DE102013002213A1 - Manufacturing multi-dimensionally structured or knitted material web that is used in e.g. filter unit, comprises pressing brush-like elements against material web, and partially supporting material web by linear support elements - Google Patents

Manufacturing multi-dimensionally structured or knitted material web that is used in e.g. filter unit, comprises pressing brush-like elements against material web, and partially supporting material web by linear support elements Download PDF

Info

Publication number
DE102013002213A1
DE102013002213A1 DE201310002213 DE102013002213A DE102013002213A1 DE 102013002213 A1 DE102013002213 A1 DE 102013002213A1 DE 201310002213 DE201310002213 DE 201310002213 DE 102013002213 A DE102013002213 A DE 102013002213A DE 102013002213 A1 DE102013002213 A1 DE 102013002213A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
material web
elements
web
ply
knitted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE201310002213
Other languages
German (de)
Other versions
DE102013002213B4 (en
Inventor
Frank Mirtsch
Eberhard Kurzweg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mirtsch Dr GmbH
Original Assignee
Mirtsch Dr GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mirtsch Dr GmbH filed Critical Mirtsch Dr GmbH
Priority to DE102013002213.4A priority Critical patent/DE102013002213B4/en
Publication of DE102013002213A1 publication Critical patent/DE102013002213A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102013002213B4 publication Critical patent/DE102013002213B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01CAMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C3/00Cyanogen; Compounds thereof
    • C01C3/02Preparation, separation or purification of hydrogen cyanide
    • C01C3/0208Preparation in gaseous phase
    • C01C3/0212Preparation in gaseous phase from hydrocarbons and ammonia in the presence of oxygen, e.g. the Andrussow-process
    • C01C3/0216Preparation in gaseous phase from hydrocarbons and ammonia in the presence of oxygen, e.g. the Andrussow-process characterised by the catalyst used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • B01J23/464Rhodium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/58Fabrics or filaments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • C01B21/265Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia characterised by the catalyst
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04BKNITTING
    • D04B21/00Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/10Open-work fabrics
    • D04B21/12Open-work fabrics characterised by thread material
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2101/00Inorganic fibres
    • D10B2101/20Metallic fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02Cross-sectional features
    • D10B2403/024Fabric incorporating additional compounds
    • D10B2403/0242Fabric incorporating additional compounds enhancing chemical properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00Industrial
    • D10B2505/04Filters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Knitting Of Fabric (AREA)

Abstract

The method comprises: pressing brush-like elements or soft pressure elements against a knitted or crocheted material web (1) and arranging 3-ply stitch rows and 2-ply yarns assemblies between the pressure elements and the material web before the pressing process; partially supporting the material web by linear support elements (5) arranged on a roller i.e. elastic pressure roller (3), and pushing an active medium against the material web to form a multi-dimensional structure; and forming uniform mesh cross-section in the material web for guiding a fluid medium. The method comprises: pressing brush-like elements or soft pressure elements against a knitted or crocheted material web (1) and arranging 3-ply stitch rows and 2-ply yarns assemblies between the pressure elements and the material web before the pressing process, where the 2-ply yarns assemblies have a height smaller than that of the 3-ply stitch rows having constant thickness, the brush-like elements or the soft pressure elements are moved towards each other, and the distance between the 3-ply stitch rows is reduced; partially supporting the material web by linear support elements (5) arranged on a roller i.e. elastic pressure roller (3), and pushing an active medium against the material web to form a multi-dimensional structure as bulge or three-dimensional wavy structure using an additional elastic sheet, where the elastic sheet is guided between the support elements and the material web, and the material web is stiffened; and forming uniform mesh cross-section in the material web for guiding a fluid medium. The brush-like elements are formed as pins that are sequentially arranged behind another on narrow strips, where ends of the strips are grooved. The strips are guided using rotatable rails. The soft-pressure elements are tiered with each other as resilient nub elements. An independent claim is included for a method for manufacturing a multi-dimensional structured woven web.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Materialbahn aus gewirkten, gestrickten oder gewebten Fäden, insbesondere feinen Drähten aus Edelmetall oder Edelstahl, die mit mehrdimensional versteifenden Strukturen ausgestattet ist, für die Durchströmung von fluiden Medien und Verwendung derselben insbesondere als Katalysator-Netze oder als Filtermittel.The invention relates to a method for producing a structured material web from knitted, knitted or woven threads, in particular fine wires made of noble metal or stainless steel, which is equipped with multidimensional stiffening structures, for the flow of fluid media and use thereof, in particular as catalyst networks or as filtering means.

