DE1211918B - Machine for shrinking paper - Google Patents
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL: Int. CL:
B31fB31f
Deutsche Kl.: 54 d-4/02 German class: 54 d- 4/02
Nummer: 1211918Number: 1211918
Aktenzeichen: B 77664 VII b/54 dFile number: B 77664 VII b / 54 d
Anmeldetag: 14. Juli 1964Filing date: July 14, 1964
Auslegetag: 3. März 1966Opening day: March 3, 1966
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Schrumpfen von Papier mit einer zwischen einem umlaufenden Organ aus hochelastischem Material und einer umlaufenden Walze aus hartem Material gebildeten Klemmstelle.The invention relates to a machine for shrinking paper with a between one revolving organ made of highly elastic material and a revolving roller made of hard material formed terminal point.
Die Maßnahme des Schrumpfens von Papier mit Hilfe von Walzen ist bereits bekannt. Das Schrumpfen mit Hilfe eines elastischen Drucktuches ist ebenfalls bekannt. In jedem dieser Fälle wird eine feuchte und plastische Papierbahn durch einen Druckwalzen- ίο spalt zusammen mit einer Schicht aus weichem elastischem Material, wie Gummi, hindurchlaufen gelassen. In dem Druckwalzenspalt liegt die eine Seite der Papierbahn gegen die Gummischicht an, und die andere Seite wird gegen die harte Oberfläche einer Walze, beispielsweise aus Stahl, angedrückt. Die Gummischicht wird in dem Druckwalzenspalt zusammengedrückt und dementsprechend in der Laufrichtung der Papierbahn ausgedehnt; sie zieht sich daher zusammen, sobald sie aus dem Druckwalzenspalt heraustritt; dabei wird die Papierbahn an den Stellen, mit denen sie an der Oberfläche der Gummischicht anhaftet, zum Schrumpfen gebracht. Jedoch kann das Schrumpfen nur stattfinden, nachdem der Druck der Papierbahn gegen die Stahlwalze genügend abgenommen hat, um das Gleiten der Bahn gegenüber dieser zu ermöglichen, d. h. nachdem die Reibung der Ruhe überwunden worden ist. Daher ermöglicht eine niedrige spezifische Reibung der Ruhe die Anwendung eines hohen Walzenspaltdruckes, wie er in bezug auf bestimmte gewünschte Papierqualitäten günstig ist. Unter anderem wird durch einen hohen Walzenspaltdruck eine sichtbare Runzelung vermieden, und es wird dadurch ein hoher Widerstand gegen eine Ausdehnung während des Trocknens der Bahn erreicht.The measure of shrinking paper with the aid of rollers is already known. The shrinking using an elastic blanket is also known. In each of these cases there will be a damp and plastic paper web through a pressure roller ίο nips together with a layer of soft elastic Material, such as rubber, allowed to pass through. One side of the is in the nip of the pressure roller Paper web against the rubber layer, and the other side is against the hard surface of one Roller, for example made of steel, pressed on. The rubber layer is compressed in the pressure nip and accordingly expanded in the direction of travel of the paper web; she pulls therefore together as soon as it emerges from the pressure nip; the paper web is attached to the Places with which it sticks to the surface of the rubber layer, made to shrink. However The shrinking can only take place after the pressure of the paper web against the steel roller is sufficient has decreased to allow the web to slide against it, d. H. after the friction the calm has been overcome. Therefore, a low specific friction allows for rest the use of a high nip pressure as it relates to certain desired paper grades is cheap. Among other things, a high nip pressure creates a visible wrinkle avoided, and there is thereby a high resistance to expansion during drying reached the train.
