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    DieErfindung betrifft einen Preßfilz,der eine Trägerschichtund zumindest eine siebgedruckte, im Wesentlichen keine Spuren hinterlassende membranartigeSchicht umfasst.
    公开号:DE102004027733A1
    申请号:DE200410027733
    申请日:2004-06-07
    公开日:2005-01-13
    发明作者:John Jeffrey；Justin Alan Payne；David Stuart Ponton；Ian Christian Sayers
    申请人:Voith Fabrics Patent GmbH；
    IPC主号:D21F7-08
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft Faservliese für Preßfilze und ein Verfahren zuihrer Herstellung.
    [0002] ImPreßabschnitteiner Papiermaschine ist die Aufgabe, so viel Wasser so rasch undwirksam wie möglichzu entfernen, währendnoch eine keine Spuren hinterlassende Wirkung auf die Oberfläche desPapierbogens vorhanden ist. Um dies zu erreichen, neigen Preßfilze imAllgemeinen dazu, mehrschichtige Strukturen mit hervorragender Verdichtungsbeständigkeitzu sein, wodurch ihnen ermöglichtwird, füreine lange Betriebslebensdauer ein großes Hohlraumvolumen zu behalten.Typischerweise wurden gewebte Strukturen mit daran genähten Füllfasernverwendet, doch wurde in vielen Fällen festgestellt, daß das Endmaß der Strukturenbeträchtlich unterden Wirkungen einer Langzeitverdichtung aufgrund mehrfacher Walzenspaltdurchgänge durchdie Pressen litt, was eine Verringerung der Wasserentfernungsfähigkeitenverursachte. Zusätzlichneigte das Vorhandensein von Schlaufen, die am Überkreuzungspunkt der Kettgarneund der Schußgarnegebildet wurden, dazu, am Papierbogen Spuren zu hinterlassen.
    [0003] Preßfilze,die eine Vliesstoffschicht enthalten, und ihre Herstellung sindwohlbekannt. Zum Beispiel beschreiben die US-Patentschriften Nr. 4,427,734(Albany International) und Nr. 4,789,760 (Asten Group) jeweils dieVerwendung von zumindest einer Netzwerkschicht und von Vliesstoff-Füllschichten,die an der zum Bogen gerichteten Seite des Stoffs an eine gewebteBasisschicht genähtsind. Das Netzwerk wird durch die eingenähten Füllfasern an seiner Positionverankert und wirkt, um die Verdichtung während der Verwendung zu verringern, während esdie Entwässerungseigenschaften,die Feuchtigkeitsabsorption und/oder die Luftdurchlässigkeitder Füllschichtennicht verändert.Die Füllschichtenwirken zur Bereitstellung einer glatten papierkontaktierenden Oberfläche.
    [0004] EineVliesstoffmembran, die zur Verwendung in Papiermaschinenbespannungengeeignet ist, und das Verfahren zu ihrer Herstellung sind in den britischenPatentschriften GB 2 202 873 (Lefkowitz) und GB 2 235 705 (Lefkowitz)beschrieben. Diese herkömmlicheVliesstoffmembran weist eine schlaufenfreie ebene Oberfläche auf,die eine Gitterwerkstruktur aus in einer einzelnen Ebene liegendenverbindenden polymeren strukturellen Elementen in Maschinenrichtungund quer zur Maschinenrichtung umfaßt, welche dazwischen eineMatrix aus beabstandeten Öffnungendefinieren. Ein Anteil der Stege in Maschinenrichtung enthält ein eingekapseltesGarn in Maschinenrichtung.
    [0005] EinVorgang zur Herstellung einer derartigen zusammengesetzten Membranist in der US-Patentschrift Nr. 4,740,409 beschrieben. Bei diesemVerfahren werden lasttragende Garne so von einem Spulengestell zugeführt, daß sie innerhalbder Zone eines Extrudermundstückszu liegen kommen. Der Extruder führteine durch die Garne begleitete geschmolzene Matrix auf eine mitStiften versehene Oberflächeeiner Gußtrommel.Dies schafft ein perforiertes Band, dem gestattet wird, auf denPunkt abzukühlen,an dem es von der Gußtrommelentfernt werden kann.
    [0006] Umeinen Stoff von brauchbarer Größe zu ergeben,wird das Band dann um eine Umlenkwalze gerichtet und zu einer Positionentlang der Polymerschmelze zurückgeführt, nachdemes zuerst auf die mit Stiften versehene Trommel zurück abgesetztwurde. Der Rand des Bands wird erweicht, oder genauer, neu geschmolzen,so daß ersich mit dem benachbarten Extrudat verbinden kann. Es ergibt sichein endloser poröserBogen, der aus fortlaufend verbundenen porösen Bändern besteht, deren Grenzen kaumerkennbar sind. Sofern die zur Verfügung stehende Ma schinenausrüstung groß genugist, gibt es fürdie Größe des Stoffs,der hergestellt werden kann, keine Grenze.
