DE102008040973A1

DE102008040973A1 - Verfahren zum Erzeugen eines Musters auf einem Endlosband

Info

Publication number: DE102008040973A1
Application number: DE102008040973A
Authority: DE
Inventors: John Jeffrey; David Stuart Ponton; Stephen Douglas; Andrew Allum; Antony Dr. Ben Rhydding Morton
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2010-02-11
Also published as: MX2011001283A; CA2733338A1; WO2010015555A3; US20110250355A1; EP2321460A2; WO2010015555A2; CN102137972A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines polymeren topographischen Musters auf einem Endlosband, das eine Längsrichtung und eine sich dazu senkrecht erstreckende Querrichtung hat, wobei das Muster mittels einer Auftragseinrichtung auf eine zu bedruckende Fläche des Endlosbandes aufgebracht wird und sich zum Erzeugen des Musters die Auftragseinrichtung mit einer parallel zur Querrichtung des Bandes gerichteten Grundbewegung relativ zu diesem bewegt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass während dem Erzeugen des Musters i) die Position des Endlosbandes parallel zu seiner Querrichtung, insbesondere in Bezug zu einer ortsfesten Referenzposition, gemessen wird und ii) bei einer Änderung der Position des Endlosbandes parallel zu seiner Querrichtung die Position der Auftragseinrichtung durch eine parallel zur Querrichtung des Endlosbandes gerichteten Korrekturbewegung verändert wird, die der Grundbewegung überlagert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines topographischen Musters aus Polymermaterial auf einem Endlosband.
Insbesondere zur Herstellung von Tissuepapier werden Siebe mit dekorativen topographischen Mustern verwendet. Hierdurch wird Tissuepapier produziert, in welches das topographische Muster des Siebs eingeprägt ist.
Im Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, das topographische Muster auf ein als Endlosband aufzubringen. So ist bspw. denkbar, das topographische Muster mittel eines Siebdruckverfahrens oder mittels Extrusionsdüsen aufzubringen.
Heutige Papiermaschinenbespannungen haben oftmals Breiten von 10 Meter oder mehr. Drucksiebe sind dagegen in der Regel einen bis ca. 1,5 Meter breit. Somit erstrecken sich die bei Siebdruckverfahren verwendeten Drucksiebe in der Regel nur über einen Teil der Breite des Endlosbandes, weshalb das topographische Muster bei den bekannten Bespannungen in der Regel aus mehreren nebeneinander angeordneten bahnförmigen Musterabschnitten gebildet wird. Das Problem besteht hierbei darin, dass die Elemente nebeneinander angeordneter Musterabschnitte oftmals einen starken Versatz relativ zueinander haben. Dieser Versatz der Musterelemente der einzelnen Musterabschnitte schadet dem optischen Eindruck des auf solchen Papiermaschinenbespannungen hergestellten Tissuepapiers.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen eines topographischen Musters aus Polymermaterial auf einem Endlosband vorzuschlagen, bei dem die Musterelemente nebeneinander angeordneter Musterabschnitte nahezu keinen oder überhaupt keinen Versatz zueinander haben.
Die Aufgabe wird durch folgendes Verfahren zum Erzeugen eines topographischen Musters aus Polymermaterial auf einem Endlosband gelöst:
Es wird ein Endlosband bereitgestellt, welches eine Längsrichtung und eine sich dazu senkrecht erstreckende Querrichtung hat. Es wird ferner eine Auftragseinrichtung bereitgestellt. Mittels der Auftragseinrichtung wird das Muster auf eine zu bedruckende Fläche des Endlosbandes aufgebracht. Zum Erzeugen des Musters bewegt sich die Auftragseinrichtung mit einer parallel zur Querrichtung des Bandes gerichteten Grundbewegung relativ zu dem Endlosband. Des Weiteren wird vorgeschlagen dass während dem Erzeugen des Musters

i) die Position des Endlosbandes parallel zu seiner Querrichtung, insbesondere in Bezug zu einer ortsfesten Referenzposition, gemessen wird und dass
ii) bei einer Änderung der Position des Endlosbandes parallel zu seiner Querrichtung die Position der Auftragseinrichtung durch eine parallel zur Querrichtung des Endlosbandes gerichtete Korrekturbewegung verändert wird, die der Grundbewegung überlagert ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, dass bei jedem Versatz oder Drift des Endlosbandes parallel zu seiner Querrichtung die Position der Auftragseinrichtung entsprechend korrigiert wird. Hierdurch macht sich ein Drift des Endlosbandes nicht mehr in dem auf dem Endlosband aufgebrachten Muster bemerkbar, da die Position der Auftragseinrichtung sofort nach Messen des Drifts oder Versatzes parallel zur Querrichtung des Endlosbandes dementsprechend korrigiert wird. Hierdurch kann die Kontrolle des Auftrags des Polymermaterials parallel zur Querrichtung des Endlosbandes deutlich verbessert werden mit daraus resultierender deutlicher Reduzierung des Versatzes von Musterelementen in Querrichtung des Endlosbandes.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Denkbar ist, dass das Endlosband mittels einer Stecknaht endlos gemacht ist. Das Endlosband kann flach oder endlos hergestellt sein. Denkbar ist, dass das Endlosband flach oder endlos gewoben ist. Ist das Endlosband bspw. flach gewoben, so kann es bspw. durch eine gewobene Nahtverbindung endlos gemacht sein.
Vorzugsweise findet das Endlosband mit dem topographischen Muster als Papiermaschinenbespannung, insbesondere bei der Herstellung von Tissuepapier, Verwendung. Das mit dem topographischen Muster versehene Endlosband kann hier insbesondere als DSP Sieb oder als TAD Sieb Verwendung finden. Das topographische Muster stellt hierbei vorzugsweise ein dekoratives Muster dar.
Bei der Erzeugung des Musters ist es denkbar, dass sich bei der Grundbewegung die Auftragseinrichtung zeitweise kontinuierlich und/oder schrittweise parallel zur Querrichtung des Endlosbandes bewegt. Bei einer kontinuierlichen Bewegung erfolgt die Grundbewegung also fließend. Bei einer schrittweisen Bewegung erfolgt die Grundbewegung in diskreten Schritten.
Denkbar ist in diesem Zusammenhang, dass die Grundbewegung während der gesamten Zeit des Auftrags des Musters von einer zur anderen Längskante des Endlosbandes gerichtet ist. Denkbar ist ferner, dass die Grundbewegung während des Auftrags des Musters in zeitlicher Abfolge zuerst von einer zur anderen Längskante des Endlosbandes und danach von der anderen zur einen Längskante des Endlosbandes gerichtet ist. Eine solche Hin- und Herbewegung kann sich selbstverständlich wiederholen.
Im erst genannten Fall bewegt sich die Auftragseinrichtung bei der Grundbewegung also parallel zur Querrichtung des Endlosbandes in einer Richtung, d. h. entweder von links nach rechts oder von rechts nach links. Im letzt genannten Fall bewegt sich die Auftragseinrichtung bei der Grundbewegung also parallel zur Querrichtung des Endlosbandes in zeitlicher Abfolge ein oder mehrmals von links nach recht und wieder zurück oder umgekehrt.
Vorzugsweise beträgt die Reaktionszeit zwischen Messen einer Änderung der Position des Endlosbandes und Korrekturbewegung weniger als 100 ms, bevorzugt weniger als 50 ms.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Position des Endlosbandes während dem Erzeugen des Musters in zeitlicher Abfolge mehrmals gemessen wird. Denkbar ist in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Position des Endlosbandes zumindest alle 5 bis 50 ms, vorzugsweise zumindest alle 10 bis 30 ms gemessen wird.
Vorzugsweise bewegt sich beim Erzeugen des Musters die zu bedruckende Fläche des Endlosbandes mit einer parallel zur Längsrichtung des Endlosbandes gerichteten Transportbewegung relativ zu der Auftragseinrichtung. Dies kann bspw. dadurch bewerkstelligt werden, indem das Endlosband bei der Transportbewegung um zumindest zwei zueinander beabstandete und parallel zueinander ausgerichtete Walzen umläuft.