Es ist also ein niedriger Wert der Reibung der Ruhe während des Schrumpl'vorganges erwünscht. Gewöhnlich wird dieser durch Beheizen der Stahlwalze erreicht. Aber es ist auch schon vorgeschlagen worden, der Walze zu diesem Zweck eine auf Hochglanz polierte oder sogar mit Chrom plattierte Oberiläche zu geben. Trotzdem kommt es vor, daß die Reibung so hoch wird, daß ein Schmiermittel, üblicherweise ein Siliziumöl, benutzt werden muß, was Schwierigkeiten mit sich bringt.A low value of the friction of rest during the shrinking process is therefore desirable. Usually this is achieved by heating the steel roller. But it has already been suggested For this purpose, the roller has a surface that is polished to a high gloss or even plated with chrome admit. Even so, it happens that the friction becomes so high that a lubricant, usually a silicon oil, must be used, which brings difficulties.
Es ist auch eine Krepp- bzw. Kräuselvorrichtung, bestehend aus zwei Walzen mit weicher und harter Oberfläche, bekannt, von denen die letztere Vertiefungen aufweist. Bei dieser Vorrichtung läßt sich jedoch mit der weichen Oberfläche kein Schrumpfen von Papier durchführen, da der bekannte elastische Maschine zum Schrumpfen von PapierIt is also a crimping device, consisting of two rollers with soft and hard Surface, known, the latter of which has depressions. In this device can however, the soft surface does not shrink paper because the well-known elastic Machine for shrinking paper
Anmelder:Applicant:
Billeruds Aktiebolag, Säffle (Schweden)Billeruds Aktiebolag, Säffle (Sweden)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Ing. F. Werdermann, Patentanwalt,Dipl.-Ing. F. Werdermann, patent attorney,
Hamburg 13, Innocentiastr. 30Hamburg 13, Innocentiastr. 30th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Carl Bertil Andreas Ihrman, Säffle (Schweden)Carl Bertil Andreas Ihrman, Säffle (Sweden)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Schweden vom 15. Juli 1963 (7825)Sweden July 15, 1963 (7825)
Mantel nicht die zum Schrumpfen von Papier erforderliche Zusammenpreßbärkeit besitzt.The jacket does not have the compressibility required to shrink paper.
Gemäß der Erfindung wird das Reibungsproblem bei einer Maschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die harte Walzenoberfläche mit Vertiefungen versehen ist und das hochelastische Material eine derartige Härte aufweist, daß das Papier nicht vollständig in die Vertiefungen der harten Walzenoberfläche einpreßbar ist.According to the invention, the friction problem in a machine of the type mentioned in the introduction is thereby eliminated solved that the hard roll surface is provided with depressions and the highly elastic Material has such a hardness that the paper is not completely in the depressions of the hard Roll surface can be pressed.
Vorzugsweise sind bei einer solchen Maschine die Vertiefungen als in gleichmäßigem Abstand angeordnete Rillen ausgebildet. Besonders bewährt hat sich eine Ausführung, bei der die gehärtete Walzenoberfläche etwa drei Rillen pro mm der axialen Länge der Walze aufweist. Die Härte der elastischen Schicht beträgt vorzugsweise mindestens etwa 50° Shore.In such a machine, the depressions are preferably arranged as being evenly spaced Grooves formed. A design in which the hardened roller surface has proven to be particularly effective has about three grooves per mm of the axial length of the roller. The hardness of the elastic layer is preferably at least about 50 ° Shore.
Im folgenden werden die Erfindung und die durch sie erzielbaren Erfolge an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.In the following, the invention and the successes that can be achieved by means of the drawing are exemplified explained in more detail.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt einer Einrichtung zum Kräuseln von Papier mit Hilfe von Walzen;Fig. 1 shows schematically a cross section of a Device for curling paper with the aid of rollers;
Fig. 2 zeigt einen entsprechenden Querschnitt einer Einrichtung zum Kräuseln von Papier mit Hilfe eines elastischen Drucktuches, undFig. 2 shows a corresponding cross section of a device for curling paper with the aid an elastic blanket, and
F i g. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab einen senkrechten Querschnitt, in Längsrichtung gesehen, der einen Teil des Druckwalzenspalts einer Einrichtung, wie sie in F i g. 1 oder 2 gezeigt ist, darstellt.F i g. 3 shows, on an enlarged scale, a vertical cross-section, seen in the longitudinal direction, of FIG part of the pressure nip of a device as shown in FIG. 1 or 2 is shown.