    [0007] Alternativkann die Membran durch Zuführen einesentsprechenden einzelnen aus einer Anordnung von Bikomponentengarnen,deren Kern einen höherenSchmelzpunkt als jenen des Mantels aufweist, in jede zweite oderdritte periphere Rille einer mit Stiften versehenen Walze, welchein einer walzenspaltbildenden Beziehung mit einer Preßwalze angeordnetist, gebildet werden. Das Material des Mantels wird zuerst geschmolzen,und dann bewegen sich die Garne in und durch den Walzenspalt, woraufhindas geschmolzene Mantelmaterial in seitliche Rillen und die freienLängsrillenin der Walze gedrängtwird. Beim Abkühlenhärtetdas geschmolzene Material, um der fertigen Membran die strukturellenElemente in der Maschnenrichtung und quer zur Maschinenrichtungbereitzustellen.
    [0008] Einweiteres Verfahren zum Herstellen einer zusammengesetzten Membranverwendet zwei vorgefertigte Rollen thermoplastischen Films, wobei Verstärkungsgarnein Maschinenrichtung als die Mitte des Sandwichs eingebracht werden.Bei Filmen von Polymeren mit hohen Schmelztemperaturen kann einVorerhitzen dieser Filme benötigtwerden, bevor sie zur Bildungszone vorrücken, wo sie durch Druck undzusätzlicheHitze zu einer einzelnen Einheit verschmolzen werden.
    [0009] DerartigeMembranen könnenin Stoffe für Papiermaschinenbespannungenaufgenommen werden, die durch Mittel wie etwa Nähen zusätzliche Schichten wie etwaFüllschichten,gewebte Schichten oder zusätzlicheMembranschichten enthalten. Die Membran weist auch viele Vorteileauf, indem sie elastisch ist, sich schwer abnützt, das Entwässern unddie Verdichtungsbeständigkeitunterstütztund, am wichtigsten, an den meisten Papierbögen keine Spuren hinterläßt.
    [0010] EinePapiermaschinenbespannung, die eine derartige Membran enthält, istim Dokument WO 98/21403 (Voith Fabrics Heidenheim GmbH) beschrieben.Eine Papiermaschinenbespannung, die eine derartige Membran enthält, weistden Vorteil auf, daß siedazu neigt, sich im Walzenspalt leicht zu verdichten und dann beimVerlassen des Walzenspalts rasch ihre vorherige Form wiederzuerlangen.Dies liegt an der Spannkraft der elastomeren Membran. Dies führt zu einerLangzeit-Verdichtungsbeständigkeitdes Preßfilzesund verhindert auch den herkömmlichenVerlust des Endmaßes.Zusätzlichbehältdie Membran trotz ihres leichten Verdichtens im Walzenspalt unterden hohen Walzenspaltdrücken nachwie vor wasserannehmende "Zellen" und bewahrt so eingroßesHohlraumvolumen. Dies sichert ein schnelleres und gleichmäßigeresEntwässern. Darüber hinausweist sie eine ebene (Vliesstoff-)Oberfläche auf, die einen gleichmäßigeren Druckauf den Papierbogen bereitstellt. Dies führt zu einer gesteigerten Entwässerungswirkungund schafft gewöhnlichein gleichmäßigeresBogenfeuchtigkeitsprofil quer zur Maschinenrichtung. Bei einer Verwendungneben der oberen Oberflächedes Preßfilzesund in Verbindung mit einer gewebten Basisschicht ist sie außerdem fähig, dienegative Wirkung des Hinterlassens von Spuren durch die Schlaufen desgewebten Stoffs zu unterdrücken.Es wurde herausgefunden, daß dieAufnahme einer Membran zu einem besseren Haften des Füllmaterialsführt,da die Füllfaserndurch das Nähendazu neigen, in das elastomere Material einzudringen, welches sichdann um sie herum schließtund sie in ihrer Position hält.Es wurde auch herausgefunden, daß die Membran dazu wirkt, Preßschwingungenzu bekämpfen,die an bestimmten Hochgeschwindigkeitsmaschinen vorhanden sind.Die innewohnende Spannkraft der Membran stellt die Fähigkeitbereit, im Walzenspalt Energie zu absorbieren, was nicht nur dabeihilft, Preßwalzenschwingungenzu verringern, sondern auch die gesamte Filzstruktur schützt, wodurchihre Betriebslebensdauer beträchtlichgesteigert wird.
    [0011] Diesebekannten Membranen sind jedoch in der Herstellung zeitaufwendigund daher teuer. Außerdemist es zum Herstellen einer Membran, die eine unterschiedliche Maschengröße und/oder Form/winkeligeAnordnung und/oder Dicke aufweist, nötig, eine weitere mit Stiftenversehene Walze mit einem vorgeschriebenen Rillenabstand und/odereiner solchen Rillentiefe daran bereitzustellen. Derartige mit Stiftenversehene Walzen sind teuer herzustellen, und entscheidend ist,daß dieRillen aufgrund der eingesetzten Bearbeitungstechniken in Achsenrichtung undin Umfangsrichtung liegen. Beim gegenwärtigen Verfahren gibt es daherkeine geometrische Freiheit.