Vorzugsweise sind in diesem Zusammenhang die Walzen und die Auftragseinrichtung an einer gemeinsamen Stuhlung gelagert, wobei die Stuhlung ein Maschinenrichtung und eine Maschinenquerrichtung hat.
Hierbei sind die Walzen und das Endlosband insbesondere derart angeordnet, dass sich die Längsrichtung des Endlosbandes in Maschinenrichtung der Stuhlung und die Querrichtung des Endlosbandes in Maschinenquerrichtung der Stuhlung erstrecken. Ferner wird vorzugsweise während dem Erzeugen des Musters die Position des Endlosbandes relativ zur Maschinenquerrichtung der Stuhlung gemessen, wobei bei einer Änderung der Position des Endlosbandes die Position der Auftragseinrichtung in Maschinenquerrichtung der Stuhlung bzw. in Querrichtung des Endlosbandes entsprechend verändert wird.
Vorzugsweise handelt es sich bei der zu bedruckenden Fläche um die Umfangsfläche des Endlosbandes.
Vorzugsweise entspricht der Wert und die Richtung der Änderung der Position der Auftragseinrichtung dem Wert und der Richtung, den sich die Position des Endlosbandes in Maschinenquerrichtung der Stuhlung bzw. in Querrichtung des Endlosbandes verändert hat.
Eine konkrete Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Position des Endlosbandes anhand der Position einer seiner Längskanten bestimmt wird.
Zur Bestimmung der Position des Endlosbandes kann bspw. eine Lichtschranke verwendet werden, mit der die Position einer der Längskanten des Endlosbandes gemessen wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Auftragseinrichtung ein parallel zur Querrichtung des Endlosbandes verfahrbares Rotationssieb umfasst, mittels dem das Muster durch ein Siebdruckverfahren auf die Fläche aufgebracht wird.
Eine dazu alternative Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Auftragseinrichtung einen zumindest parallel zur Querrichtung des Endlosbandes verfahrbaren Extrusionskopf umfasst, mittels dem das Muster auf die Fläche aufgebracht wird. Der Extrusionskopf wird beim Erzeugen des Musters hierbei vorzugsweise zusätzlich parallel zur Längsrichtung des Endlosbandes und/oder senkrecht zum Endlosband bewegt.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Position des Endlosbandes vor dem Erzeugen des Musters zur Festlegung einer Anfangsposition der Auftragseinrichtung gemessen wird.
Handelt es sich bei der Auftragseinrichtung um ein Rotationssiebs so rollt das Rotationssieb beim Erzeugen des Musters im Siebdruckverfahren, sich mehrmals um seine Längsachse drehend, auf der Umfangsfläche des Endlosbandes ab, wodurch das Muster auf der Umfangsfläche in zumindest einer zumindest einmal auf der Umfangsfläche ununterbrochen umlaufenden Bahn derart aufgebracht wird, dass der Anfang und das Ende jedes Bahnumlaufs entlang einer gemeinsamen Geraden angeordnet sind, wobei das Rotationssieb beim Abrollen während eines jeden Bahnumlaufs auf der Umfangsfläche des Endlosbandes N Umdrehungen um seine Längsachse macht und N eine positive ganze Zahl ist.
Mit anderen Worten wird ein Endlosband mit einer zu bedruckenden Umfangsfläche bereitgestellt. Das Endlosband hat eine Längsrichtung und eine sich dazu senkrecht erstreckende Querrichtung. Auf der zu bedruckenden Umfangsfläche des Endlosbandes wird das Polymermaterial im Siebdruckverfahren mittels eines zylindrischen Rotationssiebs aufgebracht. Beim Erzeugen des Musters rollt das Rotationssieb, sich mehrmals um seine Längsachse drehend, auf der Umfangsfläche des Endlosbandes ab, wodurch auf der Umfangsfläche zumindest ein Teil des Musters in zumindest einer zumindest einmal auf der Umfangsfläche ununterbrochen umlaufenden Bahn derart aufgebracht wird, dass der Anfang und das Ende jedes Bahnumlaufs entlang einer gemeinsamen Geraden angeordnet sind. Beim Abrollen macht das Rotationssieb während eines jeden Bahnumlaufs auf der Umfangsfläche des Endlosbandes N Umdrehungen um seine Längsachse, wobei N eine positive ganze Zahl ist.
Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird erreicht, dass das Rotationssieb während jedem Bahnumlauf auf der Umfangsfläche des Endlosbandes eine oder mehrere ganze Umdrehungen um seine Längsachse vollführt. Hierdurch wird erreicht, dass das Rotationssieb am Ende eines jeden Bahnumlaufs genau in der Drehstellung ist, den es am Anfang des Bahnumlaufs hatte. Hierdurch wird erreicht, dass sich die Elemente des Musters am Anfang des Bahnumlaufs ohne Versatz an die Elemente des Musters am Ende des Bahnumlaufs anschließen.
Hierdurch kann ein Versatz der das Muster bildenden Musterelemente weiter deutlich reduziert werden.
Vorzugsweise ist das Rotationssieb als Kreiszylinder, insbesondere als gerader Kreiszylinder ausgebildet und erstreckt sich vorzugsweise nur über einen Teil der Breite des Endlosbandes. Die Länge des Rotationssiebs kann bspw. zwischen 0,2 und 3 Meter, insbesondere zwischen 0,3 und 1 Meter; bspw. 0,5 Metern betragen.
Abhängig davon, wie das Rotationssieb auf der Umfangsfläche des Endlosbandes abrollt, sind unterschiedliche Möglichkeiten denkbar, wie der Anfang und das Ende jedes Bahnumlaufs angeordnet sein können.
Eine erste Möglichkeit sieht vor, dass die gemeinsame Gerade in Querrichtung des Endlosbandes verläuft. In diesem Fall sind also in Längsrichtung des Endlosbandes betrachtet der Anfang und das Ende eines jeden Bahnumlaufs immer an derselben Position angeordnet.
Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, indem die Längsachse des Rotationssiebs beim Abrollen des Rotationssiebs auf der Umfangsfläche senkrecht zur Längsrichtung des Endlosbandes ausgerichtet ist.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere möglich, dass das Rotationssieb in einer ununterbrochenen wendelförmigen Bahn, insbesondere über die gesamte Breite des Endlosbandes, auf der Umfangsfläche abrollt und das Rotationssieb beim Abrollen auf der Umfangsfläche derart in Querrichtung des Endlosbandes verschoben wird, dass sich die benachbarten Bahnumläufe der wendelförmigen Bahn zu dem topographischen Muster ergänzen.
Die wendelförmige Bahn wird in diesem Fall somit dadurch erzeugt, indem das Rotationssieb bei Erzeugen des Musters, während es sich um seine senkrecht zur Längsrichtung des Endlosbandes ausgerichtete Längsachse dreht, in Querrichtung des Endlosbandes bewegt wird. Die Bewegung in Querrichtung des Endlosbandes erfolgt also hierbei ohne eine in Querrichtung des Endlosbandes gerichtete Drehkomponente.
Hierbei st es insbesondere möglich, dass der Anfang und das Ende eines jeden Bahnumlaufs auf einer gemeinsamen sich in Querrichtung des Endlosbandes erstreckenden Geraden angeordnet sind, wobei der Anfang und das Ende jedes Bahnumlaufs um die Breite der Bahn zueinander versetzt sind.
Alternativ dazu ist es denkbar, das Rotationssieb in mehreren nebeneinander angeordneten Bahnen auf der Umfangsfläche des Endlosbandes abgerollt wird, wobei jede Bahn auf der zu bedruckenden Umfangsfläche nur einen Bahnumlauf macht und das Rotationssieb zwischen dem Aufbringen von zwei nebeneinander angeordneten Bahnen in Richtung der Breite des Endlosbandes, insbesondere um die Bahnbreite, verschoben wird.
