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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Kalanderwalze oder Kalanderband
für eine
Vorrichtung zum Prägen
und/oder Verdichten von Textilien, Vliesstoffen, insbesondere Spinnvliese
und/oder Papierwerkstoffe, die an ihrer Oberfläche Ausbuchtungen, Erhebungen
oder flächige
Kalanderpunkte aufweist, die mit Bezug auf die Oberfläche der
Kalanderwalze nach außen
gerichtet oder Aufrecht stehend angeordnet sind, wobei zumindest
ein Teil der Oberfläche der
Ausbuchtungen oder des Kalanderpunktes als Pressfläche ausgebildet
ist.
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Es
ist bereits eine Walze zum Verfestigen von einem Vlies mittels Wärme und/oder
mittels Lösungsmitteln
bekannt (
DE 83 20 960
U1 ), die an ihrer Walzenoberfläche einzelne Noppen oder Rippen
aufweist. Die Noppen oder Rippen stehen senkrecht auf der Walzenoberfläche. Die
Noppen weisen schräge Flanken
im Sinne einer Verbreiterung der Noppen oder Rippen zu ihrer Basis
auf. Die Flanken der Noppen haben zwei Abschnitte mit unterschiedlichem Flankenwinkel.
Der der Oberseite nähere
Bereich hat einen spitzeren Winkel als der der Basis nähere Bereich.
Die breitere Basis der Noppen soll eine gute Wärmezufuhr zu der flachen Oberseite
der Noppen ermöglichen.
Hierdurch sollen die Walzen über
eine größere Zeitdauer
eingesetzt werden. In der Draufsicht ist die Querschnittsfläche der
Noppen rechteckförmig
ausgebildet. Die nach außen
gerichtete Oberfläche
der Noppen ist durchgehend flach ausgebildet. Ein Nachteil besteht
darin, dass die Kalanderpunkte nach der
DE 83 20 960 U1 punktartig
und vollflächig bzw.
vollständig
flach ausgebildet sind, so dass bei der Wasserverfestigung der Pulp
im Bereich der flachen Oberfläche
vollständig
abgewaschen wird.
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Es
ist außerdem
allgemein bekannt, Kalanderwalzen zum Kalandrieren bzw. Verdichten
von Textilien, Vliesstoffen, insbesondere Spinnvliese, einzusetzen.
Die bekannten Kalanderwalzen sind hierzu mit Noppen ausgestattet.
Diese reichen jedoch nicht aus, insbesondere alle kleineren bzw.
kurzen Fasern so an der Oberfläche
der Textilien zu verdichten, dass keine Fasern mehr an der Oberfläche des
Vliesstoffes hervorstehen bzw. der Pillingeffekt vermieden wird.
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Ein
wichtiger Aspekt der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen
und unter anderem auch bei einem zweilagigen Vlies mit Pulp und
einem Spinnvlies als Außenlage
oder einem dreilagigen Vlies mit Pulp als Zwischenlage und je einem
Spinnvlies als Außenlage
zu vermeiden, dass bei einer Wasserstrahlverfestigung der Pulp an
der Stelle der Kalanderpunkte weg geschwemmt wird, so dass an dieser
Stelle keine pulpfreien Punkte bzw. Flächen mehr gebildet werden,
die, wie bisher, das Vlies an der Oberfläche als unruhiges Muster in
Erscheinung treten lassen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kalanderwalze zum Prägen und/oder
Verdichten von Textilien, Vliesstoff, insbesondere Spinnvlies derart
auszubilden, dass beim Einsatz derartig kalandrierter Textilien
bzw. Spinnvliese keine Fasern bzw. lose Filamente mehr an der Oberfläche der
Textilien hervorstehen. Bei einer Wasserstrahlverfestigung wird
der Pulp nicht mehr weggeschwemmt, so dass keine pulpfreien Punkte
bzw. Flächen
mehr gebildet werden, die, wie bisher, das Vlies an der Oberfläche als
unruhiges Muster in Erscheinung treten lassen. Neben diesen visuellen
erfindungsgemäßen Eigenschaften
werden auch die Gebrauchseigenschaften durch ein gleichmäßigeres
Saugvermögen
wesentlich verbessert.