    [0012] Einanerkanntes Problem bei Preßfilzen,die zum Herstellen von Papier verwendet werden, ist, daß die Ränder desStoffs häufigdazu neigen, mehr Wasser aus der Papierbahn zu entfernen, als derMittelabschnitt des Stoffs, was zu einer übermäßigen Trockenheit in den Randbereichender Papierbahn führt,die ein Schrumpfen verursachen kann. Es wäre daher passend, diesem Problemdadurch zu begegnen, daß diemöglicheMenge an Wasser, die an den Randbereichen entfernt wird, verringertwird, um die Bilanz der Wasserentfernung auszugleichen. Dies kanndurch Herstellen von Randlängender Membran an einer mit Stiften versehenen Trommel und dann desMittelabschnitts an einer anderen Trommel, die ein Gitterwerk mitunterschiedlicher Größe aufweist, unddann seitliches Verbinden dieser Elemente erreicht werden. Diesmacht es möglich,die Größe der Öffnungenin einem Randbereich der Schicht zu verringern, um die Entwässerungsfähigkeiten über die Breitedes Filzes, der eine derartige Schicht enthält, hinweg zu regulieren.
    [0013] DiezusätzlichenKosten, die mit dem Verbinden und der Bereitstellung von zusätzlichenmit Stiften versehenen Walzen verbunden sind, machen dieses Verfahrenjedoch wirtschaftlich nicht wünschenswert.
    [0014] Esist bei gewebten Stoffen auch möglich, dieRanddurchlässigkeitdurch ein Weben von zusätzlichenlaufenden Garnen an den Randbereichen in den Basisstoff zu regulieren,um die Entwässerungsratezu verringern, doch wurde auch dieses Verfahren als nicht besonderskostenwirksam erkannt, da es aufgrund der Notwendigkeit der Regulierungder Webmaschineneinstellungen die Herstellung verlangsamt.
    [0015] Esist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellungeiner Vliesstoffmembranschicht bereitzustellen, das leichter angepaßt werdenkann, um unterschiedliche, im Wesentlichen keine Spuren hinterlassendeMembranen herzustellen. Es ist eine weitere Aufgabe, ein Verfahren zurHerstellung bereitzustellen, das eine Vliesstoffmembranschicht herstellenkann, die ein Muster mit verschiedenartiger Maschenzahl oder einnichtfortlaufendes Muster aufweist. Es ist auch eine weitere Aufgabeder vorliegenden Erfindung, eine derartige Vliesstoffmembranschichtin einem Preßfilzbereitzustellen.
    [0016] Nacheinem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Preßfilz bereitgestellt,der eine Trägerschichtund zumindest eine siebgedruckte, im Wesentlichen keine Spuren hinterlassende membranartigeSchicht umfaßt.Durch das Siebdrucken der Membranschicht auf eine tragende Schicht istes möglich,Preßfilzemit unterschiedlichen Membranschichten kostenwirksamer herzustellen,ohne daß dieNotwendigkeit besteht, fürdie Herstellung jeder unterschiedlichen Membran eine andere mitStiften versehene Walze herzustellen. Ferner wird die Membran schnellergedruckt, als die Herstellung übereine mit Stiften versehene Walze ist. Außerdem ist es möglich, dieMembran in Streifen zu drucken; entweder in einer spiralförmigen Weiseoder in geraden Linien um den Stoff und dann durch axiale Bewegung,um den nächstenStreifen zu drucken, wodurch die Notwendigkeit, mehrere Streifender Membran zu verbinden, um die gesamte Breite des fertigen Preßfilzeszusammenzusetzen, beseitigt wird.
    [0017] Diegedruckte Membranschicht kann ein pseudofortlaufendes Gitterwerksein oder ein zufällig angeordnetesMuster aufweisen.
    [0018] Diephysikalischen Eigenschaften der zumindest einen gedruckten Membranschichtkönnensich überihre Struktur hinweg verändern.Die sich veränderndenEigenschaften könnendurch Versehen einer derartigen Membran mit Öffnungen mit unterschiedlichengeometrischen Formen und/oder sich verändernden Abmessungen und/odersich verändernderVerteilung erreicht werden. Öffnungen,die an den Randbereichen der Schicht gelegen sind, können kleinereAbmessungen aufweisen und/oder in ihrer Anzahl geringer sein als Öffnungen,die in einem mittleren Bereich der Schicht gelegen sind. Dies kanndurch Veränderndes Lochmusters im Sieb oder durch Drucken mit mehr als einem unterschiedlichen Siebleicht erreicht werden. Dies weist den Vorteil auf, daß Siebebilliger herzustellen sind, als mit Stiften versehene Walzen. Darüber hinauskönnendie physikalischen Eigenschaften alternativ oder zusätzlich durchVersehen der Membranschicht mit zumindest einem Bereich, der auseinem Material mit einer unterschiedlichen Härte aufgebaut ist, verändert werden.
