DE19960658A1 - Verfahren zum Prägen eines bahnförmigen Tissue-Artikels sowie Walzenpaar zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Prägen eines bahnförmigen Tissue-Artikels mit mindestens einem Walzenpaar, das jeweils aus einer ein erwünschtes erstes Prägemuster erzeugenden gravierten Walze und einer ungravierten Gegenwalze ausgebildet wird, wobei der zu prägende Tissue-Artikel durch den Walzenspalt des mindestens einen Walzenpaares geführt wird, beschrieben. Hierbei wird eine Gegenwalze verwendet, deren Durchmesser 0,1% bis 30% größer oder kleiner als der Durchmesser der Walze ist. Des weiteren wird auf dem Tissue-Artikel ein zweites Prägemuster erzeugt, wobei die Fläche des zweiten Prägemusters wenigstens 40% der Fläche des Gesamtprägemusters ausmacht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merk­ malen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie ein Walzen­ paar zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 12.

Um Tissue-Artikel, wie insbesondere Küchentücher, Taschen­ tücher, Servietten, Platzdeckchen und/oder Hygienetücher, so vorzugsweise Einmalhandtücher und Toilettenpapier, herzustel­ len, mit bestimmten technischen Eigenschaften zu versehen und/oder dekorativ zu gestalten, ist es bekannt, im Rahmen der Herstellung diese bahnförmigen Tissue-Artikel unter Zuhilfe­ nahme von mindestens einem Walzenpaar zu prägen. Hierbei kann bei dem bekannten Verfahren das diesbezügliche mindestens eine Walzenpaar aus einer ein erwünschtes erstes Prägemuster herzu­ stellenden gravierten Walze bestehen, wobei zur Erzeugung des für die Prägung erforderlichen Walzenspaltes eine ungravierte Gegenwalze vorgesehen ist. Der zu prägende Tissue-Artikel, der vorzugsweise aus Papier besteht, wird dann bahnförmig durch den Walzenspalt des zuvor beschriebenen Walzenpaares geführt und dort mit der erwünschten Prägung versehen.

Bedingt dadurch, daß die gravierte Walze eine radial nach außen weisende Prägung aufweist und daß der bahnförmig Tissue-Arti­ kel, der in der Regel aus einer bis vier Einzellagen besteht, nur eine begrenzte Dicke besitzt, treten während der Prägung die Anpreßflächen der Gravur in Kontakt mit der Oberfläche der Gegenwalze. Hierdurch wird erklärlich, daß im längeren Gebrauch das Material der Gegenwalze im Kontaktbereich der Anpreßflächen der Gravur erheblich beschädigt wird, so daß aufgrund dieser Beschädigung, die sich üblicherweise linienförmig über den Um­ fang der Gegenwalze erstreckt und in einer lokal begrenzten, erheblichen Abnutzung ausdrückt, ein Austausch der Gegenwalze erforderlich wird. Diese Problematik tritt insbesondere dann auf, wenn die gravierte Walze nur wenige, großformatige Gravu­ ren besitzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren sowie ein Walzenpaar zum Prägen von Tissue-Artikeln zur Verfügung zu stellen, bei dem ein lokal begrenzter Verschleiß der Gegenwalze auch bei längerem Gebrauch vermindert oder sogar unterdrückt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Walzenpaar mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan­ spruchs 12 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Prägen eines bahnförmigen Tissue-Artikels, insbesondere zum Prägen von Küchentücher, Taschentücher, Servietten, Platzdeckchen und/oder Hygiene­ tüchern, so insbesondere Toilettenpapier und Einmalhandtüchern sieht vor, daß der zu prägende bahnförmige Tissue-Artikel durch einen Walzenspalt von mindestens einem Walzenpaar geführt wird. Hierbei wird ein Walzenpaar verwendet, das aus einer ein er­ wünschtes erstes Prägemuster erzeugenden gravierten Walze und einer ungravierten Gegenwalze ausgebildet wird. Beim erfin­ dungsgemäßen Verfahren wird eine Gegenwalze verwendet wird, de­ ren Durchmesser 0,1% bis 30% größer oder kleiner als der Durchmesser der gravierten Walze ist, wobei desweiteren auf dem Tissue-Artikel ein zweites, weiteres Prägemuster erzeugt wird, dessen Fläche wenigstens 40% der Fläche des Gesamtprägemusters ausmacht.

Mit anderen Worten basiert das erfindungsgemäße Verfahren auf zwei wesentlichen Punkten, wobei der erste wesentliche Punkt darin zu sehen ist, daß eine Gegenwalze ausgewählt wird, deren Durchmesser 0,1% bis 30% größer oder kleiner ist als der Durchmesser der gravierten Walze. Hierdurch wird sicherge­ stellt, daß bei der Erzeugung des ersten, erwünschten Präge­ musters, das vorzugsweise ein großflächiges Prägemuster ist, nicht stets derselbe Bereich der Oberfläche der Gegenwalze in Kontakt mit der diesbezüglichen ersten Gravur der gravierten Walze tritt, sondern daß dieser Kontaktbereich über den Umfang der Gegenwalze aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser gleichmäßig verteilt wird. Allein hierdurch wird schon eine er­ hebliche Verringerung des Verschleisses der Gegenwalze, die während des Prägens auf die gravierte Walze gedrückt und hier­ von transportiert wird, sichergestellt.