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Gelöst wird
die Aufgabe dadurch, dass die Pressfläche ein schmaler Presssteg
ist. Hierdurch wird auch erreicht, dass keine losen Fasern bzw.
Filamente mehr an der Oberfläche
des Vlieses auftreten. Außerdem
ist eine derartige Pressfläche
mit einem schmalen Presssteg leicht und kostengünstig herzustellen, wobei der
sehr gute Wärmetransport
innerhalb der erfindungsgemäßen Kalanderpunkte zum
Presssteg aufgrund der vorteilhaften Formgebung erhalten bleibt.
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Hierzu
ist es vorteilhaft, dass der Presssteg eine stirnseitig nach oben
gerichtete Fläche
aufweist, die kleiner ist als die übrigen nach oben gerichteten Flächen der
Ausbuchtung oder einer in einem Kalanderpunkt vorgesehenen Vertiefung.
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Durch
diese Formgestaltung erhält
man einen verschleißarmen
Kalanderpunkt. Mit Hilfe der Vertiefung wird sichergestellt, dass
auch im Bereich der Pressstelle keine losen Fasern bzw. Filamente mehr
an der Oberfläche
des Vlieses auftreten.
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Vorteilhaft
ist es hierzu, dass die Pressfläche zur
Grundfläche
oder Oberfläche
der Kalanderwalze einen größeren Abstand
aufweist als der übrige
Teil der nach oben gerichteten Fläche der Vertiefung des Kalanderpunktes.
Eine derartige Vertiefung lässt
sich sehr einfach herstellen.
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Vorteilhaft
ist es auch, dass die Vertiefung des Kalanderpunktes in Form einer
innen liegenden Mulde ausgebildet ist, deren Oberfläche in den Presssteg
ausläuft
oder allmählich
in die Oberfläche des
Pressstegs übergeht.
Die hier gebildeten abgerundeten Kanten stellen sicher, dass bei
der Bearbeitung des Vlieses keine zu starke Beanspruchung des Vlieses
erfolgt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die
nach oben gerichtete Oberfläche
der Einbuchtung bzw. der Mulde des Kalanderpunktes mit Bezug auf
die Pressfläche
des Kalanderpunktes in Richtung der Oberfläche der Kalanderwalze oder
des Kalanderbandes zurückgesetzt
ist. Hierdurch wird auch vermieden, dass an bestimmten Stellen des
Vlieses eine Materialansammlung stattfindet.
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Vorteilhaft
ist es auch, dass die Ausbuchtungen mit Bezug auf eine Oberfläche der
Kalanderwalze rechtwinklig oder geneigt verlaufende, sich nach außen verjüngende seitliche
Oberflächen
und zumindest eine äußere, nach
oben gerichtete geschlossene Pressfläche, die die Einbuchtung umschließt, aufweisen.
Die geschlossene Pressfläche
kann einen geschlossenen Kreis oder eine beliebige Form bilden,
so dass nach der Kalandrierung keine losen Fasern bzw. Filamente
mehr an der Oberfläche
des Vlieses auftreten.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die
Ausbuchtungen aus einem pyramidenstumpfförmigen Körper bestehen, der mit einer
run den, ovalen oder mehreckförmigen
Grundfläche
und/oder der äußeren nach
oben gerichteten runden, ovalen oder mehreckförmigen Oberfläche versehen
ist, in der die Einbuchtung angeordnet ist, wobei die Einbuchtung
von dem Presssteg umgeben ist, der an einer oder mehreren Stellen
seitliche Öffnungen
oder Durchbrüche
aufweisen kann, so dass der Pulp nicht mehr im großen Maße zur Seite
gespült
werden kann, sondern nur im Bereich der Pressfläche bzw. der Streifen der Kalanderpunkte
zur Seite gespült
wird und insbesondere in der Mitte der Kalanderpunkte erhalten bleibt.