    [0019] Wievorhergehend besprochen kann übermäßige Trockenheitan den Ränderneines Papierbogens ein Problem darstellen, weshalb es durch Verringernder Entwässerungsratedurch die Seitenbereiche eines Filzes, wenn dieser mit einer derartigen Membranaufgebaut ist, im Vergleich zu seinem mittleren Bereich möglich ist,einen Ausgleich vorzunehmen und dem Papierbogen, während dieserdie Papiermaschine hinab verläuft,eine gleichmäßigere gesamteEntwässerungbereitzustellen. Die Entwässerungsratekann im Randbereich verringert werden, indem die Anzahl, die Größe oderdie Verteilung der Öffnungen,die verwendet werden, um jene Schicht aufzubauen, in den Randbereichender Membranschicht im Vergleich zu ihrem mittleren Bereich verringertwird.
    [0020] Ineiner weiteren Ausführungsformumfaßt derFilz zumindest zwei derartige gedruckte Membranschichten. Zumindesteine Füllschichtkann zwischen zumindest zwei dieser zumindest zwei Membranschichtenbereitgestellt sein. In einer Ausführungsform weist eine der gedrucktenMembranschichten, wenn der Filz zumindest zwei dieser gedrucktenMembranschichten umfaßt,unterschiedliche physikalische Eigenschaften auf. Die unterschiedlichenphysikalischen Eigenschaften können einUnterschied in der Härtedes Materials, das verwendet wird, um die Schicht aufzubauen, und/oder einUnterschied in der Größe und/oderder Verteilung der Öffnungender unterschiedlichen Schichten und/oder ein Unterschied in derForm der Öffnungen inden unterschiedlichen Schichten sein.
    [0021] Wennzwei oder mehr gedruckte Membranschichten bereitgestellt sind, kanndie Entwässerungsratedurch den Filz zur Verändernder relativen Entwässerungsratedurch jede Membranschicht reguliert werden. Vorteilhafterweise kanndie Entwässerungsratezum Beispiel erhöhtwerden, wenn der Filz in einer Preßfilzanwendung verwendet wird,indem eine untere Schicht aus einem Material aus einem härterem Aufbauals jenem einer oberen Schicht bereitgestellt wird. Die Entwässerungkann auch durch Schaffen einer größeren Anzahl von Taschen oderSammelspeichern, in die aus dem Papierbogen verdrängtes Wasseraufgenommen werden kann, in einer unteren Schicht durch Vergrößern derGröße, Anzahloder Form der Öffnungenin der/den unteren Membranschicht(en) erhöht werden.
    [0022] DieMembranschicht kann aus zumindest einem thermoplastischen polymeremMaterial, insbesondere Silikonen und/oder thermoplastischen Polyurethanen,aufgebaut sein.
    [0023] DieTrägerschichtkann zumindest eine gewebte Schicht und/oder eine Vliesstoffschichtumfassen.
    [0024] DieMembran kann auf einen nichtklebenden Trennbandträger gedrucktwerden, wodurch ein Vordrucken der Membran ermöglicht wird, was den Vorteilaufweist, daß dieMembran gelagert und dann wie erforderlich vom Träger entferntund auf eine gewebte und/oder gewebte Schicht(en) aufgebracht wird, umden fertigen Preßfilzzu bilden.
    [0025] DerPreßfilzkann zumindest eine Füllschicht umfassen.Zumindest eine Füllschichtkann zwischen der Trägerschichtund der zumindest einen gedruckten Membranschicht bereitgestelltsein.
    [0026] Nacheinem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird einVerfahren zur Herstellung von Preßfilz bereitgestellt, das dieSchritte des Bereitstellens einer Trägerschicht und des Siebdruckenszumindest einer im Wesentlichen keine Spuren hinterlassenden membranartigenSchicht auf die Trägerschichtumfaßt.
    [0027] Ineiner bevorzugten Ausführungsformist zumindest ein Sieb bereitgestellt, das in seiner Oberfläche Löcher aufweist,die in einem vorherbestimmten Muster angeordnet sind, und umfaßt das Verfahren denSchritt des Drängenseines Polymermaterials durch das zumindest eine Sieb, um die zumindest eineMembranschicht auf die Trägerschichtzu drucken. Dies weist den Vorteil auf, daß es verglichen mit der Herstellungeiner mit Stiften versehenen Walze kostenwirksamer ist, ein neuesSieb herzustellen. Darüberhinaus kann das gedruckte Muster durch Regulieren des Musters derLöcherim Sieb leichter verändertwerden, was ermöglicht,daß diehergestellte Membran eine veränderteStruktur, zum Beispiel Öffnungenmit einer verändertenVerteilung und/oder Größe und/oderForm, aufweist oder aus zufälligenMustern besteht. Ein zufälligesMuster ist bei der Linderung jeglicher Spuren, die aufgrund der regelmäßigen Naturdes benutzten Stoffs in einer Papierbahn gebildet werden, besonderswirksam.
    [0028] DasPolymermaterial kann vor dem Drucken geschäumt werden. Dies weist denVorteil auf, daß derEinschluß von,zum Beispiel, Luft- oder Gasblasen die Elastizität und die Spannkraft der fertigen Membranschichterhöht,was fürbestimmte Anwendungen wünschenswertsein kann.
