DE3818492A1 - Doppelte perforation von einlageverstaerkten bahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein das Perforieren einer Bahn in der Maschinenquerrichtung und mehr im einzelnen die doppelte Perforation von einlageverstärkten Bahnen, um sicherzustellen, daß sämtliche in der Maschinenrich­ tung laufende Einlagefäden beim Perforieren getrennt werden.

Faservliese wie beispielsweise schmelzgeblasene Stoffe und beim Spinnen verbundene Stoffe werden häufig als Wischtücher in medizinischen, kommerziellen und Haushalt­ anwendungen verwendet. 8olche Vliesmaterialien besitzen zwar ausgezeichnete Eigenschaften als Wischtücher hin­ sichtlich Saugfähigkeit, Fusseln, Handhabung und Kosten, ihnen fehlt aber häufig die erforderliche Reißfestigkeit. Um die Reißfestigkeitsmängel von Faservliesen zu beseiti­ gen, wird das Faservlies manchmal auf beide Seiten eines Einlagematerials auflaminiert welches dazu dient, das Vlies zu verstärken. Typisch besteht die Einlage aus einem offenen Netz kontinuierlicher Fäden oder Garne, die in der Maschinenrichtung (Länge) und in der Maschinenquer­ richtung (Breite) der Bahn laufen. Die Fäden oder Garne können aus irgendeinem geeigneten Material bestehen, das sich mit dem Vliesmaterial verträgt, welches auf die Ein­ lage auflaminiert wird. Die kontinuierlichen Fäden des Einlagematerials erteilen dem Faservlies die erforderliche Reißfestigkeit in der Maschinenrichtung und in der Maschi­ nenquerrichtung.

Wischtücher oder andere Blattprodukte, die aus einlagever­ stärktem Material hergestellt sind, werden typisch ent­ weder von einer Rolle oder einer Schachtel mit einer oberen Öffnung abgegeben. Die einzelnen Blätter auf einer Rolle werden eins nach dem anderen entlang Perforationslinien von der Rolle abgerissen. Alternativ können die einzelnen Blätter ineinandergefaltet in einer Schachtel verpackt sein. Die ineinandergefalteten einzelnen Blätter werden von der oberen Öffnung eins nach dem anderen abgegeben in der art der wohlbekannten Kleenex-Gesichtstücher. Wenn die Blätter in einer Schachtel ineinandergefaltet sind, ist es dennoch erforderlich, daß die Blätter entlang einer Per­ forationslinie aneinandergefügt sind, so daß bei dem Heraus­ ziehen eines Blattes aus der Schachtel dieses das nächste Blatt in die Stellung zur anschließenden abgabe aus der Schachtel zieht, wobei es sich von dem nächsten Blatt trennt.

Ob nun die Blätter von einer Rolle abgegeben werden, indem ein Blatt direkt von dem nächsten abgerissen wird, oder von einem ineinandergefalteten Stapel in einer Schachtel, ist es in jedem Fall erforderlich,die Bahn zu perforieren, um die richtige Abreißeigenschaft entlang der Perforations­ linie sicherzustellen.

Herkömmlich ist die Perforation einer Bahn mit einem einzel­ nen Messer bewerkstelligt worden, welches Kerben in regel­ mäßigen Abständen entlang seiner Länge aufweist. Folglich erzeugt das Messer einen diskontinuierlichen Schnitt, wobei die Kerben ungeschnittene Verbindungspunkte oder Verbin­ dungsabschnitte entlang der Breite der Bahn schaffen, welche die einzelnen Blätter zusammenhalten, bis es erwünscht ist, daß sie auseinandergerissen werden. Durch Variieren der Breite der Kerben und damit der Breite von ungetrenn­ tem Material oder von Verbindungspunkten kann die Größe der Reißfestigkeit bei der Perforation eingestellt werden, um geeignete Trennkennwerte für die einzelnen Blätter aus einem bestimmten Stoff zu schaffen.

Im Fall von einlageverstärktem Material wird das herkömm­ liche einzelne Messer mit Kerben keine geeignete Perfora­ tion schaffen. Wenn zum Beispiel einer der in der Maschi­ nenrichtung laufenden Fäden der Einlage in die Breite der Kerbe des Messer fällt, wird dieser Faden oder dieses Garn nicht getrennt und bildet einen sehr festen Verbindungs­ punkt zwischen den einzelnen Blättern, welcher nicht nur den Reißkennwert zwischen den beiden Blättern beachtlich verändert, sondern es im Extremfall praktisch unmöglich macht, die einzelnen Blätter zu trennen, ohne sie an anderen Punkten zu beschädigen, wo das Blatt gegriffen und gezogen wird.