In Fig. 1 ist mit 11 eine Papierbahn mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 20 bis 40% bezeichnet, die durch einen Druckwalzenspalt gezogen wird, der von zwei zylindrischen Walzen 13 und 15 gebildet ist; dieIn Fig. 1, 11 is a paper web with a Moisture content of 20 to 40%, which is drawn through a pressure nip produced by two cylindrical rollers 13 and 15 are formed; the
609 510/146609 510/146
Walze 13 ist mit einem elastischen Oberflächenbelag 17, vorzugsweise aus Gummi, versehen, während die Walze 15, die vorzugsweise aus Stahl hergestellt und beheizt ist, eine gehärtete Oberfläche aufweist. Die Walzen werden mit einem Liniendruck von 15 bis 25 kg/cm zusammengepreßt, und die harte Walze 15 wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die 6 bis 15 % größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 13 mit dem elastischen Oberflächenbelag ist. In dem Druckwalzenspalt wird die Papierbahn einer Schrumpfung oder Verdichtung in ihrer Längsrichtung unterworfen, die durch einen anschließenden Trockenvorgang fixiert wird und dem Papier eine erhöhte Dehnbarkeit verleiht.Roller 13 is provided with an elastic surface covering 17, preferably made of rubber, while the Roller 15, which is preferably made of steel and heated, has a hardened surface. the Rolls are pressed together with a line pressure of 15 to 25 kg / cm, and the hard roller 15 is driven at a peripheral speed that is 6 to 15% greater than the peripheral speed the roller 13 is with the elastic surface covering. The paper web is in the pressure nip subjected to a shrinkage or compression in their longitudinal direction caused by a subsequent Drying process is fixed and gives the paper increased elasticity.
Die Stahlwalze 15 ist durch Drehen auf einer Drehbank hergestellt und zuletzt mit einem Schlichtschnitt auf ihrer Oberfläche versehen, etwa mit einer Steigung von 3 Umdrehungen pro mm ihrer axialen Länge; dadurch weist die Walze ein etwa sägezahnförmiges Profil mit einem gleichmäßigen Abstand der Rillen 19 (F i g. 3) auf, welche annähernd in Umfangsrichtung verlaufen und eine Tiefe von 0,1 mm haben.The steel roller 15 is made by turning on a lathe and finally with a finishing cut provided on its surface, approximately with a pitch of 3 revolutions per mm of its axial Length; as a result, the roller has an approximately sawtooth-shaped profile with a uniform distance between the Grooves 19 (Fig. 3), which run approximately in the circumferential direction and a depth of 0.1 mm to have.
Eine durch Verwendung einer solchen Einrichtung gemäß der Erfindung geschrumpfte und getrocknete Papierbahn wurde mit einer unter sonst gleichen Verhältnissen unter Benutzung einer entsprechenden Einrichtung mit auf Hochglanz polierter Stahlwalze 15 geschrumpften Papierbahn verglichen. Dabei wurde in ersterem Falle eine Verbesserung der Dehnbarkeit des Papiers in Längsrichtung zwischen 4,25 und 6,25 % festgestellt; außerdem wurde festgestellt, daß der Schrumpfvorgang gleichmäßiger erfolgte.A paper web shrunk and dried by using such a device according to the invention was compared with a paper web shrunk under otherwise identical conditions using a corresponding device with a steel roller 15 polished to a high gloss. In the first case, an improvement in the elongation of the paper in the longitudinal direction between 4.25 and 6.25 % was found; it was also found that the shrinking process was more uniform.
Bei dem vorstehend beschriebenen Versuch war die Walze anfänglich glatt, aber es zeigte sich nach einer gewissen Zeit des Gebrauchs Rost auf der Oberfläche. Dieser Rost hat, wie gefunden wurde, einen günstigen Einfluß auf den Schrumpfungs- oder Verdichtungsvorgang, und zwar auf Grund einer weiteren Abnahme der Reibung; dies kann der Schmierwirkung des Eisenhydrats sowie auch der Ätzung der Oberfläche zugeschrieben werden.In the experiment described above, the roll was initially smooth, but it showed up afterwards some time of use rust on the surface. This rust has, as was found, a beneficial influence on the shrinkage or compression process, due to a further decrease in friction; this can be the lubricating effect of the iron hydrate as well as the Etching of the surface can be attributed.