Auch in diesem Fall dreht sich das Rotationssieb um seine senkrecht zur Längsrichtung des Endlosbandes orientierte Längsachse, wobei in diesem Fall eine Bewegung in Querrichtung nur dann erfolgt, wenn das Rotationssieb eine geschlossene Bahn erzeugt hat und in eine Position für die Erzeugung einer benachbarten Bahn gebracht werden muss.
Eine zweite Möglichkeit sieht vor, dass die gemeinsame Gerade mit der Querrichtung des Endlosbandes einen Winkel von größer als 0° und kleiner als 90° einschließt. In diesem Fall sind also die Anfänge und die Enden aller Bahnumläufe auf einer gemeinsamen sich schräg zur Querrichtung des Endlosbandes erstreckenden gemeinsamen Geraden angeordnet.
Auch in diesem Fall ist es möglich, dass das Rotationssieb in einer ununterbrochenen wendelförmigen Bahn, insbesondere über die gesamte Breite des Endlosbandes, auf der Umfangsfläche abrollt und das Rotationssieb beim Abrollen auf der Umfangsfläche derart in Querrichtung des Endlosbandes verschoben wird, dass sich die benachbarten Bahnumläufe der wendelförmigen Bahn zu dem topographischen Muster ergänzen.
Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, indem die Längsachse des Rotationssiebs beim Abrollen des Rotationssiebs auf der Umfangsfläche nicht parallel, sondern schräg zur Querrichtung des Endlosbandes ausgerichtet ist. Dies bedeutet, dass sich das Rotationssieb beim Abrollen auf der Umfangsfläche um seine schräg zur Querrichtung des Endlosbandes orientierte Längsachse dreht.
In diesem Fall sind also der Anfang und das Ende eines jeden Bahnumlaufs auf einer gemeinsamen Geraden angeordnet, wobei der Anfang und das Ende eines jeden Bahnumlaufs um die Breite der Bahn zueinander versetzt sind. Die gemeinsame Gerade schließt hierbei mit der Querrichtung des Endlosbandes einen Winkel von größer als 0° und kleiner als 90° ein.
Bei den oben genannten Ausgestaltungen sind einander benachbarte Bahnumläufe vorzugsweise auf Stoß zueinander angeordnet. Dies bewirkt, dass sich die benachbarten Bahnumläufe zu dem topographischen Muster ergänzen.
Nach einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rotationssieb eine äußere Mantelfläche hat, die sich beim Abrollen des Rotationssiebs auf der Umfangsfläche mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht und dass das Endlosband mit einer parallel zu seiner Längsrichtung orientierten Transportgeschwindigkeit um zumindest zwei zueinander beabstandete und parallel zueinander ausgerichtete Walzen umläuft. Hierbei sind die Umfangsgeschwindigkeit und die Transportgeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt, dass das Rotations-sieb bei jedem Umlauf auf der Umfangsfläche des Endlosbandes N Umdrehungen um seine Längsachse macht und N eine positive ganze Zahl ist.
Die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Transportgeschwindigkeit erfolgt hierbei vorzugsweise unter Berücksichtigung des Quotienten aus der Länge eines Bahnumlaufs und dem Umfang der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs.
Erzeugt das Rotationssieb das topographische Muster hierbei in einer wendelförmigen Bahn, so können bspw. die folgenden zwei Fälle unterschieden werden:

a) Die Längsachse des Rotationssiebs ist senkrecht zur Längsrichtung des Endlosbandes ausgerichtet: In diesem Fall sind, in Längsrichtung des Endlosbandes betrachtet, der Anfang und das Ende jedes Bahnumlaufs an derselben Position angeordnet. In diesem Fall kann die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit der äußeren Mantelfläche des Rotationssiebs und der Transportgeschwindigkeit des Endlosbandes unter Berücksichtigung des Quotienten aus dem Umfang des Endlosbandes und dem Umfang der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs erfolgen.
b) Die Längsachse des Rotationssiebs ist nicht senkrecht zur Längsrichtung des Endlosbandes ausgerichtet: In diesem Fall sind, in Längsrichtung des Endlosbandes betrachtet, der Anfang und das Ende jedes Bahnumlaufs an unterschiedlichen Positionen angeordnet, und zwar abhängig davon an welcher Position sich das Rotationssieb in Querrichtung des Bandes betrachtet befindet. In diesem Fall kann die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Transportgeschwindigkeit, unter Einbeziehung des Umfangs des Endlosbandes, des Winkels den die Längsachse des Rotationssiebs und die Längsrichtung des Endlosbandes miteinander einschließen und des Umfangs der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs erfolgen.

Erzeugt das Rotationssieb das topographische Muster in mehreren nebeneinander angeordneten geschlossenen Bahnen, so erfolgt die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Transportgeschwindigkeit unter Einbeziehung des Umfangs des Endlosbandes und des Umfangs der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs.
Vorzugsweise ist die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Transportgeschwindigkeit derart, dass bei einem Quotienten aus der Länge eines Bahnumlaufs und dem Umfang der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs, der ungleich einer positiven ganzen Zahl ist, die Umfangsgeschwindigkeit und die Transportgeschwindigkeit ungleich sind. In diesem Fall wird also durch eine Differenz zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Transportgeschwindigkeit und eine daraus resultierende Relativbewegung im Moment des Übertrags des Polymermaterials vom Rotationssieb zum Endlosband erreicht, dass das Rotationssieb beim Abrollen während eines jeden Bahnumlaufs auf der Umfangsfläche des Endlosbandes N Umdrehungen um seine Längsachse macht, wobei N eine positive ganze Zahl ist.
Konkret kann dies bedeuten, dass bei einem Quotienten mit einer Nachkommazahl kleiner 5 die Umfangsgeschwindigkeit kleiner als die Transportgeschwindigkeit eingestellt wird. Ferner kann dies bedeuten, dass bei einem Quotienten mit einer Nachkommazahl größer 5 die Umfangsgeschwindigkeit größer als die Transportgeschwindigkeit eingestellt wird.
Vorzugsweise ist das Rotationssieb an einer Stelle angeordnet, an der das Endlosband nicht um eine Walze geführt wird. Des Weiteren ist es nach einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Rotationssieb zusammen mit einer Gegenwalze einen Spalt bildet, durch den das Endlosband zum Aufbringen des Polymermaterials hindurchgeführt wird.
Insbesondere um den seitlichen Anschluss von in Querrichtung des Endlosbandes nebeneinander angeordneten Bahnumläufen ohne Versatz der Musterelemente zueinander zu gewährleisten ist es sinnvoll, wenn das Rotationssieb ein das topographische Muster festgelegenes Perforationsmuster hat, welches in Längserstreckung des Rotationssiebs betrachtet durch ein einendseitiges und ein andernendseitiges Ende begrenzt wird, wobei das einendseitige Ende des Perforationsmusters die Fortsetzung des andernendseitigen Endes des Perforationsmusters darstellt. Dieser Aspekt kann auch einen weiteren vom Aspekt des Anspruchs 1 unabhängigem Aspekt der Erfindung darstellen und muss daher nicht zwangsläufig mit dem Aspekt des Anspruchs 1 gekoppelt sein.
Wie bereits dargelegt, kann das Endlosband um zwei zueinander beabstandete, insbesondere parallel zueinander angeordnete Walzen mit einer Transportgeschwindigkeit umlaufen. Denkbar ist ferner, dass die Walzen zusammen mit dem Rotationssieb an einer Stuhlung gelagert sind, wobei das Rotationssieb und die Walzen in Maschinenrichtung der Stuhlung betrachtet ortsfest zueinander angeordnet sind. Ferner ist es denkbar, dass das Rotationssieb beim Erzeugen des Musters relativ zu den Walzen in Maschinenquerrichtung der Stuhlung bewegt wird. Beim Erzeugen des Musters kann sich das Rotationssieb kontinuierlich oder schrittweise in Maschinenquerrichtung der Stuhlung bewegen.
Zwischen den zwei beabstandeten Walzen, um die das Endlosband umläuft, sind bevorzugt Rollen angeordnet, auf denen sich das Endlosband auf zumindest einer Wegstrecke zwischen den beiden Walzen abstützt.