Der zweite wesentliche Punkt des erfindungsgemäßen Verfahrens, wonach auf dem Tissue-Artikel ein zweites Prägemuster erzeugt wird, dessen Fläche wenigstens 40% der Fläche des Gesamtpräge­ musters ausmacht, bewirkt, daß auch die übrigen Bereiche der Oberfläche der Gegenwalze durch die Gravur des zweiten Präge­ musters entsprechend beansprucht und abgenutzt werden, so daß insgesamt ein gleichmäßiger Verschleiß über die gesamte Ober­ fläche der Gegenwalze stattfindet und demnach punktuelle, ört­ lich begrenzte flächige und/oder über den Umfang reichende li­ nienförmige Beschädigungen, die beim Stand der Technik relativ schnell auftreten, vermieden werden. Mit anderen Worten stellt das erfindungsgemäße Verfahren sicher, daß im Gegensatz zum Stand der Technik hierbei keine lokal begrenzten Beschädigungen und Abnutzungen der Gegenwalze auftreten können, da die gesamte Oberfläche der Gegenwalze einerseits durch die das erwünschte erste Prägemuster erzeugenden ersten Gravur und andererseits durch die das zusätzlich vorgesehene zweite Prägemuster erzeu­ genden zweiten Gravur während des Prägens beansprucht wird. Dies insgesamt führt dann dazu, daß die Betriebszeit einer ent­ sprechenden Gegenwalze beim erfindungsgemäßen Verfahren im Ver­ gleich zum herkömmlichen Verfahren erheblich höher ist, so daß insbesondere eine Standzeitverlängerung um das 1,5-fache bis 3- fache auftritt.

Eine derartige Verlängerung der Standzeit bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß kostenintensive Stillstandszeiten, auf­ wendige Fehlproduktionen und kostenintensive Reparaturen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vermieden werden. Desweiteren beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß die Walzenoberfläche der Gegenwalze nicht nur lokal durch das Er­ zeugen des ersten Prägemusters sondern vollflächig oder nahezu vollflächig durch das gleichzeitige Erzeugen des ersten Präge­ musters und des zweiten Prägemusters durch die entsprechenden Gravuren mechanisch bearbeitet wird, so daß im Gebrauch der Ge­ genwalze zwangsläufig auftretende Veränderungen des Oberflä­ chenmaterials der Gegenwalze, so insbesondere Veränderungen der Elastizität und/oder der Shore-Härte, stets gleichmäßig über die gesamte Oberfläche auftreten, was sich in einer entspre­ chenden Vergleichmäßigung der Qualität der Prägung, auch nach langem Gebrauch der Gegenwalze, und somit letztendlich auch im Qualitätsausfall des geprägten Artikels augenfällig ausdrückt. Von daher wird bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nur die Qualität des geprägten Tissue-Artikels konstant gehalten sondern auch der erforderliche Qualitätskontrollauf­ wand, sei es unmittelbar durch Personaleinsparung während der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder durch entspre­ chende Personaleinsparung bezüglich der Kontrolle der Qualität der geprägten Tissue-Artikel, erheblich reduziert, so daß ins­ gesamt das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zum herkömm­ lichen Verfahren eine besonders wirtschaftliche Verfahrensfüh­ rung zur Herstellung von geprägten Tissueartikeln darstellt.

Darüber hinaus läßt sich eine für das erfindungsgemäße Verfah­ ren verwendete gravierte Walze relativ kostengünstig herstel­ len, insbesondere dann, wenn die zweite Gravur, die das zweite zusätzliche Prägemuster erzeugt, eine solche Gravur ist, die eine Vielzahl von kleinflächigen Einzelgravuren aufweist.

Insbesondere dann, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine solche Gegenwalze verwendet wird, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der gravierten Walze, verteilen sich die von der erwünschten ersten Gravur erzeugten Beschädigungen über einen größeren Umfang, so daß dementsprechend die Stand­ zeit einer derartigen Gegenwalze mit einem entsprechend ver­ größerten Durchmesser noch weiter verlängert wird. Überraschend hat sich hierbei gezeigt, daß dann hervorragende Ergebnisse be­ züglich einer verlängerten Standzeit und einem reduzierten Ver­ schleiß dann beim erfindungsgemäßen Verfahren auftreten, wenn hierbei eine Gegenwalze verwendet wird, deren Durchmesser vor­ zugsweise 1% bis 10% größer ist als der Durchmesser der gra­ vierten Walze.

Ebenso eine Verbesserung der Lebensdauer der Gegenwalze wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dann erzielt, wenn die Flä­ che des zweiten Prägemusters wenigstens 60%, vorzugsweise zwi­ schen 65% und 85%, der Fläche des Gesamtprägemusters aus­ macht. Hierbei verbleibt somit für das erwünschte und insbeson­ dere großflächige erste Prägemuster eine Fläche von 40%, vor­ zugsweise zwischen 35% und 15%, bezogen auf die Fläche des Gesamtprägemusters, wobei ein derartig geprägter Tissue-Artikel in seinem Gesamtaussehen maßgeblich von dem ersten, erwünschten und vorzugsweise großflächigen Prägemuster bestimmt wird.

Die erwünschte Herausstellung des ersten Prägemusters und damit sein markantes Herausheben wird bei einer weiteren, vorteilhaf­ ten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch er­ reicht, daß als zweites Prägemuster auf der Oberfläche des Tis­ sue-Artikels ein solches Muster erzeugt wird, das durch eine Vielzahl von kleinflächigen Prägepunkten ausgebildet wird. Hierbei kann dieses Muster beliebig ausgestaltet sein, so zum Beispiel insbesondere als Wellenlinie, als Zick-Zack-Linie, als separat angeordnete Rechtecke, vorzugsweise Vier- bis Achtecke, als eine Vielzahl von Rechtecken, die in einem bestimmten Rap­ port mit Abstand voneinander vorhanden sind oder die ineinan­ dergreifen, und/oder als sonstiges geometrisch geprägtes Muster und/oder Phantasiemuster, sofern diese Muster geeignet sind, die zuvor beschriebene gleichmäßige Abnutzung der Oberfläche der Gegenwalze sicherzustellen.