    [0029] DasPolymermaterial kann vor dem Drucken geschmolzen werden. Dies wirddie Viskositätauf einen Grad verringern, bei dem es durch das Sieb befördert werdenkann. Alternativ kann das Polymermaterial in einer Fluidform bereitgestelltwerden, wobei ein vernetzendes System hinzugefügt ist, um ihm zu ermöglichen,nach der Aufbringung auf das Substrat mit Hilfe der Aktivierungdurch Wärmeoder mittels Strahlung zu härten.
    [0030] DasVerfahren kann den Schritt des Glättens der gedruckten Membranschichtumfassen. Dies kann fürbestimmte Polymere und/oder Anwendungen wünschenswert sein, um der Membranschicht eineglattere, flachere Oberflächebereitzustellen. Es kann in bestimmten Anwendungen auch den Schmelzfluß begünstigen,um jegliche Lückenin der fertigen Membranstruktur, die vom Sieb her vorhanden sind,zu überbrücken.
    [0031] DasVerfahren kann in einer Ausführungsformden Schritt des Siebdruckens zumindest einer Membranschicht unterVerwendung von zumindest zwei unterschiedlichen Polymeren umfassen.Dies weist den Vorteil auf, daß unterschiedlicheAbschnitte einer bestimmten Schicht aus unterschiedlichen Materialienoder Güteklassendes gleichen Materials gebildet werden können. Vorzugsweise umfaßt das Verfahrenden Schritt des Siebdruckens der Randbereiche der Membranschichtmit einem unterschied lichen Polymer. Dies kann erreicht werden,indem man übergesonderte Polymerversorgungen verfügt, die das Polymermaterialzu unterschiedlichen Abschnitten des Siebs liefern, oder indem zweiunterschiedliche Siebe verwendet werden, um ausgewählte Abschnitteder Schicht zu drucken.
    [0032] Ineiner Ausführungsformgibt es zwei Siebe, die in sich diese Lochmuster aufweisen, undumfaßt dasVerfahren den Schritt des Druckens einer ersten der Membranschichtenunter Verwendung eines Siebs und dann des Druckens einer weiterenMembranschicht unter Verwendung des zweiten Siebs. Die weitere Membranschichtkann entweder überlagernd oderan die erste Membranschicht angrenzend gedruckt werden. Vorzugsweiseumfaßtdas Verfahren ferner den Schritt des Bereitstellens einer Füllschicht zwischender ersten und der zweiten Membranschicht.
    [0033] Diesweist den Vorteil auf, daß zweiMembranschichten durch Versorgen der Siebe mit unterschiedlichenPolymeren jeweils aus einem unterschiedlichen Polymer aufgebautgedruckt werden können.
    [0034] Wennzwei Siebe bereitgestellt sind, weisen die Siebe noch bevorzugterunterschiedliche Lochmuster in sich auf. Dies ermöglicht dasDrucken von zwei Membranschichten mit unterschiedlichen strukturellenAnordnungen.
    [0035] DieMembran kann auf ein Trennband gedruckt werden und das Verfahrenumfaßtferner den Schritt des Entfernens der gedruckten Membran von derOberflächedes Trennbands und das Anbringen der Membranschicht an einer Basisschichteines Preßstoffs.
    [0036] Nacheinem dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Sieb bereitgestellt,das bei der Herstellung eines Preßfilzes verwendet wird, welchereine Trägerschicht undzumindest eine durch das Sieb auf die Trägerschicht extrudierte Membranschichtaufweist, wobei das Sieb in seiner Oberfläche mehrere Löcher aufweist,die in einem vorherbestimmten Muster angeordnet sind.
    [0037] DieLöcherim Sieb könnenangeordnet sein, um ein Pseudogitterwerkmuster zu ergeben. Die vorherbestimmteAnordnung der Löcherist von einer solchen Art, daß dann,wenn das zum Aufbau der Membranschicht verwendete Polymer hindurchextrudiert wurde und jeglicher Restfluß des Polymers aufgetretenist, vor der Verfestigung jegliche Spalten im festen Teil der Strukturder Gitterwerksmembran, die durch die festen verbindenden Abschnittedes Siebs verursacht wurden, größtenteils überbrückt wordensind.
    [0038] DasSieb kann Löcheraufweisen, die in einer zufälligenVerteilung angeordnet sind. Dies ermöglicht die Herstellung einernicht fortlaufenden Membran, welche Membran zur Aufnahme in einenPreßfilz,der zum Herstellen von feinen und spurenfreien empfindlichen Papierbögen verwendetwird, besonders gut geeignet ist. Eine derartige Membran weist dieVorteile einer Membran mit einer regelmäßigen Gitterwerkstruktur wieetwa jener, die durch eine mit Stiften versehene Walze des Dokuments GB 2 202 873 hergestelltwurde, auf. Darüberhinaus ist es nicht möglich,eine derartige nicht fortlaufende Membran unter Verwendung einermit Stiften versehenen Walze herzustellen, welche durch die Geometrieihrer Struktur darauf beschränktist, nur eine Membran mit einer regelmäßigen, wiederholten Gitterwerkstrukturbereitzustellen.