Das Problem von in Maschinenrichtung laufenden ungetrenn­ ten Fäden oder Garnen in einlageverstärkten Bahnen ist erkannt in den Lewyckyj-Patenten 37 16 132 und 38 35 754. Insbesondere bemerken die Lewyckyj-Patente, daß die unge­ schnittenen Fäden oder Einzelfäden in der Maschinenrichtung "ein Hindernis für die Trennung entlang den Perforations­ linien darstellen (und) zu einem Reißen des Körpers des zu trennenden Blattes führen können". Ferner können die unge­ trennten in Maschinenrichtung laufenden Fäden zu "einer Anwendung einer Kraft zum Trennen eines Blattes von der Hauptrolle führen, (was) zu einem Abwickeln der Rolle an­ stelle der Trennung führen kann". (Lewyckyj-Patent 37 16 132, col. 1, Zeilen 50-55). Um diesen Nachteil zu beseitigen, schlägt Lewyckyj vor auf das laminierte Produkt in dem Bereich der Verstärkungsfäden eine Brechkraft auszuüben, welche die Reißfestigkeit der Verstärkungsfäden wesentlich vermindert, ohne die Unversehrtheit der Zellulosewattierung wesentlich zu beeinträchtigen, welche auf die Einlagever­ stärkung auflaminiert ist. Die Brechkraft wird auf den Laminat-Aufbau vor dem Perforieren ausgeübt.

Ein Ziel der Erfindung ist aber die Schaffung einer Ein­ richtung zum Perforieren einer einlageverstärkten Bahn, bei welcher sichergestellt wird, daß keine Fäden oder Garne in Maschinenrichtung ungetrennt bleiben, und dadurch sichergestellt wird, daß die einzelnen Blätter der Bahn unter Anwendung einer angemessenen Reißkraft trennbar sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung zum Perforieren einer einlageverstärkten Bahn, welche für drei Steuervariable an jedem Verbindugspunkt sorgt, um den Grad der Verbindung zwischen den einzelnen Blättern und den Betrag der zum Trennen einzelner Blätter erforderlichen Reißkraft zu steuern.

Die oben bezeichneten Ziele der Erfindung werden erreicht durch Schaffung einer einlageverstärkten Bahn, welche in einzelne Blätter unterteilt ist durch ein primäres Perfo­ rationsmuster und ein sekundäres Perforationsmuster, wel­ che einander parallel sind und in Längsrichtung der Bahn voneinander getrennt sind. Die Perforationsmuster weisen jeweils abwechselnde getrennte Abschnitte und ungetrennte Abschnitte auf. Die getrennten Abschnitte des primären Perforationsmusters sind in Maschinenrichtung ausgerichtet auf die ungetrennten Abschnitte des sekundären Perforations­ musters, und die ungetrennten Abschnitte des primären Per­ forationsmusters sind in der Maschinenrichtung aüf die getrennten Abschnitte des sekundären Perforationsmusters ausgerichtet, um sicherzustellen, daß sämtliche Einlage­ fäden in der Maschinenrichtung getrennt werden.

Die einlageverstärkte Bahn der Erfindung wird durch eine doppelte parallele Messeranordnung perforiert, bei welcher ein primäres Messer eine Anzahl von Kerben in seiner Schneide aufweist bei vorbestimmten Abständen in der Maschinenquerrichtung der Bahn und ein sekundäres Messer parallel zu dem primären Messer und im Abstand von diesem liegt und Ansätze oder Schneiden aufweist, welche mit den Kerben des primären Messers fluchten und sich über die Breite der Kerben erstrecken.

Ferner kann der Verbindungspunkt zwischen den einzelnen Blättern oder Blättern auf drei Arten variiert werden, um die Festigkeit des Verbindungspunktes zu steuern. Erstens kann die Breite der ungetrennten Abschnitte des primären Perforationsmusters variiert werden. Zweitens kann die Breite der Überlappung zwischen den getrennten Abschnitten des sekundären Perforationsmusters und den getrennten Ab­ schnitten des primären Perforationsmusters vergrößert oder verkleinert werden. Drittens kann der Abstand der Trennung zwischen den beiden Perforationsmustern variiert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine einlageverstärkte Bahn, bei welcher die obere Vliesschicht oder Stoff­ schicht entfernt ist, welche ein Perforations­ muster zeigt und gemäß der Erfindung hergestellt ist;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Rollenschere, welche eine doppelte Perforationsmesseranordnung umfaßt, um die Erfindung durchzuführen;

Fig. 3 einen Seitenriß der Rollenschere mit der doppelten Perforationsmesseranordnung, wobei die Messer die Bahn vor dem Schneiden kontaktieren;

Fig. 4 einen der Fig. 3 ähnlichen Seitenriß, welcher jedoch die doppelte Perforationsmesseranordnung bei Beendigung der Perforation einer einlagever­ stärkten Bahn zeigt;

Fig. 5 eine Seitenansicht eines primären Messers, das in Verbindung mit der Erfindung verwendet wird; und

Fig. 6 eine Seitenansicht eines sekundären Messers, das in Verbindung mit der Erfindung verwendet wird.