Wie bereits vorstehend herausgestellt ist, können diese Viel­ zahl von kleinflächigen Prägepunkten auf der Oberfläche des zu prägenden Tissue-Artikels beliebig angeordnet werden, wobei bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens die Vielzahl der Prägepunkte in sich quer über die Waren­ bahn erstreckenden Reihen von Prägepunkten angeordnet werden. Hierbei werden zusätzlich noch benachbarte Reihen relativ zu­ einander über die Warenbahnbreite versetzt angeordnet, so daß sichergestellt wird, daß in Transportrichtung der Warenbahn ge­ sehen keine unmittelbar benachbarten Prägepunkten von benach­ barten Reihen fluchten, d. h. auf einer einzigen Linie liegen, die sich parallel zur Warenbahnkante erstreckt.

Besonders vorteilhaft ist es bei der zuvor beschriebenen Wei­ terbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn hierbei die Vielzahl von kleinflächigen Prägepunkten, die das zweite Präge­ muster ausbilden, auf der Oberfläche des Tissue-Artikels derart angeordnet werden, daß in Transportrichtung der Warenbahn gese­ hen die Lage eines Prägepunktes erst nach einem Abstand zwi­ schen 0,5 cm und 80 cm, vorzugsweise nach einem Abstand zwi­ schen 5 cm und 50 cm, wiederholt wird. Hierbei ist unter dem Begriff Lage eines Prägepunktes der Abstand dieses Prägepunktes von der Warenbahnkante des Tissue-Artikels zu verstehen, so daß die zuvor wiedergegebene Aussage besagt, daß erst nach einem Abstand von 0,5 cm bis 80 cm, vorzugsweise nach einem Abstand zwischen 5 cm und 50 cm, jeweils in Transportrichtung der Wa­ renbahn gesehen sich ein zweiter Prägepunkt befindet, der ge­ messen an einem ersten Prägepunkt sich im gleichen Abstand von der Warenbahnkante befindet. Alle weiteren Prägepunkte, die zwischen dem ersten und dem weiteren Prägepunkt auf der Ober­ fläche des Tissue-Artikel vorgesehen werden, weisen jeweils einen unterschiedlichen Abstand zur Warenbahnkante auf, wie dies nachfolgend noch anhand der Zeichnungen im Detail erläu­ tert wird.

Grundsätzlich läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren im ein­ fachsten Fall bei solchen Tissue-Artikeln anwenden, die aus ei­ ner einzigen Warenbahn ausgebildet wird. Vorteilhafterweise wird jedoch das erfindungsgemäße Verfahren bei solchen Tissue- Artikeln angewendet, bei denen diese Tissue-Artikel aus minde­ stens zwei Warenbahn gebildet werden, wobei diese beiden Waren­ bahnen wahlweise gleichzeitig mit einem einzigen Walzenpaar oder getrennt voneinander mit jeweils einem Walzenpaar pro Wa­ renbahn geprägt werden.

Eine besonders geeignete Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß hierbei jede Warenbahn für sich unter Erstellung des ersten Prägemusters und des zweiten Prägemusters geprägt wird, wobei nach erfolgter getrennter Prägung die beiden Warenbahnen dann anschließend miteinander verklebt werden. Hierdurch wird dann ein solcher Tissue-Artikel ausgebildet, der die diesbezügliche Prägung, bestehend aus dem ersten, erwünschten Prägemuster und dem zweiten Prägemuster, sowohl auf der Oberseite als auch der Unterseite des Tissue-Artikels aufweist.

Soll nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein besonders volumi­ nöser Tissue-Artikel hergestellt werden, so wird eine Weiter­ bildung des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet. Hierbei wird dann jede Warenbahn für sich separat geprägt, wobei an­ schließend nach der separaten Prägung einer jeden Warenbahn die beiden Warenbahnen derart miteinander verklebt werden, daß der Tissue-Artikel jeweils auf seinen beiden Oberflächen die Präge­ muster (erstes erwünschtes Prägemuster und zweites Prägemuster) aufweist, wobei das Verkleben punktförmig ausgeführt wird. Die für das Verkleben der beiden Warenbahnen erforderliche Klebe­ punkte werden auf nach innen vorspringenden Erhöhungen der Prä­ gemuster der oberen und unteren Warenbahn aufgebracht, so daß nur diese nach innen weisenden Erhöhungen punktförmig miteinan­ der verklebt sind, was bei den so hergestellten Tissue-Artikeln zu einer Vergrößerung der Dicke und damit zu einer Volumenver­ größerung führt. Ein derartig voluminöser Tissue-Artikel be­ sitzt neben einem angenehmen weichen Griff ein ausgeprägtes Saugvermögen sowie eine hohe Aufnahmekapazität für Flüssigkei­ ten.

Besonders lange Standzeiten der Walzen werden bei dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren dann gewährleistet, wenn als gravierte Walze eine Metallwalze, insbesondere eine Stahlwalze, eine Hartgummiwalze oder eine Kunststoffwalze verwendet wird.

