PL68352Y1 - Walec wytłaczający do tłoczenia zwojów materiału celulozowego - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest walec wytłaczający do tłoczenia zwojów materiału celulozowego, w szczególności ręczników kuchennych.

Papier bibułowy czy marszczony jest używany do produkcji różnych artykułów dla gospodarstw domowych, do użytku zawodowego i przemysłowego. W szczególności papier bibułowy jest używany do produkcji papieru toaletowego, ręczników kuchennych i innych wyrobów w arkuszach lub rolkach. W wielu zastosowaniach papier bibułowy jest poddawany mechanicznej obróbce polegającej na wytłaczaniu. Zasadniczo proces wytłaczania polega na przeprowadzeniu pojedynczej warstwy lub kilku warstw papieru bibułowego przez szczelinę utworzoną między walcem wytłaczającym a walcem dociskającym. Walec wytłaczający posiada występy współpracujące z powierzchnią walca dociskającego. W niektórych metodach wytłaczania zarówno walec wytłaczający, jak i walec dociskający są wykonane z twardego materiału, na przykład stali, a występy jednego walca odpowiadają zagłębieniom drugiego. W innych bardziej powszechnych sposobach wytłaczania walec wytłaczający posiada występy zagłębiające się w elastycznie uginającą się warstwę powłoki walca dociskającego i odkształcające ją w porównaniu z kształtem zasadniczo odpowiadającym walcowi, jaki ta powierzchnia ma, gdy walec dociskający nie współpracuje i nie ma styczności z walcem wytłaczającym. Dwa walce są dociskane do siebie w taki sposób, że występy zagłębiają się w powierzchni bocznej walca dociskającego w związku z odkształceniem pod wpływem ściskania uginającej się powłoki walca dociskającego. Materiał celulozowy ze zwoju przeprowadzany przez szczelinę między dwoma walcami jest trwale odkształcany, a w ten sposób tworzą się wytłoczenia o wzorze odpowiadającym wzorowi występów na walcu wytłaczającym.