    [0039] DasSieb kann Löchermit unterschiedlichen Formen und/oder Größen aufweisen. In einer Ausführungsformkönnendie Löcherin einem Randbereich des Siebs im Vergleich zu Löchern in einem mittleren Bereichdieses Siebs in ihrer Zahl geringer und/oder in ihrer Größe kleinersein.
    [0040] Ineiner bevorzugten Ausführungsformbesteht das Sieb aus einem hohlen, zylinderförmigen Aufbau. Das Sieb kannaus einem Metallaufbau bestehen.
    [0041] Nacheinem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eineim Wesentlichen keine Spuren hinterlassende membranartige Schichtzur anschließendenAufnahme in einen Preßfilzauf einen Trägermit einer Trennoberflächesiebgedruckt. Durch das ursprünglicheDrucken der Membranschicht auf eine Trennschicht ist es möglich, die Membranzu lagern und sie dann wie erforderlich auf einen Basisstoff aufzubringen.
    [0042] DerTrägerkann nichtklebend und/oder biegsam sein und somit das leichte Entfernender Membran erleichtern. Der Trägerkann eine endlose Gestaltung aufweisen.
    [0043] DieErfindung wird nun nur beispielhaft und unter Bezugnahme auf diebeiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen
    [0044] 1 eine schematische Ansichteiner Vorrichtung ist, die verwendet wird, um den industriellen Stoffder Erfindung herzustellen;
    [0045] 2 eine teilweise Flachansichtder Oberflächedes Metallsiebs von 1 ist;
    [0046] 3 eine teilweise Flachansichtder in einen Preßstoffaufgenommenen Membran ist, wobei die Membran unter Verwendung derVorrichtung von 1 aufgebautwurde; und
    [0047] 4 und 5 der 2 ähnlicheAnsichten einer zweiten und einer dritten Ausführungsform von Siebmusternsind.
    [0048] Wieam besten in 1 veranschaulicht, umfaßt eineVorrichtung zum Herstellen eines Preßfilzes, welcher eine Basis-oder Substratschicht und eine Membranschicht mit hindurchgehenden Öffnungenumfaßt,zwei beabstandete zylinderförmigeWalzen 2, 4, von denen zumindest eine angetriebenist, ein Metallsieb 6 mit einer hohlen zylinderförmigen Form,das in einer drehbar anstoßendenBeziehung mit der Walze 4 angebracht ist, und ein Härtungsmittel 10.
    [0049] DasMetallsieb 6 weist die Form eines hohlen Zylinders auf,in dessen periphere Oberfläche 14 ein Gitterwerkmusterin der Form von Löchern 12, 121 geschnitten ist. Beispiele derartigerMuster sind in 2 und 4 veranschaulicht. Im Innerendes Siebs 6 ist ein Blatt 16 elastisch angebracht,dessen oberes Ende 18 sich zur Walze 4 hin erstreckt.Das Innere 20 des Siebs 6 ist auch mit einer Quelle 22 für Polymermaterialin Fluidform verbunden.
    [0050] Beider Verwendung ist ein Substrat 24 oder eine Basisschichtdes industriellen Stoffs in Endlosform um die Walzen 2, 4 herumangebracht und wird dadurch in die Richtung x angetrieben. Die Bewegungdes Substrats 24 um die Walze 4 verursacht, daß sich dasSieb 6 in der Richtung y dreht. Gleichzeitig wird fluidesPolymermaterial 22 zum peripheren Inneren 26 desSiebs 6 geführt.Das Blatt 16 drängtdas Polymer 22 durch die Löcher 12 teilweise indas Substrat 24 und läßt das Relief 28 aufdem Substrat 24 zurück.Währenddas Substrat überdas Sieb 6 hinaus fortbewegt wird, wird das polymere Material 28 durchdas Härtungsmittel 10 gehärtet, um dieBildung der Membranschicht zu vervollständigen.
    [0051] DasDrängendes Polymermaterials durch die Löcher 12 inder Form eines Gitterwerkmusters im Sieb 6 bildet an derOberflächedes Substrats 24 eine Reproduktion des Musters in Polymer 28.