Konturenscharfe Prägemuster lassen sich insbesondere dann durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielen, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als Gegenwalze eine Gummiwalze oder Kunststoffwalze verwendet wird, wobei die Gegenwalze durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor örtlich be­ grenzte linienförmigen oder flächigen Beschädigungen und Ab­ nutzungen geschützt wird, wie dies eingangs beim erfindungsge­ mäßen Verfahren erläutert ist, so daß die beim erfindungsge­ mäßen Verfahren eingesetzte Gegenwalze über ihre gesamte Ober­ fläche stets gleichmäßig abgenutzt wird.

Wie bereits vorstehend dargelegt ist, wird bei dem erfindungs­ gemäßen Verfahren die gravierte Walze angetrieben, während die Gegenwalze auf die gravierte Walze aufgepreßt und hierdurch transportiert wird, so daß die Gegenwalze selbst über keinen eigenen Antrieb verfügt sondern lediglich als Mitläuferwalze bewegt wird.

Unter dem Begriff Warenbahn wird im Rahmen der vorliegenden An­ meldung eine cellulosische Warenbahn, insbesondere eine Papier­ warenbahn, verstanden, die üblicherweise eine begrenzte Länge zwischen etwa 100 m und 100.000 m und eine definierte Breite besitzt, wobei die Breite zwischen etwa 0,3 Metern und etwa acht Metern variiert.

Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren ein Walzenpaar zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens, wobei die zuvor beim erfindungsgemäßen Verfahren wiedergegebenen Ausfüh­ rungen sinngemäß auch für das nachfolgend noch beschriebene er­ findungsgemäße Walzenpaar gilt.

Hierbei weist das erfindungsgemäße Walzenpaar eine gravierte Wälze sowie eine hiermit einen Walzenspalt ausbildende Gegen­ walze auf, wobei die Gegenwalze einen Durchmesser besitzt, der 0,1% bis 30% größer oder kleiner ist als der Durchmesser der gravierten Walze. Desweiteren ist die gravierte Walze außer mit der erwünschten ersten Gravur, die vorzugsweise eine großflä­ chige erste Gravur darstellt, noch mit einer zweiten Gravur versehen, derart, daß die Anpreßfläche der zweiten Gravur we­ nigstens 40% der mit der Gegenwalze in Kontakt tretenden Gesamtanpreßfläche ausmacht.

Mit anderen Worten umfaßt somit das erfindungsgemäße Walzenpaar eine angetriebene, gravierte Walze, die mit zwei Gravuren ver­ sehen ist, sowie eine hierin angepreßte Gegenwalze, die selbst keinen direkten Antrieb aufweist sondern durch Kontakt mit der angetriebenen gravierten Walze gedreht wird. Durch Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Durchmessers der Gegenwalze und durch Vorsehung der zweiten Gravur auf der gravierten Walze, deren Anpreßfläche wenigstens 40% der mit der Gegenwalze in Kontakt tretenden Gesamtanpreßfläche ausmacht, wird bei dem erfindungs­ gemäßen Walzenpaar sichergestellt, daß eine örtlich im Bereich der Kontaktfläche der Gegenwalze mit der ersten Gravur auftre­ tende Beschädigung und somit ein hierdurch verursachter erhöh­ ter Verschleiß bei dem erfindungsgemäßen Walzenpaar vermieden wird, so daß die Gegenwalze gleichmäßig während ihres Gebrauchs über ihre gesamte Oberfläche abgenutzt wird. Dies führt im Ver­ gleich zu dem herkömmlichen Walzenpaar zu einer wesentlich län­ geren Standzeit, wie dies eingehend bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorstehend beschrieben ist. Da sich die erfindungsge­ mäße Gegenwalze gleichmäßig abnutzt und da sich desweiteren die zweite Gravur relativ preiswert erstellen läßt, ist als beson­ ders vorteilhaft herauszustellen, daß das erfindungsgemäßen Walzenpaar kostengünstig ein Prägen von Tissue-Artikeln er­ laubt.

Eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Walzenpaares sieht vor, daß hierbei die Gegenwalze einen Durchmesser auf­ weist, der 0,1% bis 30% und insbesondere 1% bis 10% größer ist als der Durchmesser der gravierten Walze. Hier konnte fest­ gestellt werden, daß eine derartige Gegenwalze bei einem beson­ ders geringen und gleichmäßigen Verschleiß ein einwandfreies und störungsfreies Prägen von Tissue-Artikeln ermöglicht, ohne daß es dabei zu Betriebsstörungen, beispielsweise hervorgerufen durch ein unerwünschtes Aufwickeln der Warenbahn auf die Gegen­ walze, kommt.

Insbesondere dann, wenn die Anpreßfläche der zweiten Gravur we­ nigstens 60%, vorzugsweise zwischen 65% und 85%, der mit der Gegenwalze in Kontakt tretenden Gesamtanpreßfläche ausmacht, lassen sich auf der Oberfläche der Gegenwalze wirkungsvoll lo­ kal begrenzte Beschädigungen und Abnutzungen vermeiden, so daß dementsprechend eine derartige Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Walzenpaares über einen langen Betriebszeitraum stö­ rungsfrei benutzbar ist und insbesondere eine gleichmäßige Ab­ nutzung der Oberfläche der Gegenwalze zeigt.