Insbesondere stützt sich das Endlosband auf beiden Wegstrecken, d. h. auf der oberen und der unteren Wegstrecke, zwischen den Walzen auf den Rollen ab. Hierbei kommt das Endlosband auf der oberen Wegstrecke mit seiner der zu bedruckenden Umfangfläche gegenüberliegenden Umfangfläche mit den Rollen in Kontakt. Ferner kommt das Endlosband auf der unteren Wegstrecke mit seiner bedruckten Umfangfläche mit den Rollen in Kontakt.
Da die Rollen jeweils um deren Längsache drehbar gelagert sind wird das topographische Muster auf der unteren Wegstrecke geschont.
Vorzugsweise wird vor der Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Transportgeschwindigkeit der Umfang des Endlosbandes gemessen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Endlosband, während es um die Walzen umläuft, einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Diese Wärmebehandlung kann bspw. dazu dienen, das auf das Endlosband aufgebrachte Polymermaterial thermisch und/oder chemisch zu aktivieren.
Des Weiteren sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, das Endlosband, während es um die Walzen umläuft, in seiner Längsrichtung unter einer Zugspannung steht. Vorzugsweise steht hierbei das Endlosband, während der Wärmebehandlung unter einer Zugspannung, wobei die maximale Zugspannung und maximale Temperatur bei der Wärmebehandlung geringer sind, als die maximale Zugspannung und maximale Temperatur bei einer vorangegangenen Thermofixierung des Endlosbandes.
Typische Werte sind in diesem Zusammenhang bspw. eine max. Temperatur bei der Wärmebehandlung von ca. 160°C bei einer max. Zugspannung von ca. 1 kN/m, wohingegen bei der Thermofixierung die max. Temperatur ca. 180°C und die max. Zugspannung 1,5–2 kN/m beträgt. Die oben genannten Werte sind insbesondere bei einem als Spiralsieb ausgebildeten Endlosband von Vorteil.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann das Endlosband bei der Thermofixierung, nachdem es mit der maximalen Zugspannung in seiner Längsrichtung gezogen wurde, mit einer geringeren Zugspannung als der maximalen Zugspannung gezogen werden. Die geringere Zugspannung kann hierbei, insbesondere bei Spiralsieben, im Bereich von 0,5–1,0 kN/m liegen.
Wird bspw. ein als Gewebe ausgebildetes Endlosband verwendet, so kann sich die maximale Zugspannung bei der Wärmebehandlung auf bis zu 7 kN/m erhöhen. Demzufolge sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass das Endlosband bei der Wärmebehandlung zum Aushärten des aufgebrachten Polymermaterials unter einer Zugspannung im Bereich von 0,5–7,0 kN/m steht.
Um das Endlosband während es unter Zugspannung um die Walzen umläuft auf konstanter Breite halten zu können, sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das in seiner Längsrichtung unter Zugspannung stehende Endlosband mit geeigneten Mitteln in seiner Querrichtung auf einer vorgegebenen Breite oder einem vorgegebenen Breitenbereich gehalten wird. Das Halten des Endlosbandes in seiner Querrichtung ist insbesondere bei einem als Gewebe ausgebildeten Endlosband mit Fadenkröpfungen sinnvoll.
Vorzugsweise wird das Polymermaterial in flüssigem oder pastösem Zustand mittels des Rotationssiebs auf das Endlosband aufgebracht und danach zu seiner Verfestigung einer thermischen und/oder einer chemischen Aktivierungsbehandlung unterzogen.
Bei dem Polymermaterial handelt es sich bevorzugte um Silikon oder Polyurethan.
Das Polymermaterial hat beim Aufbringen auf das Endlosband vorzugsweise eine Viskosität im Bereich von 20000–80000 cps, besonders bevorzugt im Bereich von 50000–60000 cps.
Bei seinem Umlauf um die zwei Walzen wird das Endlosband vorzugsweise zur thermischen und/oder chemischen Aktivierung des Polymermaterials an einer Strahlungsquelle vorbeigeführt.
Zu erwähnen ist in diesem Zusammenhang, dass flüssiges oder pastöses Silikon durch Wärmebehandlung bspw. mittels IR Strahlung verfestigt werden kann. Ferner kann flüssiges oder pastöses Polyurethan durch chemische Aktivierung bspw. mittels UV Strahlung verfestigt werden.
Vorzugsweise weist die Strahlungsquelle hierbei zu der zu bedruckenden bzw. zumindest teilweise bedruckten Umfangsfläche des Endlosbandes. Zusätzlich kann ein flächiges Gegenelement vorgesehen sein, welches der Strahlungsquelle derart gegenüberliegend angeordnet ist, dass das Endlosband durch einen von der Strahlungsquelle und dem Gegenelement begrenzten Raum geführt wird. Hierbei weist die von der zu bedruckenden Umfangsfläche des Bandes wegweisende Umfangsfläche zum Gegenelement. D. h. das Endlosband wird zwischen der Strahlungsquelle und dem flächigen Gegenelement hindurchgeführt. Dieses Verfahren hat sich in der Praxis insbesondere bei einem als Spiralsieb ausgebildeten Endlosband bewährt.
Das Gegenelement kann hierbei bewirken, dass die von der Strahlungsquelle ausgesandte Wärme in dem Raum gefangen und gleichmäßig verteilt wird und/oder das die von der Strahlungsquelle ausgesandte Strahlung in Richtung des Endlosbandes reflektiert wird.
Das Gegenelement kann bspw. aus einer Strahlung mehr reflektierenden als absorbierendem Material sein. Das flächige Gegenelement kann bspw. als textiles oder nichttextiles Flächengebilde ausgebildet sein. Beispielhaft findet als textiles Flächengebilde ein Gewebe Verwendung. Beispielhaft findet als nicht textiles Flächengebilde eine Folie oder ein Blech Verwendung.
Um eine Einheitliche Längsdehnung über die Breite des Endlosbandes zu erreichen, ist es insbesondere sinnvoll, wenn das Endlosband auf seiner gesamten Breite der Strahlung gleichmäßig ausgesetzt ist. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Endlosband durch die Strahlung erwärmt wird.
Um eine genaue Aussage über den Umfang des Endlosbandes zu erlangen ist es insbesondere sinnvoll, wenn das Endlosband vor der Messung seines Umfangs einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wobei der Umfang des Endlosbandes gemessen wird, nachdem sich der Umfang auf einen konstanten Wert eingestellt hat. Vorzugsweise wird hierbei der Umfang gemessen, bevor das topographische Muster auf das Endlosband aufgebracht wird. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Endlosband zur Verfestigung des Polymermaterials einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
Typische ist der Umfang des Endlosbandes größer als 10 Meter, insbesondere größer als 30 Meter. Ferner ist der Umfang der äußeren Mantelfläche des zylindrischen Rotationssiebs typischerweise kleiner als 1 Meter.
Das Endlosband ist bevorzugt ein Gewebe oder ein Spiralsieb (im Englischen „spiral link fabric” genannt). Vorzugsweise ist das Endlosband aus zumindest einem der Materialien PET, PPS, PCT, PCTA hergestellt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen nicht maßstäblichen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen
1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Seitenansicht,
2 die Vorrichtung der 1 in Draufsicht,
3 eine erste Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
5 einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,
6 das erfindungsgemäße Prinzip schematisch.
Die 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Seitenansicht. Die 2 zeigt die Vorrichtung 1 der 1 in Draufsicht.
Ein als Spiralsieb ausgebildetes Endlosband 2 mit einer zu bedruckenden Umfangsfläche 3 wird um zwei zueinander beabstandete und parallel zueinander ausgerichtete Walzen 4, 5 geführt. Das Endlosband hat eine Längsrichtung MD und eine sich dazu senkrecht erstreckende Querrichtung CMD.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Auftragseinrichtung 6, welche vorliegend als perforiertes Rotationssieb 6 ausgebildet ist.