Die Erfindung wird zwar in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform beschrieben, es versteht sich aber, daß es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf diese Aus­ führungsform zu beschränken. Es ist beabsichtigt, alle Alternativen, Abwandlungen und Äquivalente einzuschließen, die innerhalb des Gedankens und Rahmens der Erfindung liegen, wie durch die Ansprüche definiert.

Fig. 1 zeigt ein einlageverstärktes Material oder einen Stoff 10 der Erfindung. Der Stoff besteht aus einer unteren Vliesschicht 12, die auf eine aus einem offenen Netz be­ stehende Einlage 14 auflaminiert ist. Der Stoff 10 weist eine der unteren Schicht 12 ähnliche obere Schicht aus Nonwoven-Material oder Vliesmaterial auf, welche in Fig. 1 entfernt ist, um die Verstärkungseinlage 14 zu zeigen.

Die Verstärkungseinlage 14 umfaßt Fäden oder Garne, bei­ spielsweise 16, die in der Maschinenrichtung (Länge) der Bahn laufen, wie durch einen Pfeil 18 angedeutet. Ferner umfaßt die Einlage 14 auch Fäden, wie zum Beispiel 20, welche in der Maschinenquerrichtung (Breite) der Bahn 10 laufen. Die Einlage 14 mit ihren Fäden 16 in Maschinen­ richtung und Fäden 20 in Maschinenquerrichtung versehen das Vliesmaterial 12 (einschließlich der nicht gezeig­ ten oberen Schicht) mit zusätzlicher Reißfestigkeit in der Maschinenrichtung und in der Maschinenquerrichtung.

Wie weiter anhand von Fig. 1 erläutert wird, kann die Bahn 10 in zwei oder mehrere Einzelblätter oder Blätter wie beispielsweise die Blätter 22 und 24 unterteilt sein. Die Grenze zwischen den Einzelblättern 22 und 24 wird definiert durch ein Perforationsmuster, welches sich quer über die Breite der Bahn erstreckt und allgemein mit dem Bezugs­ zeichen 26 bezeichnet ist. Das Perforationsmuster 26 um­ faßt zwei parallele Perforationsmuster, ein primäres Perforationsmuster 28 und ein sekundäres Perforations­ muster 30, die durch einen Abstand 38 getrennt sind. Das primäre Perforationsmuster 28 umfaßt Perforationen 32 quer über die Bahn, welche durch ungetrennte primäre Ver­ bindungsabschnitte 34 getrennt sind. Das sekundäre Per­ foratinsmuster 30 umfaßt Perforationen 36, welche durch ungetrennte sekundäre Verbindungsabschnitte 37 getrennt sind. Die Perforationen 32 des primären Perforationsmusters und die Perforationen 36 des sekundären Perforations­ musters erstrecken sich über die volle Dicke der Bahn 10.

Die sekundären Perforationen 36 sind um den Abstand 38 in der Maschinenrichtung von den primären Verbindungsab­ schnitten 34 beabstandet. Ferner sind die Perforationen 36 breiter als die primären Verbindungsabschnitte 34 in der Maschinenquerrichtung, um eine Überlappung 39 der Perforationen 32 und 36 in der Maschinenquerrichtung sicherzustellen. Folglich gibt es, wie aus Fig. 1 er­ sichtlich, keine Fäden wie beispielsweise den Faden 16 in der Maschinenrichtung, welche nicht durch eine Perfora­ tion, entweder die Perforation 32 oder die Perforation 36 getrennt worden sind. Folglich werden die Einzelblätter 22 und 24 zusammengehalten durch das Vliesmaterial 12, welches bei den primären Verbindungsabschnitten 34 voraus­ sagbare Reißkennwerte aufweist. Wenn die Fäden in Maschi­ nenquerrichtung zwischen das primäre und das sekundäre Perforationsmuster 28 bzw. 30 fallen (etwa 5% der Fälle), werden die Blätter 22 und 24 auch durch die schwachen Verbindungen wie beispielsweise 35 zwischen den Fäden der Einlage 14 in der Maschinenrichtung und in der Maschi­ nenquerrichtung zusammengehalten.