    [0052] Wieam besten in 2 veranschaulicht, weistdas Muster in einer ersten Ausführungsform desSiebs 6 die Form einer Gitterwerkstruktur auf, die eineMatrix aus kreuzweise verlaufenden Linien aus diskreten rechteckigenLöchern 12 inder peripheren Oberfläche 14 desSiebs 6 umfaßt.Zwischen jedem Satz von aneinander angrenzenden rechteckigen Löchern 12 liegtein kleines kreisförmigesLoch 121 , wodurch ein Loch 121 am Mittelpunkt zwischen vier in kreuzartigerGestaltung liegenden rechteckigen Löchern 12 liegt. DasDrängendes Polymermaterials durch die Löcher 12 und 121 klebt das Polymer in einem wie ambesten in 3 veranschaulichtenMuster, in dem das Polymer die Gitterwerksmembran 28 bildet,die mehrere hindurchgehende Öffnungen 30 aufweist,an die Oberflächedes Substrats 24. Die Dicke der gedruckten polymeren Membransteht in einer Beziehung zur Dicke des Siebs. Die Gitterwerksmembranschichtweist eine Dicke von im Wesentlichen 0,5 mm in einer pseudofortlaufendenSchicht 28 auf. Die Reihen und Säulen der diskreten rechteckigenLöcher 12,die gitterwerksartig angeordnet sind, erzeugen die festen strukturellenElemente der Gitterwerksmembranschicht 28. Die ringförmigen Löcher 121 , die im kleinen festen Abschnitt 32 desSiebs am mittleren Kreuzungspunkt der Reihen und Säulen derrechteckigen Löcher 12 gelegensind, ermöglichen,daß zusätzlichesPolymerfluid zum tragenden Substrat hindurchverläuft, um das Überbrücken des Spaltszwischen den rechteckigen Löchernzu unterstützenund die Aufbringung des Polymers in im Wesentlichen fortlaufendenLinien zu ermöglichen. Durchdas Wählenvon Polymeren, die bestimmte Eigenschaften aufweisen, und die Regulierungder Siebdicke und der Räumezwischen den Löchern kannjeglicher etwaiger Spalt in der Gitterwerksmembranschicht, der durchden Abschnitt des Siebs 32 geschaffen wird, falls gewünscht, durchden Fluß des Polymers überbrückt werden,währenddieses auf das tragende Substrat aufgebracht wird.
    [0053] Esversteht sich, daß andereAnordnungen von Löchernmöglichsind. In der in 4 gezeigten Ausführungsformdes Siebmusters sind in der Siebperipherie 14 kreuzförmig geformteLöcher 12 ineinem Matrixformat bereitgestellt, wobei ihre aneinander angrenzendenArme nur durch einen dünnenAbschnitt des Siebs 32 getrennt sind.
    [0054] Obwohlin 2 und 4 regelmäßige Anordnungen von Löchern veranschaulichtwurden, versteht sich, daß dieLöcherin einem bestimmten Sieb mehrere unterschiedliche Größen, Formenund Anordnungen aufweisen könnten,um dadurch die Herstellung einer elastischen porösen Membran mit Öffnungenin unterschiedlichen Größen oderFormen oder mit weniger Öffnungenin ausgewähltenBereichen der Gitterwerksmembranschicht, und, falls gewünscht, Öffnungenmit geometrisch zufälligerAnordnung zu ermöglichen.
    [0055] Obwohldie Membranschicht als eine pseudofortlaufende gitterwerksartigeMembran beschrieben wurde, versteht sich zum Beispiel, daß die Membraneine nicht fortlaufende Schicht sein kann, in der die Öffnungsformen,-größen und-stellen zufälligangeordnet sein können.Ein Beispiel dafürist in 5 durch Wahleiner entsprechenden Negativlochstruktur 34 innerhalb eineszu ihrem Drucken verwendeten Siebs 36 gezeigt. Eine Membrandieser Art ist besonders gut zur Aufnahme in einen Preßfilz geeignet,der insbesondere fürdie Herstellung von feinen Papierbögen verwendet wird, welchein Bezug auf eine Spurenbildung besonders empfänglich sind. Es wurde herausgefunden,daß dieNichtgitterwerksmembran, die eine nicht regelmäßige Struktur aufweist, wenigerwahrscheinlich ein Hinterlassen von Spuren an einem derartigen feinenPapier verursacht, während sietrotzdem die hauptsächlichenvorteilhaften Funktionen der Gitterwerksmembran behält. Diesliegt daran, daß siedie Interferenz durch die Moiré-Wirkung weiterverhülltoder verhindert.
    [0056] Obwohleine einzelne Membran beschrieben wurde, versteht sich, daß der industrielleStoff durch ein zweites Vorbeiführendes tragenden Substrats überdas Sieb, um eine zweite Membranschicht auf der ersten gebildetenMembranschicht zu bilden, oder durch Bereitstellen eines zweitenSiebs stromabwärtsdes ersten Siebs, mehrere derartige Schichten umfassen kann. Zwischenzumindest einem Paar von benachbarten Membranschichten kann zumindesteine Füllschichtbereitgestellt werden.
    [0057] Obwohldie Anwendung nur eines Polymermaterials beschrieben wurde, verstehtsich, daß einemeinzelnen Sieb mehr als ein Polymer bereitgestellt werden könnte, indemein bestimmtes Polymer nur ausgewählten Bereichen des Siebs undein anderes Polymer zum Beispiel dem Rest des Siebs bereitgestelltwird.
    [0058] Wennzumindest zwei Siebe bereitgestellt sind, könnte außerdem zu jedem Sieb ein unterschiedlichesPolymermaterial geführtwerden. Dies ermöglicht,daß unterschiedlicheAbschnitte der hergestellten Membran und/oder unterschiedliche Schichtenvon Membranen unterschiedliche physikalische Eigenschaften wie etwaHärte,Biegsamkeit, Spannkraft usw. aufweisen, um ein Anpassen der Membranan eine bestimmte Anwendung zu ermöglichen.
