DE102005053168B4

DE102005053168B4 - Basistrommel oder Strukturierungstrommel und Verfahren zum Herstellen einer solchen Trommel

Info

Publication number: DE102005053168B4
Application number: DE102005053168A
Authority: DE
Inventors: Holger Bollmann
Original assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Current assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2025-11-09
Also published as: DE102005053168A1

Abstract

Basistrommel für die Wasserstrahlverfestigung von Zellstoffen oder Strukturierungstrommel mit einem topographischen Muster auf der Oberseite und Löchern für das Abgießen von Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher in dem Mantel der Basistrommel oder Strukturierungstrommel in der Draufsicht hexagonal geformte Durchbrü che sind, und dass der Mantel der Trommel auf Stegen (2) zwischen den hexagonal geformten Durchbrüchen Erhebungen (3) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Basistrommel für die Verwendung in der Wasserstrahlverfestigung von Vliesstoffen und/oder Zellstoffen und eine Strukturierungstrommel zum Strukturieren (auch 3D) und/oder Perforieren von Vliesstoffen und Folien sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Trommel.
Aus DE 695 20 861 D2 ist eine Trommel bekannt für das Herstellen von Vliesstoffen, die auf der Außenfläche Stützelemente aufweist, wobei die Stützelemente eine ein Hintergrundbild erzeugende Oberseite mit topographischem Muster aufweisen. Die Stützelemente weisen Abflußlöcher auf, welche im Querschnitt kreisrund sind und an der Oberseite eine größere Mündung als an der Unterseite des Stützelementes haben. Ein solches Rundloch wird von sechs Tälern und von sechs Hügeln umgeben.
Während des Vorgangs der Wasserstrahlverfestigung sitzt auf der Basistrommel eine mikroporöse Schale. Da die Toleranzen im Rundlauf der herkömmlichen Basistrommel hoch sind, ist die mikroporöse Schale so ausgebildet, daß sie mit Spiel auf der Basistrommel sitzt. Der Innendurchmesser muß so groß gewählt werden, daß die Montage möglich ist. Dadurch kommt es während des Betriebs zu einer walkenden Bewegung, was letztendlich zu frühen Ermüdungsbrüchen der mikroporösen Schale führt. Die Schweißnaht in der Basistrommel erhöht ebenfalls die Beanspruchung der mikroporösen Schale.
Eine Strukturierungstrommel für das Strukturieren bzw. Perforieren von bahnförmigem Material sollte möglichst nahtlos sein, da das bahnförmige Material quasi endlos strukturiert bzw. perforiert werden soll.
Das Verhältnis von offener Oberfläche zu geschlossener Oberfläche beeinflußt die Menge an Wasser pro Zeit, die durch die Löcher der Trommel durchtreten kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Basistrommel oder eine Strukturierungstrommel anzugeben, die ein erhöhtes und somit optimiertes Verhältnis von offener Oberfläche zu geschlossener Oberfläche hat.
Des weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Montage der mikroporösen Schale zu vereinfachen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, durch eine verbesserte Paßgenauigkeit zwischen Basistrommel und mikroporöser Schale die Lebensdauer der mikroporösen Schale zu verlängern.
Es ist ebenfalls eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer solche Basistrommel oder Strukturierungstrommel anzugeben.
Die Aufgabe wird die Basistrommel und die Strukturierungstrommel betreffend durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß die Durchbrüche einen hexagonalen Grundriß aufweisen, wird das Verhältnis von offener Oberfläche zu geschlossener Oberfläche optimiert.
Bevorzugt weist das bereitgestellte Präzisionsrohr geringe Rundlauftoleranzen von maximal 0,1 mm auf. Dadurch weist es an seiner Umfangsfläche keine störenden Erhebungen wie beispielsweise Schweißnähte auf, die zu Belastungen der mikroporösen Schale führen könnten oder zu erkennbaren unerwünschten Strukturen. Dadurch wird ebenfalls eine hohe Paßgenauigkeit zwischen Basistrommel und mikroporöser Schale erreicht.
Durch die in den Mantel des Präzisionsrohrs eingebrachte Struktur in Form von Durchbrüchen tritt das Wasser für die Wasserstrahlverfestigung durch. Dadurch, daß auf den Stegen zwischen den Durchbrüchen Erhebungen stehengelassen bzw. aufgebracht werden, kann auf ein separates Stützgewebe verzichtet werden, da die Erhebungen integrierte Stütznoppen sind und als Abstandshalter für die mikroporöse Schale dienen.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird die Struktur durch Wegbrennen eines Teils des Materials des Mantels der Trommel mittels eines Laserstrahls oder mittels Ätzung eingebracht. Nach einer alternativen oder kombinierten Ausführungsform wird die Struktur in den Mantel durch ein Beschichten des Mantels des Präzisionsrohrs mit Lack, welcher später mittels Laserstrahl an bestimmten Stellen weggebrannt wird, eingebracht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Präzisionsrohr metallisch und durch ein Durchziehverfahren, ein Gießverfahren wie einen Kokillenguß oder durch Profilwalzen hergestellt. Diese Verfahren ermöglichen eine endlose bzw. nahtlose Bauform des Präzisionsrohrs.
Nach einer anderen Ausführungsform ist das Präzisionsrohr auf galvanischem Wege hergestellt, indem es auf einen Trägerkern aufgalvanisiert ist.
Das Verfahren betreffend wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 5. Der Mantel der Basistrommel weist dabei hexagonal geformte Durchbrüche auf.
Bevorzugt weist die Trommel eine geringe Rundlauftoleranz von maximal 0,1 mm auf, wodurch eine hohe Paßgenauigkeit zwischen Basistrommel und mikroporöser Schale ermöglicht wird.
Nach einer Ausführungsform weist die Trommel auf den die Wandungen der Durchbrüche bildenden Stege Erhebungen auf, die in der Draufsicht die Form eines Dreizackes oder eine ähnliche Form haben.
Bei der Basistrommel sind die Erhebungen auf den Stegen integrierte Stütznoppen und dienen als Abstandshalter für die mikroporöse Schale.
Die erfindungsgemäße Basistrommel oder Strukturierungstrommel weist eine bessere Wasserabfuhr und Selbstreinigung während des Betriebes auf. Sie ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kostengünstig herzustellen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen lediglich beispielhaft anhand einer Basistrommel erläutert, entsprechendes gilt für die Strukturierungstrommel, wobei
1 eine perspektivische Ansicht auf eine Basistrommel zeigt;
2 ein vergrößerter, rechteckiger Ausschnitt aus der Basistrommel nach 1 ist;
3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Mantels zeigt;
4 einen Schnitt durch den Mantel der Basistrommel darstellt; und
5 schematisch eine Anordnung der Basistrommel in einer Anlage für die Wasserstrahl-Verfestigung von Zellstoff zeigt.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Basistrommel 1 mit schematisch an dem Mantel angeordneten Durchbrüchen.
2 ist ein vergrößerter, rechteckiger Ausschnitt aus der Basistrommel wie in 1 markiert. Auf den die Durchbrüche begrenzenden Stegen 2 sind Erhebungen in Form eines Dreizacks ausgebildet.
3 ist eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des Mantels der Basistrommel oder der Strukturierungstrommel. Deutlich zu erkennen ist die hexagonale Form der Durchbrüche. Ebenfalls zu erkennen ist, daß die Stege 2, die die Wandungen der Durchbrüche bilden, dieselbe Breite b haben. Die Stege 2 bilden die geschlossene Oberfläche, die Durchbrüche die offene Oberfläche des Mantels. Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Durchbrüchen mit hexagonalem Grundriß, bei der jeweils eine Seitenkante eines ersten Durchbruchs einer Seitenkante eines zweiten Durchbruchs parallel gegenüberliegt, wird das Verhältnis von offener Oberfläche zu geschlossener Oberfläche erhöht und somit die Menge an Wasser pro Zeit, die durch den Mantel der Basistrommel durchtreten kann. Die Erhebungen 3 mit einem Grundriß in Form eines Dreizacks sind jeweils an dem Ursprung von drei abgehenden Stegen 2 angeordnet.
4 stellt einen Schnitt durch den Mantel der Basistrommel wie in 3 markiert dar. Bei dieser Ausführungsform sind die Erhebungen 3 einstückig ausgeführt mit den Stegen 2, welche die Wandungen der Durchbrüche bilden.
5 stellt schematisch eine Anordnung einer Basistrommel in einer Anlage für die Wasserstrahl-Verfestigung von Zellstoffen dar. Der Zellstoff wird als bahnenförmiges Material 4 der Anlage zugeführt und über Umlenkrollen 5, 5' an die Basistrommel 1 gedrückt. Wasserdüsen 6, 6' und 6'' strahlen in dieser Ausführungsform von außen nach innen, alternativ können sie aber auch so angeordnet sein, daß sie von innen nach außen durch die Durchbrüche in dem Mantel der Basistrommel 1 strahlen.