Die Walzen 4, 5 und das Rotationssieb 6 sind an einer Stuhlung 21 gelagert, welche eine Maschinenrichtung MD und eine Maschinenquerrichtung CMD hat, wobei sich die Maschinenrichtung MD der Stuhlung 21 parallel zur Längsrichtung des Endlosbandes 2 und die Maschinenquerrichtung CMD der Stuhlung 21 parallel zur Querrichtung des Endlosbandes erstreckt. Ferner sind die Walzen 4, 5 parallel zur Querrichtung CMD der Stuhlung 21 ausgerichtet.
Die Stuhlung 21 hat einen linksseitigen Stuhlungsteil 22 und einen rechtsseitigen Stuhlungsteil 23, an denen die axialen Enden der Walzen 4, 5 gelagert sind. Die Stuhlung 21 umfasst ferner eine sich in Maschinenquerrichtung der Stuhlung CMD erstreckende Traverse 24, welche den linksseitigen Stuhlungsteil 22 mit dem rechtsseitigen Stuhlungsteil 23 verbindet und an der die Auftragseinrichtung 6 in CMD-Richtung verfahrbar gelagert ist.
Der besseren Übersichtlichkeit wegen ist in den 1 und 3–5 die Stuhlung nicht dargestellt.
Das zylindrische Rotationssieb 6 ist um seine Längsachse 8 drehbar gelagert. Mit dem Rotationssieb 6 kann auf die zu bedruckende Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 ein Polymermaterial 9 im Siebdruckverfahren aufgebracht werden, wodurch auf der Umfangsfläche 3 ein topographisches Muster gebildet wird.
Beim Aufbringen ist das Polymermaterial 9 in einem flüssigen oder pastösen Zustand und kann eine Viskosität im Bereich von 20000–80000 cps, besonders bevorzugt im Bereich von 50000–60000 cps haben.
Neben dem Rotationssieb 6 ist eine Gegenwalze 7 vorgesehen, die zusammen mit dem Rotationssieb 6 einen Spalt bildet, durch den das Endlosband 2 zum Aufbringen des Polymermaterials 9 hindurchgeführt wird.
Vorliegend ist das Rotationssieb 6 an einer Stelle angeordnet, an der das Endlosband 2 nicht um eine der beiden Walzen 4, 5 geführt wird.
Die Vorrichtung 1 hat zwischen den zwei beabstandeten Walzen 4, 5, um die das Endlosband 2 umläuft, Rollen 10, 11, auf denen sich das Endlosband 2 auf beiden Wegstrecken, d. h. auf einer oberen Wegstrecke 12 und auf einer unteren Wegstrecke 13 zwischen den Walzen 4, 5 abstützt.
Hierbei kommt das Endlosband 2 auf der oberen Wegstrecke 12 mit seiner der zu bedruckenden Umfangfläche 3 gegenüberliegenden Umfangfläche 14 mit den Rollen 10 in Kontakt. Ferner kommt das Endlosband 2 auf der unteren Wegstrecke 13 mit seiner zumindest teilweise bedruckten Umfangfläche 3 mit den Rollen 11 in Kontakt. Die Rollen 10, 11 sind um ihre Längsachse drehbar.
Das Endlosband 2 wird, während es um die Walzen 4, 5 umläuft, einer Wärmebehandlung unterzogen. Durch die Wärmebehandlung wird das auf das Endlosband 2 aufgebrachte Polymermaterial 9, hierbei handelt es sich vorliegend um Silikon, thermisch aktiviert, wodurch sich dieses verfestigt.
Zur Wärmebehandlung wird das Endlosband 2 bei seinem Umlauf um die zwei Walzen 4, 5 an einer Strahlungsquelle 17 vorbeigeführt, die vorliegend IR Strahlung erzeugt und die Strahlung in Richtung der Umfangsfläche 3 aussendet.
Zusätzlich ist ein flächiges Gegenelement 15 vorgesehen, welches der Strahlungsquelle 17 derart gegenüberliegend angeordnet ist, dass das Endlosband 2 durch einen von der Strahlungsquelle 17 und dem Gegenelement 15 begrenzten Raum 16 geführt wird. Hierbei weist die von der zu bedruckenden Umfangsfläche 3 des Bandes 2 wegweisende Umfangsfläche 14 zu dem als weißes Sieb ausgebildeten Gegenelement 15. D. h. das Endlosband 2 wird zwischen der Strahlungsquelle 17 und dem Sieb 15 hindurchgeführt.
Das Gegenelement 15 bewirkt vorliegend, dass die von der Strahlungsquelle 17 ausgesandte Wärme in dem Raum 16 gefangen und gleichmäßig verteilt wird und/oder dass die von der Strahlungsquelle 17 ausgesandte Strahlung in Richtung des Endlosbandes 2 reflektiert wird.
Um eine Einheitliche Längsdehnung des Endlosbandes 2 auf seiner Breite zu erreichen ist es insbesondere sinnvoll, wenn das Endlosband 2 auf seiner gesamten Breite der Strahlung gleichmäßig ausgesetzt ist. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Endlosband durch die Strahlung erwärmt wird.
Zum Erzeugen des Musters wird die Auftragseinrichtung 6 mit einer parallel zur Querrichtung CMD des Bandes 2 gerichteten Grundbewegung G relativ zu dem Endlosband 2 bewegt. Ferner bewegt sich beim Erzeugen des Musters die zu bedruckende Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 mit einer parallel zur Längsrichtung MD des Endlosbandes 2 gerichteten Transportbewegung T relativ zu der Auftragseinrichtung 6.
Vorliegend umfasst die Auftragseinrichtung 6 ein Rotationssieb 6. Das Rotationssieb 6 rollt sich beim Erzeugen des Musters mehrmals um seine Längsachse 8 drehend, auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 ab, wodurch auf der Umfangsfläche 3 zumindest ein Teil des Musters in zumindest einer zumindest einmal auf der Umfangsfläche 3 ununterbrochen umlaufenden Bahn B derart aufgebracht wird, dass der Anfang A und das Ende E jedes Bahnumlaufs BU entlang einer gemeinsamen Geraden 18 angeordnet sind (siehe 3–5).
Hierbei wird das Rotationssieb 6 entweder kontinuierlich oder schrittweise in Querrichtung CMD des Endlosbandes bewegt.
Die Vorrichtung 1 weist des Weiteren eine Lichtschranke 19 auf, mittels der während dem Erzeugen des Musters die Position des Endlosbandes 2 relativ zu einer ortsfesten Referenzposition in einer Richtung parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 gemessen wird. Die Referenzposition kann bspw. durch eine Position in Maschinenquerrichtung CMD der Stuhlung 21 festgelegt werden. Sowohl die Lichtschranke 19 als auch die Verfahreinheit mit der das Rotationssieb 6 in Maschinenquerrichtung CMD der Stuhlung 21 bzw. in Querrichtung des Endlosbandes 2 verfahrbar ist, sind mit einer Steuerungseinrichtung Einrichtung 20 verbunden. Die Steuerungseinrichtung 20 bewirkt, dass während dem Erzeugen des Musters

i) die Position des Endlosbandes 2 parallel zu seiner Querrichtung CMD, insbesondere in Bezug zur ortsfesten Referenzposition, gemessen wird und
ii) bei einer Änderung der Position des Endlosbandes 2 parallel zu seiner Querrichtung CMD die Position der Auftragseinrichtung 6 durch eine parallel zur Querrichtung des Endlosbandes 2 gerichteten Korrekturbewegung verändert wird, die der Grundbewegung G überlagert ist.

Vorliegend entspricht der Wert und die Richtung der Änderung der Position des Rotationssiebs 6 in CMD dem Wert und der Richtung, den sich die Position des Endlosbandes 2 in Querrichtung CMD des Endlosbandes verändert hat.
Wie aus der Darstellung der 2 zu erkennen ist, wird vorliegend die Position des Endlosbandes 2 anhand der Position einer seiner Längskanten 25 bestimmt.
Bei den in den 2–5 gezeigten Darstellungen ist die Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 nur teilweise mit dem Muster versehen. Die Bereiche mit dem Muster sind gepunktet, wobei die Punkte das Muster darstellen.