Von besonderem Vorteil bezüglich der Abnutzung und der Heraus­ stellung des erwünschten ersten Prägemusters, das vorzugsweise großflächig ist, auf dem geprägten Tissue-Artikel ist es, wenn das erfindungsgemäße Walzenpaar eine solche gravierte Walze aufweist, bei der die zweite Gravur aus einer Vielzahl von Ein­ zelgravuren mit kleinflächigen Anpreßflächen besteht. Hierbei treten die von derartigen kleinflächigen Anpreßflächen hervor­ gerufene Prägemuster im Vergleich zum erwünschten ersten Präge­ muster im Gesamtprägebild des Tissue-Artikels zurück, bewirken jedoch eine besonders gleichmäßige Abnutzung der Gegenwalze, so daß die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Walzenpaares eine lange störungsfreie Betriebszeit ermöglicht.

In Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausgestaltung des er­ findungsgemäßen Walzenpaares sieht eine andere Ausführungsform des Walzenpaares vor, daß die Vielzahl der Einzelgravuren in sich quer über die Oberfläche der gravierten Walzen erstrecken­ den Reihen von Einzelgravuren angeordnet ist, wobei benachbarte Reihen von Einzelgravuren relativ zueinander versetzt angeord­ net sind.

Insbesondere dann, wenn bei der zuvor beschriebenen Weiterbil­ dung die Vielzahl der Einzelgravuren derart auf der Oberfläche der gravierten Walze angeordnet ist, daß sich in Drehrichtung der gravierten Walze gesehen die konkrete Lage einer Einzelgra­ vur erst nach einem Abstand zwischen 0,5 cm und 80 cm, vorzugs­ weise nach einem Abstand zwischen 5 cm und 50 cm, wiederholt, ist sichergestellt, daß insbesondere eine derartig angeordnete Vielzahl von Einzelgravuren überall gleichmäßig dort die Wal­ zenoberfläche der Gegenwalze abnutzen, wo dies nicht durch die erste Gravur, die vorzugsweise großflächig angelegt ist, ge­ schieht.

Bezüglich der Ausgestaltung der Einzelgravuren, die als zweite Gravur auf der gravierten Walze vorgesehen sind, werden bevor­ zugt solche Gravuren vorgesehen, deren Anpreßfläche kreisför­ mig, dreieckig, rechteckig, insbesondere viereckig bis acht­ eckig, oval, linienförmig, wellenförmig und/oder trapezförmig ausgestaltet sind. Selbstverständlich sind auch anders geformte Anpreßflächen möglich, sofern sichergestellt ist, daß die Summe dieser Anpreßflächen, die die zweite Gravur ausbilden, minde­ stens 40% der Gesamtanpreßfläche, d. h. der Summe aus der An­ preßfläche der ersten Gravur und der zweiten Gravur, vorzugs­ weise jedoch mindestens 60% und insbesondere zwischen 65% und 85%, der Gesamtanpreßfläche ausmacht.

Bezüglich der zuvor beschriebenen Einzelgravuren ist desweite­ ren festzuhalten, daß diese vorzugsweise eine radial nach außen weisende Höhe aufweisen, die der radial nach außen weisenden Höhe der ersten Gravur entspricht. Abhängig von dem jeweils zu prägenden Tissue-Artikel variiert diese Höhe insbesondere zwi­ schen 0,1 mm und 2,5 mm bei dem erfindungsgemäßen Walzenpaar.

Um bei dem erfindungsgemäßen Walzenpaar ein markantes, uner­ wünschtes Herausheben der von der zweiten Gravur verursachten Prägung auf dem Tissue-Artikel zu vermeiden, sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Walzenpaares vor, daß jede Einzelgravur eine relativ kleine Anpreßfläche be­ sitzt, die vorzugsweise zwischen 0,1 mm² und 50 mm², insbeson­ dere zwischen 0,3 mm² und 10 mm², variiert. Das von jeder Ein­ zelgravur hervorgerufene zweite Prägemuster tritt dann im Ver­ gleich zu dem erwünschten vorzugsweise großflächigen ersten Prägemuster optisch zurück, stellt jedoch sicher, daß die Ge­ genwalze über ihre gesamte Oberfläche gleichmäßig abgenutzt wird.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Walzenpaares sieht vor, daß auf der Oberfläche der gravierten Walze die im Bereich der zweiten Gravur vorgesehenen Einzelgravuren in einer Dichte zwischen 5 und 90, bezogen auf 1 cm² der Walzen­ oberfläche im Bereich der zweiten Gravur, vorhanden sind. Sind hierbei die Einzelgravuren in einer Dichte zwischen 5 und 30 auf 1 cm² Walzenoberfläche vorgesehen, so sind diese Einzelgra­ vuren mit relativ großen Anpreßflächen zu versehen, um so die erwünschte Abnutzung der Walzenoberfläche der Gegenwalze sicherzustellen, während bei einer Dichte zwischen 60 und 90, bezogen 1 cm² der Walzenoberfläche, die Anpreßfläche einer je­ den Einzelgravur vorzugsweise relativ klein ausgestaltet wird.

Insbesondere weist das erfindungsgemäße Walzenpaar eine gra­ vierte Walze auf, die einen Durchmesser zwischen 300 mm und 1.000 mm besitzt.