Proces wytłaczania wiąże się z dużym naprężeniem mechanicznym warstwy papieru i punktowymi rozerwaniami włókien celulozowych. Wytłaczanie jest stosowane z przyczyn estetycznych, aby udekorować warstwę papieru, a także i przede wszystkim z powodów funkcjonalności technicznej, na przykład do utworzenia obszarów klejenia pozwalających skleić więcej warstw ze sobą w celu uzyskania wielowarstwowego materiału w zwoju. Klej jest nakładany na zewnętrzną warstwę wytłoczeń, a zatem jest nakładany na ograniczone powierzchnie. Wytłaczanie służy także do modyfikowania, zmian i udoskonalania konkretnych własności papieru bibułowego, takich jak grubość, miękkość i zdolność wchłaniania. Włókna celulozowe w warstwie są narażone na duże naprężenia w miejscach, gdzie warstwa jest odkształcana poprzez wytłaczanie, wobec tego kształty, wymiary i układ występów wytłaczających nie mogą być dowolnie wybierane i należy wziąć pod uwagę konkretne kryteria ograniczające dobór wzoru wytłoczenia. Podczas projektowania wzoru wytłoczenia koniecznym jest kompromis między wymogami funkcjonalności technicznej a potrzebą uniknięcia zbytecznych naprężeń papieru, gdyż w przeciwnym razie mogą wystąpić miejscowe przerwania lub zbytnie osłabienie materiału celulozowego. Z publikacji opisu patentowego nr WO/2013/084127 ujawniającego zespół wytłaczania, sposób wytłaczania warstw celulozowych i tłoczonych zwojów materiału celulozowego jest m.in. znana konstrukcja wału wytłaczającego (gofrującego) z zasadniczo cylindryczną powierzchnią zewnętrzną i wieloma występami wytłaczającymi, z których każdy ma podstawę, powierzchnię boczną i powierzchnię czołową, przy czym podstawy i powierzchnie czołowe występów wytłaczających są wyznaczone przez krzywe zamknięte a w rzucie powierzchnia czołowa jest mniejsza od powierzchni podstawy i zawiera się w niej. Powierzchnia boczna lub co najmniej niektóre ze wspomnianych wytłoczonych wypukłości mają zmienne nachylenie wzdłuż długości krawędzi wytłoczonych wypukłości tak, że całkowite naprężenie warstwy materiału celulozowego, tłoczone (gofrowane) przez ten wał gofrujący, jest mniejsze w kierunku równoległym do osi obrotu wału wytłaczającego (gofrującego) i większe w kierunku prostopadłym do osi obrotu wału wytłaczającego (gofrującego). Co najmniej dla niektórych ze wspomnianych wytłoczonych wypukłości nachylenie jest większe w kierunku równoległym do osi obrotu wału i mniejsze w kierunku prostopadłym do osi obrotu wału, przy tym nachylenie ciągle się zmienia wzdłuż długości krawędzi wytłoczonych wypukłości. Podstawy wytłoczonych wypukłości, określonych poprzez zamknięte linie, znajdują się na powierzchni cylindrycznej wału wytłaczającego (gofrującego), a każda wytłoczona wypukłość ma stałą wysokość wzdłuż jej długości krawędzi (obwodu). Wytłoczone wypukłości są rozmieszczone według gęstości zawartej pomiędzy 10 a 200 wytłoczonych wypukłości/cm2. Podstawy wspomnianych wytłoczonych wypukłości mają dłuższy wymiar i krótszy wymiar, a stosunek pomiędzy dłuższym i krótszym wymiarem jest większy niż 1 i równy, lub mniejszy niż 10, korzystnie jest wtedy, gdy ten stosunek jest pomiędzy 1,1 i 7, a najkorzystniej pomiędzy 1,5 i 5. Powierzchnie czołowe mają znacznie zaokrąglone krawędzie. Większość wytłoczonych wypukłości jest skierowana dłuższym wymiarem w kierunku równoległym do osi wału wytłaczającego (gofrującego) tak, że pierwsza seria wytłoczonych wypukłości jest skierowana dłuższym wymiarem w kierunku równoległym do osi wału wytłaczającego (gofrującego), a druga seria wytłoczonych wypukłości jest skierowana krótszym wymiarem w kierunku równoległym do osi wału wytłaczającego (gofrującego). Liczba wytłoczonych wypukłości pierwszej serii jest większa niż liczba wytłoczonych wypukłości drugiej serii, a stosunek liczby wytłoczonych wypukłości pierwszej serii i liczby wytłoczonych wypukłości drugiej serii jest zawarty pomiędzy 1,2 i 5, korzystnie od 1,5 do 4, a bardziej korzystnie pomiędzy 1,8 i 2,5. Każda wytłoczona wypukłość drugiej serii jest otoczona przez liczne wytłoczone wypukłości pierwszej serii, tworząc w ten sposób skupisko lub zespół wypukłości, przy tym każde skupisko wypukłości składa się z sześciu wytłoczonych wypukłości wspomnianej pierwszej serii wytłoczonych wypukłości. Skupiska wypukłości są ustawione według spiralnych linii przebiegających na powierzchni cylindrycznej wału wytłaczającego (gofrującego). Linie spiralne mają nachylenie zawarte pomiędzy 1° a 10°, korzystnie między 2° i 8°, najkorzystniej pomiędzy 3° i 7° w stosunku do osi wału wytłaczającego (gofrującego). Podstawy wypukłości wytłoczenia mają zasadniczo kształt eliptyczny. Przednie powierzchnie wytłoczonych wypukłości mają dłuższy wymiar i krótszy wymiar, a stosunek dłuższego wymiaru do krótszego wymiaru jest większy niż 1 i równy lub mniejszy niż 10, korzystnie od 1,1 i 7, a najkorzystniej w zakresie pomiędzy 1,5 i 5. Co najmniej niektóre z wypukłości wytłoczenia mają w przybliżeniu okrągły kształt i co najmniej niektóre wytłoczone wypukłości są skierowane krótszym wymiarem równolegle do osi wału wytłaczającego (gofrującego). Nadto wał zawiera dodatkowe wytłoczone wypukłości, 0 innych kształtach niż wspomniane powyżej. Dodatkowe wytłoczone wypukłości mają powierzchnię boczną o zasadniczo stałym nachyleniu w stosunku do kierunku promieniowego.