Die 6 zeigt eine mögliche Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch. Zu erkennen ist auf der oberen Geraden ein Bahnumlauf BU der sich von einem Anfang A zu einem Ende E erstreckt. Die mittlere Gerade zeigt zum Einen die Wegstrecke WR an, die das Rotationssieb zurücklegt, wenn es bei seinem Abrollen auf der Umfangsfläche des Endlosbandes eine Umdrehung macht. Zum Anderen zeigt die mittlere Gerade die Anzahl N der Umdrehungen an, die das Rotationssieb 6 beim Abrollen auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 während eines Bahnumlaufs BU macht.
Hierbei wird das Rotationssieb 6 derart auf der Umfangsfläche 3 abgerollt, dass dieses bei jedem Bahnumlauf BU auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes N Umdrehungen um seine Längsachse 8 macht, wobei N eine positive ganze Zahl ist.
Durch die vorliegende Ausgestaltung wird erreicht, dass das Rotationssieb 6 während jedem Bahnumlauf BU auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 eine oder mehrere ganze Umdrehungen um seine Längsachse 8 vollführt. Hierdurch wird erreicht, dass das Rotationssieb 2 am Ende E eines jeden Bahnumlaufs BU genau in der Drehstellung ist, den es am Anfang A des Bahnumlaufs BU hatte. Hierdurch wird erreicht, dass sich die Elemente des Musters am Anfang A des Bahnumlaufs BU ohne Versatz an die Elemente des Musters am Ende E des Bahnumlaufs BU anschließen.
In dem in der 6 dargestellten Beispiel macht das Rotationssieb 6 während eines Bahnumlaufs BU neun Umdrehungen um seine Längsachse 8. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass das Rotationssieb bei jeder Umdrehung um seine Längsachse eine Wegstrecke WR zurücklegt, so dass ein Bahnumlauf BU ein ganzzahliges Vielfaches der Wegstrecke WR jeder Umdrehung ist, die das Rotationssieb beim Abrollen auf der Umfangsfläche zurücklegt. Dies bedeutet, BU = N × WR, wobei N eine positive ganze Zahl ist.
Die untere Gerade in der 6 gibt den Umfang der äußeren Mantelfläche des Rotationssiebs an. Wie zu erkennen ist, ist der Umfang UR größer als die Wegstrecke WR die das Rotationssieb bei einer Umdrehung des Rotationssiebs zurücklegen muss, so dass sich das Rotationssieb bei einem Bahnumlauf BU ein ganzzahliges Mal um sein Längsachse dreht.
Um dies zu erreichen, kann bspw. folgendes gemacht werden:
Die äußere Mantelfläche des Rotationssiebs 6 dreht sich beim Abrollen des Rotationssiebs 6 auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 mit einer Umfangsgeschwindigkeit Vu. Ferner läuft das Endlosband 2 mit einer parallel zu seiner Längsrichtung MD orientierten Transportgeschwindigkeit Vt um die zwei zueinander beabstandeten und parallel zueinander ausgerichteten Walzen 4, 5 um. Hierbei sind die Umfangsgeschwindigkeit Vu und die Transportgeschwindigkeit Vt so aufeinander abgestimmt, dass das Rotationssieb 6 bei jedem Bahnumlauf BU auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes N Umdrehungen um seine Längsachse 8 macht und N eine positive ganze Zahl ist.
Die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit Vu und Transportgeschwindigkeit Vt erfolgt hierbei bspw. unter Berücksichtigung des Quotienten aus der Länge eines Bahnumlaufs BU und dem Umfang UR der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs 6.
Ist bspw. der Bahnumlauf BU identisch zum Umfang des Endlosbandes, so erfolgt die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit Vu und Transportgeschwindigkeit Vt bspw. unter Berücksichtigung des Quotienten aus dem Umfang des Endlosbandes 2 und dem Umfang UR der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs 6.
Die verschiedenen Möglichkeiten des Erzeugens des Musters soll im Folgenden näher beschrieben werden. Anzumerken ist hierbei, dass sich ein Bahnumlauf BU je nach verwendeter Methode parallel zur Längsrichtung MD des Endlosbandes 2 oder schräg dazu erstrecken kann.
Die 3 zeigt eine erste Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei der in der 3 dargestellten Variante rollt das Rotationssieb 6 in einer ununterbrochenen wendelförmigen Bahn B auf der Umfangsfläche 3 ab. Die Bahn B wird durch eine Vielzahl von aneinandergrenzenden Bahnumläufen gebildet, von denen vorliegen die Bahnumläufe BU1 und BU2 näher bezeichnet sind. Jeder Bahnumlauf BU1, BU2 wird in seiner Länge durch einen Anfang A und ein Ende E begrenzt. So wird bspw. der Bahnumlauf BU1 in seiner Länge durch den Anfang A1 und das Ende E1 begrenzt. Wie aus der Darstellung der 3 zu erkennen ist, liegen die Enden E1, E2 und die Anfänge A1, A2 aller Bahnumläufe BU1, BU2 auf einer gemeinsamen Gerade 18 die mit der Längsrichtung MD des Endlosbandes 2 einen Winkel α # 90° einschließt. In diesem Fall sind also die Anfänge A1, A2 und die Enden E1, E2 aller Bahnumläufe BU1, BU2 auf einer gemeinsamen sich schräg zur Längs- u. Querrichtung des Endlosbandes 2 erstreckenden gemeinsamen Geraden 18 angeordnet. Der Anfang A1, A2 und das Ende E1, E2 eines jeden Bahnumlaufs BU1, BU2 ist hierbei jeweils um die Breite BB der Bahn B zueinander versetzt.
Beim Abrollen des Rotationssiebs 6 auf der Umfangsfläche 3 wird dieses derart in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 verschoben, dass sich die benachbarten Bahnumläufe BU1, BU2 der wendelförmigen Bahn B zu dem topographischen Muster ergänzen. Hierbei sind einander benachbarte Bahnumläufe BU1, BU2 auf Stoß zueinander angeordnet.
Zum Erzeugen der ununterbrochenen wendelförmigen Bahn wird das Rotationssieb 6 beim Abrollen auf der Umfangsfläche 3 also derart in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 verschoben, dass sich die benachbarten Bahnumläufe der wendelförmigen Bahn zu dem topographischen Muster ergänzen. Dies bedeutet, dass sich die Grundbewegung G und die Transportbewegung T derart ergänzen, dass sich das Rotationssieb 6 in einer ununterbrochenen wendelförmigen Bahn auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 abrollt und somit das Muster als wendelförmige Bahn auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 aufgebracht wird.
Zum Erzeugen einer wendelförmigen Bahn bewegt sich das Rotationssieb 6 bei der Grundbewegung G kontinuierlich parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2.
Vorliegend ist die Längsachse 8 des Rotationssiebs 6 beim Abrollen des Rotationssiebs 6 auf der Umfangsfläche 3 nicht parallel, sondern schräg zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 ausgerichtet. Vorliegend schließt die Längsachse 8 des Rotationssiebs 6 mit der Längsrichtung MD des Endlosbandes 2 den Winkel α ein. Dies bedeutet, dass sich das Rotationssieb 6 beim Abrollen auf der Umfangsfläche 3 um seine schräg zur Längs- u. Querrichtung des Endlosbandes 2 orientierte Längsachse 8 dreht.
Bei dem in der 3 gezeigten Fall liegen Anfang und Ende eines jeden Bahnumlaufs BU in Längsrichtung MD des Endlosbandes betrachtet an verschiedenen Stellen, d. h. bei jedem Umlauf des Endlosbandes 2 um die zwei Walzen 4, 5 ändert sich, in Längsrichtung MD des Endlosbandes betrachtet, die Position des Anfangs A und des Endes E des Bahnumlauf BU und zwar abhängig davon, an welcher Stelle sich das Rotationssieb 6 in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 betrachtet befindet.