Die Walze mit der vorstehend erwähnten Tiefe der Rillen, die durch den Schlichtschnitt erzeugt wurden, verursachte ein schwaches Reliefmuster auf der Papierbahn, das sich nur wenig von den Markierungen unterscheidet, die während der Formierung der Bahn auf dem Draht erhalten werden. Jedoch soll die Gummifläche nicht so weich sein, daß die Rillen vollständig von dem Papier ausgefüllt werden; dies würde eine unvorteilhafte Erhöhung der Reibung zur Folge haben; vielmehr soll das Papier in der Hauptsache gegenüber den Rippen zwischen den Rillen gleiten können. Bei den vorherrschenden Bedingungen stellte sich heraus, daß eine Härte des Gummis von 50° Shore oder mehr zu ausgezeichneten Ergebnissen führt.The roller with the above-mentioned depth of the grooves created by the finishing cut, caused a faint relief pattern on the paper web that only slightly differs from the markings obtained during the formation of the path on the wire. However, should the rubber surface should not be so soft that the grooves are completely filled by the paper; this would result in an unfavorable increase in friction; rather, the main purpose of the paper is to be can slide between the grooves opposite the ribs. Under the prevailing conditions It was found that a rubber hardness of 50 ° Shore or more produces excellent results leads.
In manchen Fällen kann das Reliefmuster der Papieroberfläche unerwünscht sein. Es ist dann möglich, dieses Muster durch Glattpressen der Bahn vor der Trocknung zu beseitigen, wodurch auch die Festigkeit des Papiers weiter verbessert wird. In anderen Fällen kann das Muster erwünscht sein. Einige Klebe- oder Lamellierversuche haben gezeigt, daß beispielsweise ein hart bemessenes Papier, in welches das Klebemittel nur mit großer Schwierigkeit eindringt, eine bessere Adhäsion ergibt, wenn seine Oberfläche, wie oben beschrieben, mit einem Reliefmuster versehen ist.In some cases the relief pattern of the paper surface can be undesirable. It is then possible eliminate this pattern by pressing the web before it dries, thereby also reducing the Strength of the paper is further improved. In other cases the pattern may be desirable. Some Gluing or lamination tests have shown that, for example, a hard-sized paper, in which the adhesive penetrates only with great difficulty, results in better adhesion if its Surface, as described above, is provided with a relief pattern.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Einrichtung hat die elastische Schicht 17 die bekannte Anordnung eines endlosen Drucktuches oder Druckbandes, das zwischen den Walzen 13 und 18 ausgespannt ist. Hinsichtlich der Oberflächenhärte der Gummischicht 17 und der rauhen Oberflächenbeschaffenheit der Stahlwalze 15 dagegen entspricht die Anordung von F i g. 2 derjenigen nach den Fig. 1 und 3.In the device shown in Fig. 2, the elastic layer 17 has the known arrangement of a endless printing blanket or printing belt, which is stretched between the rollers 13 and 18. Regarding the surface hardness of the rubber layer 17 and the rough surface condition of the steel roller 15, on the other hand, corresponds to the arrangement of FIG. 2 of those according to FIGS. 1 and 3.
Der Schrumpfungsvorgang kann auch ohne Beheizung der harten Walze stattfinden, und die niedrige Reibung dieser Walze kann auch durch eine andersartige Rillung, als oben beschrieben, erzielt werden.The shrinking process can also take place without heating the hard roller, and the low one Friction of this roller can also be achieved by a different type of grooving than described above.
Claims (4)
USA.-Patentschrift Nr. 2 874 618.Considered publications:
U.S. Patent No. 2,874,618.
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