Zgodny z wzorem użytkowym walec (wał) wytłaczający do tłoczenia zwojów materiału celulozowego, w szczególności ręczników kuchennych charakteryzuje się tym, że na cylindrycznym płaszczu wału są wygrawerowane występy wytłaczające w formie przypominającej ścięte stożki, z których każdy ma podstawę, powierzchnię boczną i powierzchnię czołową, przy czym podstawy i powierzchnie czołowe występów wytłaczających są wyznaczone przez krzywe zamknięte, a w rzucie powierzchnia czołowa jest mniejsza od powierzchni podstawy i zawiera się w niej. Na czołowych powierzchniach stożkowych elementów wytłaczających, czyli w płaszczyznach odcięcia stożków są wykonane naprzemiennie eliptyczne wybrania tak, że w jednym elemencie wytłaczającym jest to wybranie o większej średnicy, a w kolejnym o mniejszej średnicy. Elementy wyciskające są rozmieszczone na płaszczach współpracujących z sobą walców przeciwsobnie to jest, gdy na płaszczu jednego z walców elementy tłoczące są ustawione w kolejności element z małym wybraniem (duży właściwy punkt tłoczący) - element z dużym wybraniem (mały właściwy punkt tłoczący) i tak dalej kolejno, to na płaszczu drugiego walca kolejność usytuowania elementów tłoczących jest odwrotna. Ilość elementów tłoczących na płaszczu walca zawiera się w przedziale od 10 do 100, co daje gęstość przetłoczeń na arkuszu ręcznika papierowego od 10 do 100 wypukłości/cm2.

Przedmiot wzoru użytkowego pokazano na rysunku, na którym fig. 1 ukazuje schematycznie układ współdziałania zgodnych z wzorem walców wytłaczających do tłoczenia zwojów materiału celulozowego, fig. 2 przedstawia wycinek płaszcza wału w rzucie z góry z uwidocznieniem rozmieszczenia elementów tłoczących, fig. 3 - wycinek płaszczy współpracujących wałów w rzucie z boku, fig. 4, fig. 4A oraz fig. 4B ukazują pojedynczy element tłoczący odpowiednio w rzucie z góry oraz w rzutach z boków, natomiast fig. 5 i fig. 6 ilustrują przykładowe wzory wytłoczone na zwojach materiału celulozowego mającego formę ręcznika kuchennego.

Jak pokazano na fig. 1 rysunku wytłaczanie przemieszczającego się zwoju materiału celulozowego ze zwoju następuje podczas jej przejścia pomiędzy dwoma współbieżnie pracującymi wałami wytłaczającymi W1, W2, na płaszczach których są wygrawerowane występy wytłaczające w formie przypominającej ścięte stożki. Każdy z elementów wytłaczających ma podstawę, powierzchnię boczną 1 powierzchnię czołową, przy czym podstawy i powierzchnie czołowe elementów wytłaczających są wyznaczone przez krzywe zamknięte, a w rzucie powierzchnia czołowa jest mniejsza od powierzchni podstawy i zawiera się w niej. Na czołowych powierzchniach stożkowych elementów wytłaczających, czyli w płaszczyznach odcięcia stożków są wykonane naprzemiennie eliptyczne wybrania, tak, że w jednym elemencie wytłaczającym jest to wybranie o większej średnicy A, a w kolejnym o mniejszej średnicy D. Elementy wyciskające są rozmieszczone na płaszczach współpracujących z sobą walców W1 i W2 przeciwsobnie, to jest, gdy na płaszczu jednego z walców elementy tłoczące są ustawione w kolejno-

Claims (3)