Hierdurch wird auch erreicht, dass keine großen Flächen mehr im Vlies gebildet
werden, die pulpfrei sind.
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Hierdurch
wird ferner auf einfache und kostengünstigere Weise erreicht, dass
beim Kalandrieren des Vliesstoffes eine einwandfreie Verbindung des
Pulps bzw. der kurzen Filamente mit dem Ober- und Deckvlies hergestellt
wird. Da die Kalanderpunkte oder -linien in der Draufsicht von oben
ringförmig oder
mit einer kreisförmigen
sind oder eine ähnliche Querschnittsform
haben, findet bei der Wasservernadelung im Bereich der Kalanderpunkte
oder -linien keine Verdrängung
des Pulps statt bzw. wird dieser nicht horizontal verlagert bzw.
seitlich verschoben, zumal der Wasserstrahl bei der Vernadelung
des Vliesstoffes auch durch die kalandrierten Stellen hindurch dringen
kann, da diese aufgrund ihrer. ringförmigen Ausbildung mit einer Öffnung versehen
sind, durch die der Wasserstrahl eintreten, auf den Pulp auftreffen
und diesen mit der Ober- und/oder Unterschicht verwirken kann.
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Nach
einem anderen Ausführungsbeispiel
ist es vorteilhaft, dass die Kalanderwalze oder das Kalanderband
für die
Vorrichtung zum Prägen
und/oder Verdichten von Textilien, Vliesstoffen, insbesondere Spinnvliese
und/oder Papierwerkstoffe, die an ihrer Oberfläche Ausbuchtungen bzw. flächige Kalandererhebungen
aufweisen, die mit Bezug auf die Oberfläche der Kalanderwalze nach
außen
gerichtet oder aufrecht stehend auf dieser angeordnet sind, wobei zumindest
ein Teil der Oberfläche
der Ausbuchtungen bzw. Kalandererhebungen als Pressfläche ausgebildet
ist, und dass die Pressfläche
ein schmaler länglicher
oder in einer Linie verlaufender Presssteg ist, der derart angeordnet
ist, dass er zumindest mit einem benachbarten oder angrenzenden
Presssteg eine tiefliegende Fläche
ganz oder zumindest teilweise umgibt, die durch die Oberfläche der
Kalanderwalze oder des Kalanderbandes oder durch eine in der Erhebung
vorgesehene Einbuchtung gebildet ist. Ein derartiger Presssteg verhindert
das geschilderte Wegschwemmen des Pulps in besonders vorteilhafter
Art und Weise.
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Eine
zusätzliche
Möglichkeit
ist gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung, dass die Pressfläche des
Pressstegs auf einer Linie verläuft,
die in der Ansicht von oben einen Kreis, ein Rechteck, ein Oval oder
eine Mehreck-, Wellen- oder Mäanderform
oder ein Flächenmuster
bildet. Hierdurch werden nur in einem sehr kleinen Bereich des Vlieses
Pressflächen erzeugt
bzw. eine Verdichtung der Vlieswerkstoffe erzielt. In diesem Fall
ist die Grundfläche
identisch mit der Oberfläche
der Kalanderwalze.
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Vorteilhaft
ist es auch, dass der Presssteg aus einem auf der Oberfläche der
Kalanderwalze oder des Kalanderbandes der Kalanderwalze aufrecht
stehenden oder bandförmigen
Körper
besteht, der in der Draufsicht eine gerade und/oder nicht gerade
Linie bildet. Hierdurch erhält
man auf einfache Weise unterschiedliche Prägungen im Vlies. Dies hat zwar
kaum messbare Einflüsse
auf das Wegschwemmen, aber ist eine wichtige Möglichkeit, die Optik ansprechender
zu gestalten und verschiedenen Produkten eine individuellere Note
zu geben.