Wie bereits vorstehend beim erfindungsgemäßen Verfahren darge­ legt ist, weist das erfindungsgemäße Walzenpaar als gravierte Walze eine Metallwalze, insbesondere eine Stahlwalze, eine Hartgummiwalze oder eine Kunststoffwalze auf, während die Ge­ genwalze insbesondere eine Gummiwalze oder eine Kunststoffwalze aus Weichkunststoff ist. Hierbei variiert die Shore-Härte, d. h. die Shore-Härte A, der Gegenwalze vorzugsweise zwischen 35° Sh und 85° Sh.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, wobei die Fig. 1, 2 und 2a den Stand der Technik wiedergeben und anhand der Fig. 3 bis 8 die vorstehend beschriebene Erfindung er­ läutert wird. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Teildraufsicht auf die Oberfläche einer bekannten gravierten Walze;

Fig. 2 eine schematische Teilschnittansicht durch ein Walzenpaar des Standes der Technik;

Fig. 2a eine Abbildung wie Fig. 2, jedoch der oberen Walze;

Fig. 3 Draufsichten und Schnittansichten von ver­ schieden gestalteten Einzelgravuren, wie sie als zweite Gravur bei dem erfindungsgemäßen Walzen­ paar vorgesehen sind;

Fig. 4 eine Teildraufsicht auf die Oberfläche einer ersten Ausführungsform einer gravierten Walze;

Fig. 5 eine schematische perspektivische Teilansicht einer Vielzahl von auf der Oberfläche einer gravierten Walze vorgesehenen Einzelgravuren;

Fig. 6 eine Teildraufsicht einer zweiten Ausführungs­ form einer gravierten Walze;

Fig. 7 eine Teildraufsicht einer dritten Ausführungs­ form einer gravierten Walze; und

Fig. 8 eine Teildraufsicht einer vierten Ausführungs­ form einer gravierten Walze.

Beim Stand der Technik wird zur Erzeugung eines mit einem er­ sten Prägemuster versehenen Tissue-Artikels eine gravierte Walze verwendet, wie deren Oberfläche in der Draufsicht teil­ weise in Fig. 1 abgebildet ist. Hierbei weist die Oberfläche der gravierten Walze eine insgesamt mit 1 und 1a bezeichnete großflächige florale erste Gravur auf, die sich nach einem vor­ gegebenen erwünschten Muster über die Oberfläche der gravierten Stahlwalze erstreckt. Die erste Gravur 1 bzw. 1a wird aus einer Vielzahl von Einzelgravuren 2 ausgebildet, wobei die Einzelgra­ vuren 2 radial über den Mantel der gravierten Walze hinaus­ ragen.

Wie am besten der Teilschnittansicht der Fig. 2 zu entnehmen ist, weist das bekannte zum Prägen von Tissue-Artikeln verwen­ dete Walzenpaar eine untere gravierte Walze 3 auf, deren Ober­ fläche in Fig. 1 teilweise abgebildet ist. Diese gravierte un­ tere Walze 3 aus Stahl ist mit einem Antrieb versehen.

Eine Gegenwalze 4 wird zur Prägung des Tissue-Artikels unter Ausbildung eines Walzenspaltes 5 auf die gravierte untere Walze 3 gepreßt und durch diesen Kontakt angetrieben. Durch den Wal­ zenspalte 5 wird eine Warenbahn eines Tissue-Artikels geführt, wobei hier durch die Gravur 1 bzw. 1a auf dieser Warenbahn aus Papier dann ein erwünschtes erstes Prägemuster erzeugt wird.

Bedingt dadurch, daß während des Prägevorganges ständig eine lokale Druckbeaufschlagung der Gegenwalze 4 durch die Gravur 1 bzw. 1a auf die Oberfläche der Gegenwalze 4 erfolgt, bildet sich bereits nach einem relativ kurzen Betreiben in der Gegen­ walze lokal begrenzte Abnutzungen 6 aus, die bei Erreichen ei­ ner gewissen Tiefe zu einer partiellen lokal begrenzten Beschä­ digung der Gegenwalze, die in der Regel eine Gummiwalze oder eine Walze aus Weichkunststoff darstellt, führt. Von daher wird es beim Stand der Technik erforderlich, diese Gegenwalze durch eine unbeschädigte und partiell unabgenutzte Gegenwalze bereits nach einer relativ kurzen Betriebszeit auszutauschen.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 abgebildeten Teildraufsicht auf die Oberfläche einer bekannten gravierten Walze weisen die in den Fig. 4, 6, 7 und 8 wiedergegebenen Teildraufsichten der Oberflächen der erfindungsgemäßen gravierten Walzen eine erste, relativ großflächige florale Gravur 1 bzw. 1a und zusätzlich noch eine zweite Gravur 7 auf, wobei die zweite Gravur 7 aus einer Vielzahl von Einzelgravuren 7a ausgebildet wird.

Eine mögliche Auswahl von derartigen Einzelgravuren 7a bis 7g, wie sie gemeinsam die zweite Gravur ausbilden, ist in der Fig. 3 abgebildet.

So besteht die in Fig. 3 dargestellte Einzelgravur 7a aus ei­ ner kegelstumpfförmigen Einzelgravur, wobei die kreisförmige Anpreßfläche 8 der Einzelgravur 7a radial über die gravierte Walze hinaus nach außen ragt und während des Prägens mit der Gegenwalze in Kontakt tritt.

Die Einzelgravur 7b weist eine oval ausgestaltete Anpreßfläche auf, die Einzelgravur 7c eine viereckige Anpreßfläche 8c, die sechseckig geformte Einzelgravur 7d weist eine sechseckig ge­ formte Anpreßfläche 8d auf, die kreuzförmig ausgestaltete Ein­ zelgravur 7e besitzt eine kreuzartig ausgestaltete Anpreßflä­ che 8e, die quadratische Einzelgravur 7f besitzt eine quadra­ tische Anpreßfläche 8f und die S-förmig gebogene Einzelgravur 7g umfaßt eine entsprechend S-förmig ausgebildete Anpreßfläche 8g.