1. ści element z małym wybraniem D dającym na płaszczyźnie duży właściwy punkt tłoczący 1_, następnie element z dużym wybraniem A czyli małym właściwym punktem tłoczącym 2, i dalej w opisanej kolejności, to na płaszczu drugiego walca kolejność usytuowania elementów wytłaczających jest odwrotna, co pokazano na fig. 3 rysunku. Ilość elementów wytłaczających na płaszczu walca zawiera się w przedziale od 10 do 100, co daje gęstość przetłoczeń na arkuszu ręcznika papierowego od 10 do 100 wypukłości/cm2. Stosunek średnic eliptycznych wybrań D i Ą w sąsiadujących z sobą elementach wytłaczających w jednym rzędzie wynosi korzystnie jak 1 : 2,4, natomiast stosunek odległości L2 elips bezpośrednio sąsiadujących punktów tłoczących i odległości L7 pośrednio sąsiadujących punktów tłoczących w osi X wynosi 1 : 2,17, natomiast ten sam stosunek odległości LI. i L3 w osi pionowej wynosi 1 : 2,2. Stosunek całkowitej wysokości h2 elementów tłoczących 1 i 2 do wysokości hi wybrania zasadniczego punktu tłoczącego wynosi 1 : 1,33. Elementy tłoczące są rozmieszczone na płaszczach wałów tłoczących tak, że kąt K2 linii punktów tłoczących 1. i 2 względem tworzącej wału tłoczącego wynosi od 50° do 55°. Zastrzeżenia ochronne 1. Walec wytłaczający do tłoczenia zwojów materiału celulozowego mający zasadniczo cylindryczną powierzchnię zewnętrzną z wieloma występami wytłaczającymi, z których każdy ma podstawę, powierzchnię boczną i powierzchnię czołową, przy czym podstawy i powierzchnie czołowe występów wytłaczających są wyznaczone przez krzywe zamknięte, a w rzucie powierzchnia czołowa jest mniejsza od powierzchni podstawy i zawiera się w niej, natomiast powierzchnia boczna lub co najmniej niektóre ze wspomnianych wytłoczonych wypukłości mają zmienne nachylenie wzdłuż długości krawędzi wytłoczonych wypukłości, zaś nachylenie co najmniej niektórych z wytłoczonych wypukłości jest większe w kierunku równoległym do osi obrotu wału i mniejsze w kierunku prostopadłym do osi obrotu wału, przy tym nachylenie ciągle się zmienia wzdłuż długości krawędzi wytłoczonych wypukłości, przy tym podstawy wytłoczonych wypukłości, określonych poprzez zamknięte linie, znajdują się na powierzchni cylindrycznej wału wytłaczającego, a każda wytłoczona wypukłość ma stałą wysokość wzdłuż jej długości krawędzi (obwodu), z tym, że większość wytłoczonych wypukłości jest skierowana dłuższym wymiarem w kierunku równoległym do osi wału wytłaczającego tak, że pierwsza seria wytłoczonych wypukłości jest skierowana dłuższym wymiarem w kierunku równoległym do osi wału wytłaczającego, a druga seria wytłoczonych wypukłości jest skierowana krótszym wymiarem w kierunku równoległym do osi wału wytłaczającego, natomiast liczba wytłoczonych wypukłości pierwszej serii jest większa niż liczba wytłoczonych wypukłości drugiej serii, znamienny tym, że na płaszczach wału wytłaczającego są wygrawerowane wytłaczające występy mające postać ściętego stożka, a na czołowych powierzchniach elementów wytłaczających, czyli w płaszczyznach odcięcia stożków są wykonane naprzemiennie eliptyczne wybrania, tak, że w jednym elemencie wytłaczającym jest to wybranie o większej średnicy (A) dające na płaszczyźnie mały właściwy punkt tłoczący (P2), a w kolejnym o mniejszej średnicy (D), co tworzy na płaszczyźnie duży właściwy punkt tłoczący (P1). a elementy wytłaczające są rozmieszczone w każdym z rzędów płaszcza wału w kolejności element z małym wybraniem (D), następnie element z dużym wybraniem (Ą) i ponownie w tożsamej kolejności, przy tym stosunek średnic eliptycznych wybrań (D) i (A) w sąsiadujących z sobą w jednym rzędzie elementach wytłaczających wynosi korzystnie jak 1 : 2,4, natomiast stosunek odległości (L2) elips bezpośrednio sąsiadujących punktów tłoczących i odległości (L7) pośrednio sąsiadujących punktów tłoczących w osi X wynosi 1 : 2,17, z kolei ten sam stosunek odległości (LI) do (L3) w osi pionowej wynosi 1 : 2,2, a kąt (K2) linii punktów tłoczących (PI) i (P2) względem tworzącej wału tłoczącego (W1) wynosi od 50° do 55°.
2. 2. Walec według zastrz. 1, znamienny tym, że stosunek całkowitej wysokości (h2) elementów tłoczących (1) i (2) do wysokości (hi.) wybrania zasadniczego w punkcie tłoczącym wynosi 1 : 1,33.
3. 3. Walec według zastrz. 1, znamienny tym, że na płaszczu walca jest rozmieszczonych od 10 do 100 elementów wytłaczających.