Claims

Basistrommel für die Wasserstrahlverfestigung von Zellstoffen oder Strukturierungstrommel mit einem topographischen Muster auf der Oberseite und Löchern für das Abgießen von Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher in dem Mantel der Basistrommel oder Strukturierungstrommel in der Draufsicht hexagonal geformte Durchbrü che sind, und dass der Mantel der Trommel auf Stegen (2) zwischen den hexagonal geformten Durchbrüchen Erhebungen (3) aufweist.
Basistrommel oder Strukturierungstrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (3) auf den Stegen (2) in der Draufsicht die Form eines Dreizacks haben.
Basistrommel oder Strukturierungstrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) der einzelnen Stege annähernd gleich ist.
Basistrommel oder Strukturierungstrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel auf einem Präzisionsrohr mit einer maximalen Rundlauftoleranz von 0,1 mm basiert.
Verfahren zum Herstellen einer Basistrommel gemäß Anspruch 1, die Schritte aufweisen: 1) Bereitstellen einer Basistrommel oder Strukturierungstrommel; 2) Einbringen einer Struktur in Form von Durchbrüchen, die im Querschnitt hexagonal und durch Stege (2) begrenzt sind, in den Mantel der Basistrommel oder Strukturierungstrommel; und 3) bei dem Einbringen der Struktur Stehenlassen von Erhebungen (3) auf den Stegen (2) oder nach dem Einbringen der Struktur in Form von Durchbrüchen Aufbringen von Erhebungen (3) auf den Stegen (2).
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) aller Stege (2) gleich ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel aus einem Präzisionsrohr mit einer maximalen Rundlauftoleranz von 0,1 mm besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur durch Wegbrennen eines Teils des Materials der Trommel mittels eines Laserstrahls oder mittels Ätzung in den Mantel eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Trommel mit einem Lack beschichtet wird, welcher später mittels eines Laserstrahls an vorbestimmten Stellen weggebrannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Präzisionsrohr auf galvanischem Wege hergestellt wird, indem es auf einen Trägerkern aufgalvanisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5, 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Präzisionsrohr metallisch ist und durch ein Durchziehverfahren, ein Gießverfahren oder ein Profilwalzen hergestellt ist.