Hierbei wird eine Vielzahl der in Fig. 3 beispielhaft gezeig­ ten Einzelgravuren 7a bis 7g unter Ausbildung der zweiten Gravur auf der Walzenoberfläche auf der gravierten Walze ange­ ordnet, wobei diese zweite Gravur 7 sicherstellt, daß beim Prä­ gen des Tissue-Artikels keine lokal begrenzten Abnutzungen, hervorgerufen durch die erste erwünschte Gravur 1 bzw. 1a, auf­ treten, wie diese beim Stand der Technik in Verbindung mit der Fig. 2 vorstehend beschrieben ist. Vielmehr bewirken diese Einzelgravuren der zweiten Gravur 7, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren auch die Bereiche 9 (Fig. 2) der Gegenwalze gleich­ mäßig abgenutzt werden, wobei diese zwischen zwei benachbarten Abnutzungen 6 befindlichen Bereiche 9 beim herkömmlichen Verfahren nicht beschädigt werden. Dies führt dann dazu, daß die Oberfläche der Gegenwalze nicht, wie beim bekannten Verfah­ ren, lokal begrenzt abgenutzt sondern über ihre gesamte Fläche gleichmäßig abgetragen wird.

Die Fig. 5 bildet eine mögliche Anordnung der die zweite Gra­ vur ausbildenden Einzelgravuren ab. Hierbei sind diese Einzel­ gravuren 7 in einer Vielzahl von Reihen 10 bis 19 auf der Ober­ fläche der gravierten Walze angeordnet, wobei die Pfeilrichtung 20 die Transportrichtung während des Prägens angibt. Um die Darstellung der Fig. 5 entsprechend zu vereinfachen, wurde hierbei die Krümmung der gravierten Walze nicht berücksichtigt.

Jede Einzelgravur weist eine kreisförmige Anpreßfläche 7a auf.

Wie unschwer der Fig. 5 zu entnehmen ist, sind die Einzelgra­ vuren 7 von benachbarten Reihen relativ zueinander versetzt an­ geordnet, so daß bei der gezeigten Ausführungsform sich die Lage der ersten Einzelgravur der Reihe 10 erst in der Lage der ersten Einzelgravur der Reihe 15 wiederholt, während alle übri­ gen ersten Einzelgravuren der Reihe 11 bis 14 hierzu versetzt angeordnet sind. Diese Ausgestaltung bewirkt dann insbesondere, daß die Bereiche 9 (Fig. 2) vollflächig und in erwünschter re­ produzierbarer Weise abgenutzt werden.

Die Fig. 4, 6, 7 und 8 geben beispielhaft verschiedene An­ ordnungen der zweiten Gravur an, wobei die Oberfläche einer je­ den gravierten Walze stets eine erste Gravur 1 bzw. 1a und eine zweite Gravur 7 aufweist.

Bei der in Fig. 4 abgebildeten Oberfläche der gravierten Walze ist die zweite Gravur 7 als eine Vielzahl von schräg zu der mit einem Pfeil gekennzeichneten Laufrichtung angeordneten und par­ allel ausgerichteten Reihen von Einzelgravuren 7a ausgestaltet.

Bei der in Fig. 6 abgebildeten Oberfläche der gravierten Walze wird die zweite Gravur 7 durch eine Vielzahl von wellenförmigen parallelen Linien ausgebildet, wobei die Richtung dieser Wel­ lenlinien schräg zu der mit einem Pfeil gekennzeichneten Lauf­ richtung der Walze verläuft.

Bei der in Fig. 7 abgebildeten Oberfläche der gravierten Walze wird die zweite Gravur 7 durch eine Vielzahl von paarweise an­ geordneten Vierecken gebildet, wobei ein größeres Viereck 21 jeweils von vier kleineren Vierecken 22a, 22b, 22c und 22d symmetrisch umgeben wird. Insgesamt sind diese Vielzahl von Vierecken schräg zu der mit einem Pfeil gekennzeichneten Lauf­ richtung der Walze positioniert.

Bei der in Fig. 8 abgebildeten Oberfläche der gravierten Walze wird die zweite Gravur 7 durch eine Vielzahl von Zick-Zack- Linien ausgebildet, die jeweils parallel angeordnet sind und schräg zu der mit einem Pfeil gekennzeichneten Laufrichtung ausgerichtet sind.

Bei allen zuvor beschriebenen Walzenoberflächen wird die er­ wünschte, relativ großflächige erste Gravur 1 bzw. 1a ebenfalls aus einer Vielzahl von Einzelgravuren erstellt, wobei eine Aus­ wahl dieser Einzelgravuren beispielhaft in Fig. 3 abgebildet ist.