Bei der in der 3 gezeigten Variante erfolgt die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit Vu und Transportgeschwindigkeit Vt, unter Einbeziehung des Umfangs des Endlosbandes 2, des Winkels α den die Längsachse 8 des Rotationssiebs 6 und die Längsrichtung MD des Endlosbandes 2 miteinander einschließen und des Umfangs der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs 6.
Die 4 zeigt eine zweite Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei der in der 4 dargestellten Variante rollt das Rotationssieb 6 in einer ununterbrochenen wendelförmigen Bahn B auf der Umfangsfläche 3 ab.
Auch in diesem Fall ergänzen sich die Grundbewegung G und die Transportbewegung T derart, dass sich das Rotationssieb 6 in einer ununterbrochenen wendelförmigen Bahn auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 abrollt. Ferner bewegt sich auch in diesem Fall das Rotationssieb 6 bei der Grundbewegung G kontinuierlich parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2.
Die Bahn B wird durch eine Vielzahl von aneinandergrenzenden Bahnumläufen BU gebildet, von denen vorliegen die Bahnumläufe BU1' und BU2' näher bezeichnet sind. Jeder Bahnumlauf BU1', BU2' wird in seiner Länge durch einen Anfang A und ein Ende E begrenzt. So wird bspw. der Bahnumlauf BU1' in seiner Länge durch den Anfang A1' und das Ende E1' begrenzt. Wie aus der Darstellung der 4 zu erkennen ist, liegen die Enden E1', E2' und die Anfänge A1', A2' aller Bahnumläufe auf einer gemeinsamen Gerade 18' die mit der Längsrichtung MD des Endlosbandes 2 einen Winkel α = 90° einschließt. In diesem Fall sind also die Anfänge A1', A2' und die Enden E1', E2' aller Bahnumläufe BU1', BU2' auf einer gemeinsamen parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 erstreckenden gemeinsamen Geraden 18' angeordnet. Der Anfang A1', A2' und das Ende E1', E2' jedes Bahnumlaufs BU1', BU2' sind hierbei in Querrichtung CMD des Endlosbandes betrachtet jeweils um die Breite BB der Bahn B zueinander versetzt, d. h. bspw., dass der Anfang A1' des Bahnumlaufs BU1' in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 betrachtet um die Bahnbreite BB zum Ende E1'' des Bahnumlaufs BU1'' versetzt angeordnet ist.
Beim Abrollen des Rotationssiebs 6 auf der Umfangsfläche 3 wird dieses derart in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 verschoben, dass sich die benachbarten Bahnumläufe BU1', BU2' der wendelförmigen Bahn B zu dem topographischen Muster ergänzen. Hierbei sind einander benachbarte Bahnumläufe BU1', BU2' auf Stoß zueinander angeordnet.
Vorliegend ist die Längsachse 8 des Rotationssiebs 6 beim Abrollen des Rotationssiebs 6 auf der Umfangsfläche 3 parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 ausgerichtet. Vorliegend schließt demzufolge die Längsachse 8 des Rotationssiebs 6 mit der Längsrichtung MD des Endlosbandes 2 den Winkel α = 90° ein. Dies bedeutet, dass sich das Rotationssieb 6 beim Abrollen auf der Umfangsfläche 3 um seine parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 orientierte Längsachse 8 dreht.
Bei dem in der 4 gezeigten Fall liegen Anfang und Ende eines jeden Bahnumlaufs BU in Längsrichtung MD des Endlosbandes betrachtet immer an der selben Stelle, d. h. bei jedem Umlauf des Endlosbandes 2 um die zwei Walzen 4, 5 wird auch ein Bahnumlauf BU absolviert und zwar unabhängig davon an welcher Stelle sich das Rotationssieb 6 in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 betrachtet befindet.
Die 5 zeigt eine dritte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei der in der 5 dargestellten Variante rollt das Rotationssieb 6 in mehreren nebeneinander angeordneten Bahnen B auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 ab, wobei jede Bahn B auf der zu bedruckenden Umfangsfläche 3 nur einen Bahnumlauf BU macht. D. h. jeder Bahnumlauf BU erzeugt eine Bahn B. Ferner wird das Rotationssieb 6 zwischen dem Aufbringen von zwei nebeneinander angeordneten Bahnen BU1'', BU2'', BU3'' in Querrichtung des Endlosbandes 2 um die Bahnbreite BB verschoben. Die bedeutet, dass sich Grundbewegung G und die Transportbewegung T derart ergänzen, dass sich das Rotationssieb 6 in mehreren nebeneinander angeordneten Bahnen B auf der Umfangsfläche 3 des Endlosbandes 2 abrollt, wobei sich das Rotationssieb 6 vorliegend bei der Grundbewegung nach jedem vollendeten Bahnumlauf BU schrittweise parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 bewegt, d. h. vorliegend besteht die Grundbewegung G aus mehreren diskreten Bewegungsschritten.
Bei der in der 5 gezeigten Variante sind der Anfang A1'', A2'' und das Ende E1'', E2'' eines jeden Bahnumlauf BU1'', BU2'' in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 betrachtet nicht zueinander versetzt.
Wie aus der Darstellung der 5 zu erkennen ist, liegen die Enden E1'', E2'' und die Anfänge A1'', A2'' aller Bahnumläufe auf einer gemeinsamen Gerade 18'' die mit der Längsrichtung MD des Endlosbandes 2 einen Winkel α = 90° einschließt. In diesem Fall sind also die Anfänge A1'', A2'' und die Enden E1'', E2'' aller Bahnumläufe BU1'', BU2'' auf einer gemeinsamen parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 erstreckenden gemeinsamen Geraden 18'' angeordnet.
Zwischen dem Erzeugen aufeinander folgender Bahnumläufe BU1'', BU2'' wird das Rotationssieb 6 auf der Umfangsfläche 3 derart in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 verschoben, dass sich die benachbarten Bahnumläufe BU1'', BU2'' zu dem topographischen Muster ergänzen. Hierbei sind einander benachbarte Bahnumläufe BU1'', BU2'' auf Stoß zueinander angeordnet. Während dem Erzeugen der Bahnumläufe BU1'', BU2'' wird das Rotationssieb 6 in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 nicht verschoben. Eine Bewegung des Rotationssiebs 6 in Querrichtung CMD erfolgt also nur dann, wenn das Rotationssieb eine geschlossene Bahn BU1'', BU2'' erzeugt hat und in eine Position für die Erzeugung einer benachbarten Bahn gebracht werden muss.
Vorliegend ist die Längsachse 8 des Rotationssiebs 6 beim Abrollen des Rotationssiebs 6 auf der Umfangsfläche 3 parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 ausgerichtet. Vorliegend schließt demzufolge die Längsachse 8 des Rotationssiebs 6 mit der Längsrichtung MD des Endlosbandes 2 den Winkel α = 90° ein. Dies bedeutet, dass sich das Rotationssieb 6 beim Abrollen auf der Umfangsfläche 3 um seine parallel zur Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 orientierte Längsachse 8 dreht.
Bei dem in der 5 gezeigten Fall liegen Anfang und Ende eines jeden Bahnumlaufs BU in Längsrichtung MD des Endlosbandes betrachtet immer an der selben Stelle, d. h. bei jedem Umlauf des Endlosbandes 2 um die zwei Walzen 4, 5 wird auch ein Bahnumlauf BU vollendet und zwar unabhängig davon an welcher Stelle sich das Rotationssieb 6 in Querrichtung CMD des Endlosbandes 2 betrachtet befindet.
Bei den in den 4 und 5 gezeigten Varianten erfolgt die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit Vu der äußeren Mantelfläche des Rotationssiebs 6 und der Transportgeschwindigkeit Vt des Endlosbandes 2 unter Berücksichtigung des Quotienten aus dem Umfang des Endlosbandes 2 und dem Umfang der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs 6.
Bei allen in den 2–5 dargestellten Beispielen verläuft die Grundbewegung G von der rechten Längskante 26 zur linken Längskante 25 des Endlosbandes.