    [0059] DasPolymer kann wie beschrieben in Fluidform bereitgestellt und danngehärtetwerden, oder das Polymer kann vor dem Drucken geschmolzen und gehärtet werdenoder ihm beim Abkühlenein Härtengestattet werden. Das Polymer kann vor dem Drucken auch durch Einspritzenvon Gas oder Luft geschäumtwerden, um Blasen im Polymermaterial zu erzeugen.
    [0060] Obwohldas Sieb als durch das Substrat 24 angetrieben beschriebenwurde, könntees Antriebsmittel aufweisen.
    [0061] Während derHerstellung der Membranschicht kann eine Dickenhobelwalze 8 verwendet werden,um die Oberflächeder Membran vor dem Härtenzu glätten.Dies kann von Vorteil sein, um den Schmelzfluß weiter zu fördern undso jegliche Spalten in der fertigen Gitterwerkstruktur, die vomSieb her vorhanden sind, zu überbrücken, wenndies das gewünschteErgebnis ist.
    [0062] Imindustriellen Stoff könnenauch zusätzlicheSchichten enthalten sein, zum Beispiel Füllschichten als eine Oberflächenschichtund/oder zwischen der tragenden Schicht und der Membranschicht und/oderzwischen Membranschichten. Eine oder mehrere Schichten aus Längsgarnenkönnen ebenfallsim Preßfilzenthalten sein. Ein möglicher Preßfilz kann(von der Maschinenseite aufwärts)einen gewebten Basisstoff, eine dünne Füllschicht, eine grobgedruckteMembran, eine weitere Füllschicht,eine feingedruckte Membran und abschließende Füllschichten an der Oberseiteenthalten.
    [0063] Wenndie Membran die Form einer gitterwerksartigen Struktur annimmt,kann sie in der Maschinenrichtung des Stoffs oder in einem leichten Winkelzur Maschinenrichtung gedruckt sein, wobei dieses letztere Verfahrenermöglicht,daß eineMembranschicht mit jedem aufeinanderfolgenden Durchgang durch dasSieb aufeinanderfolgend aufgebaut wird.
    [0064] DieMembranschicht wurde als direkt auf eine Basisschicht eines Preßfilzesgedruckt beschrieben. Es versteht sich, daß die Membranschicht alternativauf einen Trägerin der Form eines Trennbands wie etwa zum Beispiel eines TeflonTM beschichteten Bands oder eines Siliziumtrennpapiers gedrucktwerden kann. Dies würdeein Lagern der fertigen Membran für eine spätere Aufnahme in einen Preßfilz ermöglichen.Die Membran kann unter Verwendung von mehr als einem Sieb gedrucktwerden, um Abschnitte mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erzeugen,und/oder mehr als eine derartige gesondert ge druckte Membran kannin einen Preßstoff aufgenommenwerden, wobei derartige Schichten mehrere individuelle Eigenschaftenaufweisen.
    [0065] Obwohldie Membran als eine Dicke von 0,5 mm aufweisend beschrieben wurde,könntenandere Membrandicken bereitgestellt werden.
    [0066] Essollte sich verstehen, daß dievorhergehende Beschreibung und die Zeichnungen nicht beschränkend seinsollen, sondern nur fürdie erfinderischen Merkmale, die in den Ansprüchen definiert sind, beispielhaftsind.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Preßfilz,umfassend eine Trägerschichtund zumindest eine siebgedruckte, im Wesentlichen keine Spuren hinterlassendemembranartige Schicht.
    [2] Preßfilznach Anspruch 1, wobei die Membran in Streifen gedruckt wird; entwederin einer spiralförmigenWeise oder in geraden Linien um den Stoff, wobei der nächste Streifendann durch axiale Bewegung gedruckt wird, wodurch die Notwendigkeit, mehrereStreifen der Membran zu verbinden, um die gesamte Breite des fertigenPreßfilzeszusammenzusetzen, beseitigt wird.
    [3] Preßfilznach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gedruckte Membranschichtein pseudofortlaufendes Gitterwerk oder ein zufällig angeordnetes Muster aufweist.
    [4] Preßfilznach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membranschicht Öffnungenmit unterschiedlichen geometrischen Formen und/oder sich veränderndenAbmessungen und/oder sich verändernderVerteilung umfaßt.
    [5] Preßfilznach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membranschichtzumindest einen Bereich umfaßt,der aus einem Material mit einer unterschiedlichen Härte aufgebautist.
    [6] Preßfilznach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Membranschichtin den Randbereichen im Vergleich zu ihrem mittleren Bereich eine verringerteAnzahl, Größe oderVerteilung der Öffnungenaufweist, die zum Aufbau der Schicht verwendet werden.
    [7] Preßfilznach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Filz zumindestzwei derartige gedruckte Membranschichten umfaßt.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    GB0313135D0|2003-07-09|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-11-09| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: VOITH PATENT GMBH, 89522 HEIDENHEIM, DE |
    2009-01-22| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2011-05-23| R016| Response to examination communication|
    2011-07-01| R016| Response to examination communication|
    2014-02-15| R016| Response to examination communication|
    2014-03-11| R002| Refusal decision in examination/registration proceedings|
    2014-07-03| R003| Refusal decision now final|Effective date: 20140416 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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