Die zwei parallelen Perforationsmuster 28 und 30 sorgen für eine Flexibilität bei der Festlegung der Reißkennwerte der primären Verbindungsabschnitte 34 und somit zwischen den Blättern 22 und 24 der Bahn 10. Erstens können die Ver­ bindungsabschnitt-Kennwerte variiert werden durch Verän­ derung der Breite der ungetrennten primären Verbindungs­ abschnitte 34 zwischen den Perforationen 32 des primären Perforationsmusters 28. Zweitens können die Kennwerte der primären Verbindungsabschnitte 34 variiert werden durch Veränderung des Abstands 38 zwischen den parallelen Per­ forationsmustern 28 und 30 in der Maschinenrichtung. Drittens können die Kennwerte der primären Verbindungs­ abschnitte 34 variiert werden durch Veränderung der Größe der Überlappung 39 zwischen den Perforationen 36 und den Perforationen 32.

Fig. 3 zeigt eine Rollenschere 40, welche dazu verwendet werden kann, das doppelte Perforationsmuster 26 zum Per­ forieren der einlageverstärkten Bahn der Erfindung zu erzeugen. Die Rollenschere stellt eine Einrichtung zur Schaffung des in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen doppelten Perforationsmusters 26 dar. Es leuchtet dem Fachmann ein, daß das doppelte Perforationsmuster der Erfindung auch unter Verwendung anderer Schneidverfahren verwirklicht werden kann.

Die Rollenschere 40 umfaßt eine Trommel 42, welche dreh­ bar auf einer Achse 44 angebracht ist. Die Trommel 42 weist einen Messerhalter 46 auf, der innerhalb des um­ fangs der Trommel angebracht ist. Der Messerhalter 46 wird dazu verwendet, das primäre Messer 48 und das sekun­ däre Messer 50 an der Trommel 42 zur gemeinsamen Drehung mit dieser zu befestigen. Die Messer 48 und 50 sind so angeordnet, daß sie über den umfang der Trommel 42 vor­ ragen. Das primäre Messer 48, welches in Fig. 5 gezeigt ist, umfaßt geschärfte Schneidenabschnitte 52 mit Kerben 54, welche die Schneidenabschnitte trennen. Das sekundäre Messer 50 weist Ansätze oder Schneidabschnitte 56 auf, die durch weite Kerben 58 getrennt sind. Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, sind die Schneiden umkehrbar, so daß nach dem Stumpfwerden einer Kante die Schneiden in dem Messer­ halter 46 einfach umgekehrt werden, entweder von vorne nach hinten gedreht oder von einem Ende zu anderen gedreht, um eine von vier frischen Kanten zum Schneiden vorzusehen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Scherenamboßblock 60 be­ nachbart der Trommel 42 angebracht. Der Amboßblock 60 umfaßt eine Scherkante 62, welche sich über die Breite des Scherblocks und leicht spiralförmig erstreckt. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, läuft die Bahn 10 über die Trommel 42 und über die sich ausstreckenden primäre und sekundären Messer 48 und 50. Wenn die Trommel sich in die in Fig. 4 gezeigte Stellung dreht, kontaktieren das primäre und das sekundäre Messer 48 bzw. 50 die Scherkante 62 des Amboß­ blocks 60. Folglich durchdringen die Schneiden die volle Tiefe der Bahn 10 und erzeugen die in Fig. 1 gezeigten Perforationsmuster 28 und 30. Bei dem Drehen der Trommel 42 kontaktieren die Messer 48 und 50 die Bahn 10 wieder in einem Abstand von der Größe des umfangs der Trommel 42, um ein zweites doppeltes Perforationsmuster 28 und 30 zu schaffen und die Einzelblätter voneinander zu trennen.

Claims (1)

1. Einlageverstärkte Bahn, die eine Länge und eine Breite aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn ein Vlies­ material (12) umfaßt, welches auflaminiert ist auf eine Einlage (14) mit Fäden (16, 20), die in der Längsrichtung und Breitenrichtung der Bahn laufen, und daß die Bahn in einzelne Blätter (22, 24) unterteilt ist durch ein Perfo­ rationsmuster (26) mit einem primären Perforationsmuster 28, das quer über die Breite der Bahn verläuft und ab­ wechselnde primäre Perforationen (32) und ungetrennte Verbindungsabschnitte (34) aufweist, und mit einem sekun­ dären Perforationsmuster (30), das in Längsrichtung von dem primären Perforationsmuster (28) beabstandet ist und abwechselnde sekundäre ungetrennte Verbindungsabschnitte (37) und sekundäre Perforationen (36) aufweist, welche sekundären Perforationen (36) auf die ungetrennten pri­ mären Verbindungsabschnitte (34) des primären Perforations­ musters 28 ausgerichtet sind und einen Teil der primären Perforationen (32) entlang der Breite der Bahn überlappen.