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines polymeren topographischen Musters auf einem Endlosband, das eine Längsrichtung und eine sich dazu senkrecht erstreckenden Querrichtung hat, wobei das Muster mittels einer Auftragseinrichtung auf eine zu bedruckende Fläche des Endlosbandes aufgebracht wird und sich zum Erzeugen des Musters die Auftragseinrichtung mit einer parallel zur Querrichtung des Bandes gerichteten Grundbewegung relativ zu diesem bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Erzeugen des Musters i) die Position des Endlosbandes parallel zu seiner Querrichtung, insbesondere in Bezug zu einer ortsfesten Referenzposition, gemessen wird und ii) bei einer Änderung der Position des Endlosbandes parallel zu seiner Querrichtung die Position der Auftragseinrichtung durch eine parallel zur Querrichtung des Endlosbandes gerichteten Korrekturbewegung verändert wird, die der Grundbewegung überlagert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei der Grundbewegung die Auftragseinrichtung kontinuierlich und/oder schrittweise parallel zur Querrichtung des Endlosbandes bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich beim Erzeugen des Musters die zu bedruckende Fläche des Endlosbandes mit einer parallel zur Längsrichtung des Endlosbandes gerichteten Transportbewegung relativ zu der Auftragseinrichtung bewegt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband bei der Transportbewegung um zumindest zwei zueinander beabstandete und parallel zueinander ausgerichtete Walzen umläuft.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert und die Richtung der Korrekturbewegung dem Wert und der Richtung entsprechen, den sich die Position des Endlosbandes parallel zu seiner Querrichtung verändert hat.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Endlosbandes anhand der Position einer seiner Längskanten bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Position einer der Längskanten parallel zur Querrichtung des Endlosbandes mittels einer Lichtschranke bestimmt wird, durch welche die Längskante geführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinrichtung ein parallel zur Querrichtung des Endlosbandes verfahrbares Rotationssieb umfasst, mittels dem das Muster durch ein Siebdruckverfahren auf die Fläche aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragseinrichtung einen zumindest parallel zur Querrichtung des Endlosbandes verfahrbaren Extrusionskopf umfasst, mittels dem das Muster auf die Fläche aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Extrusionskopf beim Erzeugen des Musters parallel zur Querrichtung und/oder parallel zur Längsrichtung des Endlosbandes und/oder senkrecht zum Endlosband bewegt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Endlosbandes während dem Erzeugen des Musters in zeitlicher Abfolge mehrmals gemessen wird, bevorzugt zumindest alle 5 bis 50 ms, besonders bevorzugt zumindest alle 10 bis 30 ms.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Endlosbandes vor dem Erzeugen des Musters zur Festlegung einer Anfangsposition der Auftragseinrichtung gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionszeit zwischen Messen einer Änderung der Position des Endlosbandes und Korrekturbewegung weniger als 100 ms, bevorzugt weniger als 50 ms beträgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–8 und 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial im Siebdruckverfahren mittels eines zylindrischen Rotationssiebs auf der zu bedruckenden Fläche des Endlosbandes aufgebracht wird, wobei das Rotationssieb beim Erzeugen des Musters, sich mehrmals um seine Längsachse drehend, auf der Umfangsfläche des Endlosbandes abrollt, wodurch das Muster auf der Umfangsfläche in zumindest einer zumindest einmal auf der Umfangsfläche ununterbrochen umlaufenden Bahn derart aufgebracht wird, dass der Anfang und das Ende jedes Bahnumlaufs entlang einer gemeinsamen Geraden angeordnet sind, wobei das Rotationssieb beim Abrollen während eines jeden Bahnumlaufs auf der Umfangsfläche des Endlosbandes N Umdrehungen um seine Längsachse macht und N eine positive ganze Zahl ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Gerade in Querrichtung des Endlosbandes verläuft.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Gerade mit der Querrichtung des Endlosbandes einen Winkel von größer als 0° und kleiner als 90° einschließt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 14–16, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Rotationssieb nur über einen Teil der Breite des Endlosbandes erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–17, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Rotationssiebs beim Abrollen des Rotationssiebs auf der Umfangsfläche senkrecht zur Längsrichtung des Endlosbandes ausgerichtet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–18, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationssieb in einer ununterbrochenen wendelförmigen Bahn, insbesondere über die gesamte Breite des Endlosbandes, auf der Umfangsfläche abrollt und das Rotationssieb beim Abrollen auf der Umfangsfläche derart in Querrichtung des Endlosbandes verschoben wird, dass sich die benachbarten Bahnumläufe der wendelförmigen Bahn zu dem topographischen Muster ergänzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–19, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationssieb in mehreren nebeneinander angeordneten Bahnen auf der Umfangsfläche des Endlosbandes abgerollt wird, wobei jede Bahn auf der zu bedruckenden Umfangsfläche nur einen vollen Bahnumlauf macht und das Rotationssieb zwischen dem Aufbringen von zwei nebeneinander angeordneten Bahnen in Richtung der Breite des Endlosbandes, insbesondere um die Bahnbreite, verschoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–20, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des Rotationssiebs beim Abrollen des Rotationssiebs auf der Umfangsfläche in einem Winkel größer als 0° zur Querrichtung des Endlosbandes ausgerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationssieb in einer ununterbrochenen wendelförmigen Bahn, insbesondere über die gesamte Breite des Endlosbandes, auf der Umfangsfläche abrollt und das Rotationssieb beim Abrollen auf der Umfangsfläche derart in Querrichtung des Endlosbandes verschoben wird, dass sich die benachbarten Bahnumläufe der wendelförmigen Bahn zu dem topographischen Muster ergänzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–22, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationssieb eine äußere Mantelfläche hat, die sich beim Abrollen des Rotationssiebs auf der Umfangsfläche mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, wobei das Endlosband mit einer parallel zu seiner Längsrichtung orientierten Transportgeschwindigkeit um zumindest zwei zueinander beabstandete und parallel zueinander ausgerichtete Walzen umläuft, wobei die Umfangsgeschwindigkeit und die Transportgeschwindigkeit so aufeinander abgestimmt sind, dass das Drucksieb bei jedem Umlauf auf der Umfangsfläche des Endlosbandes N Umdrehungen um seine Drehachse macht und N eine positive ganze Zahl ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–23, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Transportgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Quotienten aus der Länge eines Bahnumlaufs und dem Umfang der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Transportgeschwindigkeit derart ist, dass bei einem Quotienten aus der Länge eines Bahnumlaufs und dem Umfang der äußeren Mantelfläche des kreiszylindrischen Rotationssiebs, der ungleich einer positiven ganzen Zahl ist, die Umfangsgeschwindigkeit und die Transportgeschwindigkeit ungleich sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–25, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationssieb an einer Stelle angeordnet ist, an der das Endlosband nicht um eine Walze geführt wird.
Verfahren nach einem der n Ansprüche 14–26, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotationssieb ein das topographische Muster festgelegenes Perforationsmuster hat, welches in Längserstreckung des Rotationssiebs betrachtet durch ein einendseitiges und ein andernendseitiges Ende begrenzt wird, wobei das einendseitige Ende des Perforationsmusters die Fortsetzung des andernendseitigen Endes des Perforationsmusters darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–27, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Abstimmung zwischen Umfangsgeschwindigkeit und Transportgeschwindigkeit der Umfang des Endlosbandes gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–28, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband, während es um die Walzen umläuft einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–29, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband, während es um die Walzen umläuft in seiner Längsrichtung unter einer Zugspannung steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–30, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial in flüssigem oder pastösem Zustand mittels des Rotationssiebs auf das Endlosband aufgebracht und danach zu seiner Verfestigung einer thermischen und/oder einer chemischen Aktivierung unterzogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–31, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband vor der Messung seines Umfangs einer Wärmebehandlung unterzogen wird, wobei der Umfang des Endlosbandes gemessen wird, nachdem sich der Umfang auf einen konstanten Wert eingestellt hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–32, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang gemessen wird, bevor das topographische Muster auf das Endlosband aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14–32, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband ein Gewebe oder ein Spiralsieb ist.