten Prägeerhebung (44) zugeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfflächen (52, 54, 56, 58) der ersten und vierten Prägeerhebung (40, 46) und der zweiten und dritten Prägeerhebung (42, 44) im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Prägewalze (12) eine erste Glattwalze (14) zugeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Prägewalze (16) eine zweite Glattwalze (18) zugeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Prägewalze (12) ein erstes Leimwerk (22) zugeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Prägewalze (16) ein zweites Leimwerk (26) zugeordnet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Leimwerk (22, 26) mit Leim (23, 27) unterschiedlicher Farbe beschickt sind.
Vorrichtung gemäß einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Prägeerhebung (40) und dritte Prägeerhebung (44) eine Höhe h₁ und h₃ in einem Bereich von etwa 600 µm bis etwa 2000 µm aufweist, gemessen ausgehend von einem Grund (48) der ersten Prägewalze (12) bzw. einem Grund (50) der zweiten Prägewalze (16).
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Prägeerhebung (42) und die vierte Prägeerhebung (46) eine Höhe h₂ und h₄ in einem Bereich von etwa 400 µm bis etwa 1800 µm aufweist, gemessen ausgehend vom Grund (48) der ersten Prägewalze (12) bzw. einem Grund (50) der zweiten Prägewalze (16).
Vorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Prägewalze (12, 16) Auslassungen ohne Prägeerhebungen (40, 42, 44, 46) umfassen.
Verfahren zur Herstellung von Flächenprodukten unter Verwendung einer Vorrichtung (10) mit einer ersten Prägewalze (12), umfassend mindestens eine erste und eine zweite Prägeerhebung (40, 42), wobei die erste Prägeerhebung (40) eine Höhe h₁ und die zweite Prägeerhebung (42) eine Höhe h₂ aufweist, wobei h₁ größer als h₂ ist, und mit einer zweiten Prägewalze (16), umfassend mindestens eine dritte und eine vierte Prägeerhebung (44, 46), wobei die dritte Prägeerhebung (44) eine Höhe h₃ und die vierte Prägeerhebung (46) eine Höhe h₄ aufweist, wobei h₃ größer als h₄ ist, wobei die erste und die zweite Prägewalze (12, 16) derart einander zugeordnet sind, dass eine Kopffläche (52) der ersten Prägeerhebung (40) einer Kopffläche (58) der vierten Prägeerhebung (46) und eine Kopffläche (54) der zweiten Prägeerhebung (42) einer Kopffläche (56) der dritten Prägeerhebung (44) zugeordnet sind, so dass bei Führung von mindestens einer ersten Bahn (30, 32, 34) durch einen zwischen der ersten und zweiten Prägewalze (12, 16) gebildeten Spalt (38) zumindest teilweise die erste Bahn (30, 32, 34) im Bereich der Kopfflächen (52, 54, 56, 58) der ersten bis vierten Prägeerhebungen (40, 42, 44, 46) geprägt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über ein erstes Leimwerk (22) ein erster Leim (23) auf die erste Prägeerhebung (40) mit der Höhe h₁ aufgetragen wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass über ein zweites Leimwerk (26) ein zweiter Leim (27) auf die dritte Prägeerhebung (44) mit der Höhe h₃ aufgetragen wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Leim (23, 27) unterschiedlich gefärbt eingesetzt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine erste Bahn (30) über die erste Prägewalze (12) und mindestens eine zweite Bahn (32) über die zweite Prägewalze (16) geführt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Bahn (30, 32) mindestens eine dritte Bahn (34) eingeführt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite oder dritte Bahn (30, 32, 34) geprägt oder ungeprägt sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten oder zweiten Prägewalze (12, 16) eine Verbindungswalze (20) zugeordnet wird.