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Von
besonderer Bedeutung für
die vorliegende Erfindung ist, dass die Ausbuchtungen die flache nach
oben gerichtete, die Einbuchtung aufweisende Oberfläche aufweisen,
deren Fläche
in etwa parallel zu der Grundfläche
der Ausbuchtung oder der Oberfläche
der Kalanderwalze verläuft.
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Hierzu
ist es vorteilhaft, dass die Grundfläche (7) der Ausbuchtung
(5) geringfügig
größer ist
als ihre äußere nach
oben gerichtete Fläche
(6). Über das
Verhältnis
dieser beiden Flächen
kann neben der Gleichmäßigkeit
des Pulps ebenfalls der visuelle Charakter des Produktes verändert werden.
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Eine
bevorzugte Möglichkeit
ist gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung, dass die Grundfläche der
Ausbuchtung zwischen 1,2 und drei Mal größer ist als ihre äußere nach
oben gerichtete Fläche.
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Ferner
ist es vorteilhaft, dass der Abstand zwischen der Mittelachse zweier
nebeneinander liegender Ausbuchtungen zwei bis fünf mal so groß ist wie
der mittlere Durchmesser des Körpers
der Ausbuchtung.
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Vorteilhaft
ist es hierzu auch, dass die sich verjüngende bzw. geneigt verlaufende
oder auch gerade verlaufende, seitliche Oberfläche der Ausbuchtung mit der
Grundfläche
einen Winkel α bildet,
der zwischen 0° und
60°, insbesondere
zwischen 15° und
45°, groß ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Lösung ist
schließlich
vorgesehen, dass das auf einem Ablageband abgelegte zweilagige Vlies
mit Pulp und einem Spinnvlies als Außenlage oder einem dreilagigen
Vlies mit Pulp als Zwischenlage und je einem Spinnvlies als Außenlage das
Komposit nach einer Verfestigung durch einen Aquajet und/oder nach
einem Trocknungsvorgang mit Hilfe der die Ausbuchtungen aufweisenden
Kalanderwalzen kalandriert wird.
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Von
besonderer Bedeutung ist für
die vorliegende Erfindung, dass die Ausbuchtungen derart an der
Oberfläche
der Kalanderwalzen angeordnet sind, dass die Verdichtung kreis-,
oval-, rauten-, mehreck-, linienförmig und/oder in unterbrochenen
Linien oder in Form eines Musters oder Flächenmusters erfolgt.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und
in der Beschreibung erläutert
und in den Figuren dargestellt.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kalanders mit den auf der Kalanderwalze
angeordneten Kalanderpunkten bzw. Ausbuchtungen,
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2 eine pyramidenstumpfförmige Ausbildung
eines Kalanders in Seitenansicht,
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3–5 verschiedene
Darstellungen der Kalanderpunkte bzw. Ausbuchtungen in Draufsicht,
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6 eine
Schnittdarstellung eines zylinderförmig ausgebildeten Kalanders
bzw. einer Ausbuchtung, die auf der Oberseite der Kalanderwalze
angeordnet ist,
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7 + 8 zwei
weitere Ausführungsbeispiele
mit bandförmigen
Erhebungen auf der Oberfläche
der Kalanderwalze,
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9–13 verschiedene
Ausgestaltungen und Formgebungen der Kalandererhebungen oder Kalanderpunkte.
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In 1 ist
eine Kalandervorrichtung 1 zum Prägen und/oder Verdichten von
Textilien, Vliesstoffen, insbesondere Spinnvliese und/oder Papierwerkstoffe
mit einer Kalandereinrichtung dargestellt, die aus zwei mit Abstand
zueinander angeordneten, handhabbaren Kalanderwalzen 2 besteht.