Claims (26)

1. Verfahren zum Prägen eines bahnförmigen Tissue-Artikels mit mindestens einem Walzenpaar, das jeweils aus einer ein er­ wünschtes erstes Prägemuster erzeugenden gravierten Walze und einer ungravierten Gegenwalze ausgebildet wird, wobei der zu prägende Tissue-Artikel durch den Walzenspalt des mindestens eines Walzenpaares geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gegenwalze verwendet wird, deren Durchmesser 0,1% bis 30% größer oder kleiner als der Durchmesser der Walze ist, und daß auf dem Tissue-Artikel ein zweites Prägemuster erzeugt wird, wobei die Fläche des zweiten Prägemusters wenigstens 40% der Fläche des Gesamtprägemusters ausmacht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gegenwalze verwendet wird, deren Durchmesser 1% bis 10% größer ist als der Durchmesser der Walze.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des zweiten Prägemusters wenigstens 60%, vor­ zugsweise zwischen 65% und 85%, der Fläche des Gesamtpräge­ musters ausmacht.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zweites Prägemuster auf der Oberfläche des Tissue-Artikels ein solches Muster erzeugt wird, das durch eine Vielzahl von kleinflächigen Prägepunkten ausgebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Prägepunkte in sich quer über die Warenbahn er­ streckenden Reihen von Prägepunkten angeordnet werden, wobei benachbarte Reihen relativ zueinander versetzt angeordnet wer­ den.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von kleinflächigen Prägepunkten auf der Ober­ fläche des Tissue-Artikels derart angeordnet werden, daß in Transportrichtung der Warenbahn gesehen die Lage eines Präge­ punktes erst nach einem Abstand zwischen 0,5 cm und 80 cm, vor­ zugsweise nach einem Abstand zwischen 5 cm und 50 cm, wieder­ holt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tissue-Artikel aus mindestens zwei Wa­ renbahn gebildet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Warenbahn für sich geprägt wird und daß die beiden Warenbahnen nach der Prägung miteinander verklebt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Warenbahnen derart miteinander verklebt werden, daß jeweils die äußere Oberfläche die Prägemuster aufweist und daß das Verkle­ ben punktförmig ausgeführt wird, derart, daß nach innen vor­ springende Erhöhungen der Prägemuster durch die punktförmige Verklebung unter Ausbildung eines voluminösen Tissue-Artikels miteinander verbunden werden.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als gravierte Walze eine Metall-, Hart­ gummi- oder Kunststoffwalze verwendet wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenwalze eine Gummi- oder Kunststoff­ walze verwendet wird.

12. Walzenpaar zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer gravierten Walze und einer hiermit einen Walzenspalt ausbildenden Gegenwalze, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gegenwalze einen Durchmesser aufweist, der 0,1% bis 30% größer oder kleiner als der Durchmesser der gravierten Walze ist, und daß die gravierte Walze außer der er­ wünschten ersten Gravur (1) noch desweiteren eine zweite Gravur (7) aufweist, wobei die Anpreßfläche (8, 8b-8g) der zweiten Gravur (7) wenigstens 40% der mit der Gegenwalze in Kontakt tretenden Gesamtanpreßfläche ausmacht.

13. Walzenpaar nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwalze einen Durchmesser aufweist, der 1% bis 10% größer ist als der Durchmesser der gravierten Walze.

14. Walzenpaar nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anpreßfläche (8, 8a-8g) der zweiten Gravur (7) wenigstens 60%, vorzugsweise zwischen 65% und 85%, der mit der Gegenwalze in Kontakt tretenden Gesamtanpreßfläche aus­ macht.

15. Walzenpaar nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gravierte Walze als zweite Gravur (7) eine Vielzahl von Einzelgravuren (7a-7g) mit jeweils klein­ flächiger Anpreßfläche (8, 8a-8g) aufweist.

16. Walzenpaar nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Einzelgravuren (7a-7g) in sich quer über die Oberfläche der gravierten Walze erstreckenden Reihen (10-19) von Einzelgravuren (7a) angeordnet ist, wobei benachbarte Rei­ hen (10-19) von Einzelgravuren (7a) relativ zueinander ver­ setzt angeordnet sind.

17. Walzenpaar nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vielzahl der Einzelgravuren (7a) derart auf der Oberfläche der gravierten Walze angeordnet ist, daß sich in Drehrichtung der gravierten Walze gesehen die Lage einer Einzelgravur erst nach einem Abstand zwischen 0,5 cm und 80 cm, vorzugsweise nach einem Abstand zwischen 5 cm und 50 cm, wie­ derholt.

18. Walzenpaar nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gravierte Walze als Einzelgravuren (7a-7g) solche Gravuren aufweist, deren Anpreßfläche kreisförmig, dreieckig, rechteckig, oval und/oder trapezförmig ausgestaltet ist.

19. Walzenpaar nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einzelgravuren (7a-7g) eine radial nach außen weisende Höhe aufweisen, die der radial nach außen wei­ senden Höhe der ersten Gravur entspricht.

20. Walzenpaar nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die radial nach außen weisende Höhe der Einzelgravur zwischen 0,1 mm und 2,5 mm variiert.

21. Walzenpaar nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jede Einzelgravur (7a-7g) eine Anpreßfläche (8, 8b-8c) zwischen 0,1 mm² und 50 mm², vorzugsweise zwischen 0,3 mm² bis 10 mm², aufweist.

22. Walzenpaar nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf der Oberfläche der gravierten Walze die im Bereich der zweiten Gravur (7) vorgesehenen Einzelgravuren (7a-7g) in einer Dichte zwischen 5 und 90, bezogen auf 1 cm² der Walzenoberfläche im Bereich der zweiten Gravur (7), vorhan­ den sind.

23. Walzenpaar nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gravierte Walze einen Durchmesser zwi­ schen 300 mm und 1.000 mm aufweist.

24. Walzenpaar nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die gravierte Walze eine Metallwalze, insbe­ sondere eine Stahlwalze, eine Hartgummiwalze oder eine Kunst­ stoffwalze, ist.

25. Walzenpaar nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gegenwalze eine Gummi- oder Kunststoff­ walze ist.

26. Walzenpaar nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Shore-A-Härte der Gegenwalze zwischen 35° Shore und 85° Shore variiert.