Auf einer Oberfläche 3 der
Kalanderwalze 2 sind zahlreiche, einen gleichmäßigen Abstand
untereinander aufweisende Kalanderpunkte, nachstehend als Ausbuchtungen 5 bezeichnet,
angeordnet.
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Die
Ausbuchtungen oder Erhebungen bzw. Kalanderpunkte 5 können gemäß 2 aus einem Pyramidenstumpf bestehen,
dessen Grundfläche 7 mit
einem Durchmesser d2 in etwa doppelt so groß ist wie ein Durchmesser d1
einer Oberfläche 6 mit
einer Pressfläche 6.1.
Die geneigt verlaufenden Seitenteile bzw. eine Oberfläche 4 der
Ausbuchtung 5 bildet mit der Grundfläche einen Winkel α, der zwischen
0° und 140° groß sein kann.
Vorzugsweise ist der Winkel zwischen 90° und 130° groß.
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Die
Ausbuchtung bzw. die nach oben gerichtete Fläche 6 kann gemäß den 2a, 2b, 3 bis 6 auch
mit einer innen liegenden Vertiefung bzw. Mulde 6.2 versehen
sein, so dass hierdurch der ringförmige Presssteg 6.1 gebildet
wird. Eine zurückgesetzte
Oberfläche 6.2 kann
gemäß 2a, 2b,
und 6 unterschiedliche Tiefen aufweisen und gemäß 6 so
abgewandelt werden, dass ein Ringzylinderkörper entsteht.
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Der
Presssteg 6.1 ist in 2 bis 6 anhand
von verschiedenen Beispielen veranschaulicht. Gemäß 3 kann
der Presssteg 6.1 auch nach einer Seite hin offen sein.
Ferner ist es möglich,
dass der Presssteg lediglich als gerade oder als geschlängelte Linie
ausgebildet ist, die an einigen Stellen unterbrochen sein kann.
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Die
flache Oberfläche 6 der
Ausbuchtung 5 verläuft
in etwa parallel zur Grundfläche 7 der
Ausbuchtung 5.
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Gemäß eines
weiteren und nicht dargestellten Ausführungsbeispiels kann die Grundfläche 7 der Ausbuchtung 5 zwischen
1,2 und drei mal größer sein
als ihre äußere nach
oben gerichtete Fläche 6.
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Ferner
kann der Abstand zwischen der Mittelachse zweier nebeneinander liegender
Ausbuchtungen 5 zwei bis fünf mal so groß sein wie
der mittlere Durchmesser des Körpers
der Ausbuchtung.
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Wie
bereits erwähnt
kann nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
gemäß 6 der
Körper der
Ausbuchtung auch die vertikal verlaufenden Oberflächen 4 aufweisen,
so dass eine Zylinderform entsteht.
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Ein
Durchmesser d3 der Ausbuchtung 5 ist nur geringfügig größer als
ein Durchmesser d4 der zurückgesetzten
Oberfläche 6.2,
so dass ein relativ schmaler Presssteg 6.1 gebildet wird.
Die Breite des Pressstegs 6.1 beträgt zwischen 0,3 und 0,8 mm. Eine
Höhe h
der Ausbuchtung 5 kann zwischen 0,01 und 3 mm betragen.
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Das
Herstellungsverfahren des zwei- oder dreilagigen Verbundwerkstoffes
ist in der Zeichnung nicht veranschaulicht. Nach diesem Verfahren
kann der zwei- oder
dreilagige Verbundwerkstoff auf einem Ablegeband abgelegt werden
und nimmt in den beiden äußeren Lagen
bzw. den Spinnvliesen eine Pulpschicht auf. Nach der Verfestigung
durch einen Aquajet und einem Trocknungsvorgang wird mit Hilfe der auf
den Kalanderwalzen vorgesehenen Ausbuchtungen 5 der Verbundwerkstoff
kalandriert.
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In 7 und 8 ist
die Pressfläche 6.1 ein
schmaler länglicher
oder in einer Linie verlaufender Presssteg, der derart angeordnet
ist, dass er zumindest mit einem benachbarten oder angrenzenden Presssteg 6.1 eine
tiefliegende Fläche 6.2 ganz
oder zumindest teilweise umgibt, die durch die Oberfläche der
Kalanderwalze 2 oder des Kalanderbandes oder durch eine
in der Erhebung 5 vorgesehene Einbuchtung 6.3 gebildet
ist. In 7 bilden die Pressstege eine
Rechteckform und in 8 ein etwas lang gezogenes parallelogrammartiges
Viereck.
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Die
Pressfläche
des Pressstegs 6.1 verläuft auf
einer Linie, die in der Ansicht von oben gemäß 7, 8, 12 und 13 einen
Kreis, ein Rechteck, ein Oval oder eine Mehreck-, Wellen- oder Mäanderform
oder ein Flächenmuster
bildet. In der Zeichnung sind nur einige Ausführungsformen wiedergegeben.
Der Presssteg 6.1 bildet einen auf der Oberfläche der
Kalanderwalze 2 oder des Kalanderbandes aufrecht stehenden
oder bandförmigen
Körper,
der in der Draufsicht eine gerade (7) oder nicht
gerade Linie (8, 11, 12)
bildet.
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Gemäß 7 bis 10 und 12 und 13 weisen
die Ausbuchtungen bzw. Erhebungen 5 die flache nach oben
gerichtete, die Einbuchtung 6.3 aufweisende Oberfläche 6 auf,
deren Fläche
in etwa parallel zu der Grundfläche 7 der
Ausbuchtung 5 oder der Oberfläche der Kalanderwalze 2 verläuft.
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Wie
bereits erwähnt,
kann der Abstand zwischen der Mittelachse zweier nebeneinander liegender
Ausbuchtungen 5 zwei bis fünf mal so groß sein wie
der mittlere Durchmesser des Körpers
der Ausbuchtung 5. Gemäß den Beispielen in 7, 8, und 11 bis 13 verläuft die
Pressfläche
des Pressstegs 6.1 auf einer Linie, die in der Ansicht
von oben einen Kreis, ein Rechteck, ein Oval oder eine Mehreck-,
Wellen- oder Mäanderform
oder ein Flächenmuster
bildet.
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Ferner
kann die Ausbuchtung 5 die flache nach oben gerichtete,
die Einbuchtung 6.3 aufweisende Oberfläche 6 aufweisen, deren
Fläche
in etwa parallel zu der Grundfläche 7 der
Ausbuchtung 5 oder der Oberfläche 3 der Kalanderwalze 2 verläuft.
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- 1
- Vorrichtung
zum Prägen
und/oder Verdichten von Textilien, Vliesstoff,
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- insbesondere
Spinnvlies
- 2
- Kalanderwalze,
Kalanderband
- 3
- Oberfläche
- 4
- geneigt
oder vertikal verlaufende Oberfläche
- 5
- Kalanderelement,
Kalanderpunkt, Ausbuchtung, Erhebung
- 6
- äußere nach
oben gerichtete Fläche
- 6.1
- Pressfläche, Presssteg
- 6.2
- Fläche der
Einbuchtung oder Vertiefung bzw. Mulde
- 6.3
- Einbuchtung,
Vertiefung, Mulde
- 7
- Grundfläche der
Ausbuchtung
- d1
- Durchmesser
der nach oben gerichteten Oberfläche
-
- der
pyramidenstumpfförmigen
Ausbuchtung 5
- d2
- Durchmesser
der Grundfläche 7 der
pyramidenstumpfförmigen
Ausbuch
-
- tung 5
- d3
- Durchmesser
der Ausbuchtung 5
- d4
- Durchmesser
der zurückgesetzten
Fläche 6.2 der
Ausbuchtung 5
- h
- Höhe
- α
- Winkel