Stand der TechnikState of the art

In der chemischen Reaktionstechnik, beispielsweise bei der Ammoniak-Oxidation zur Herstellung von Salpetersäure oder Blausäure mit Hilfe von Katalysator-Netzen aus den Edelmetall-Legierungen Platin/Rhodium oder Platin/Rhodiuni/Palladium mit vergrößerter Oberfläche, werden Gewebe oder Gewirke oder Gestricke aus feinen Metalldrähten eingesetzt. In der mechanischen Trenntechnik der Filtration zur Abtrennung von Partikeln aus gasförmigen oder flüssigen Medien werden Filtermittel aus Fäden, wie feinen Metalldrähten, insbesondere aus Edelstahl, eingesetzt. Bei der Durchströmung dieser netz- bzw. maschenartigen Gebilde von fluiden Medien sind die Anordnung der Fäden zueinander und die Stabilität von besonderer Bedeutung.In chemical reaction engineering, for example, in the ammonia oxidation for the production of nitric acid or hydrocyanic acid with the aid of catalyst networks of the noble metal alloys platinum / rhodium or platinum / rhodiuni / palladium with increased surface area, woven or knitted or knitted fabrics of fine metal wires used. In the mechanical separation technique of filtration for the separation of particles from gaseous or liquid media filter media from threads, such as fine metal wires, in particular made of stainless steel, are used. In the flow through this network or mesh-like structure of fluid media, the arrangement of the threads to each other and the stability of particular importance.

Früher wurden Katalysator-Netze häufig aus gewebten Edelmetall-Drähten verwendet. Da jedoch beim Weben durch kreuzweise übereinandergelegte Metall-Drähte nur eine 2-lagige Netzstruktur gebildet wird, wobei sich die Metall-Drähte wellenartig berühren, wird bei einer Durchströmung mit einem Gas im Vergleich zur verfügbaren Oberfläche (für die katalytische Reaktion) ein verhältnismäßig großer Widerstand erzeugt, der die Formstabilität oder Festigkeit des Katalysator-Netzes gefährden kann. Bei einem Gewirk entsteht infolge der Schlaufenbildung eine beispielsweise mindestens 3-lagige Maschenstruktur, die im Vergleich zum Gewebe bei gleichem Flächengewicht eine verhältnismäßig größere freie Oberfläche bildet. Gewirke und Gestricke ermöglichen aufgrund ihrer mehrlagigen Maschenstruktur eine verbesserte Durchströmung für die katalytische Reaktion aufgrund ihrer größeren spezifischen Oberfläche. In der WO 92102301 wird ein Gewirk und ein Verfahren zur Herstellung von mittels einer Kettenwirkmaschine mit offener Trikot-Bindung ausgebildeten Katalysator-Netzen aus edelmetallhaltigen Drähten beschrieben. Dieses Gewirk verhält sich jedoch wie ein verhältnismäßig lockeres Netz mit geringer Formbeständigkeit und leichter Verschiebbarkeit der Drähte zueinander. Dieser Nachteil wird durch das in der DE 4300791 A1 beschriebene Gewirk und ein Verfahren zu dessen Herstellung mit Hilfe von geschlossen ausgebildeten Maschen überwunden. Hierbei wird eine mindestens 3-lagige Maschenstruktur mit hoher spezifischer Oberfläche, bezogen auf das vom Gewirk eingenommene Volumen, erzeugt. Dabei erhält das Gewirk eine gute mechanische Stabilität, wenn – bei mindestens einer der das Gewirk bildenden Maschenbindungen – die Unterlegung der edelmetallhaltigen Drähte über mindestens 3 Nadelteilungen erfolgt. Dadurch weist das Gewirk mindestens 14 Maschen je Zoll auf, wobei bei mindestens einer der das Gewirk bildenden Maschenbindungen die Unterlegung der edelmetallhaltigen Drähte über mindestens drei Maschenabstände erfolgt ( DE 4300791 A1 ). Ein Beispiel für ein maschenförmig gewirktes Netzgitter entspricht dem „Warp knitting”, beschrieben im Prospekt von Heraeus, „Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus”, D. F. Lupton et.al., page 09 . Ein Gewirk ist jedoch noch verbesserungsbedürftig, da die Maschenquerschnitte für die Durchströmung des feinen Katalysator-Netzes (im Folgenden auch freier Maschen- bzw. Netzquerschnitt oder Strömungsquerschnitt genannt) noch deutlich ungleichmäßig ausfallen können. Im Bereich der ineinander hängenden Fadenschleifen der Drähte in den Maschenreihen ist der lichte Abstand der Drähte zueinander verhältnismäßig klein, und im Bereich zwischen den Maschenreihen ist der lichte Abstand der Drähte zueinander vergleichsweise groß.Previously, catalyst nets were often used from woven precious metal wires. However, since only a 2-ply net structure is formed in weaving by cross-superimposed metal wires, with the metal wires touching in a wave, when gas flows through compared to the available surface (for the catalytic reaction), a relatively large resistance produced, which can endanger the dimensional stability or strength of the catalyst network. In the case of a knitted fabric, for example, a loop structure results in an at least 3-layered mesh structure which forms a relatively larger free surface compared to the fabric with the same weight per unit area. Knitted fabrics and knits, due to their multi-ply mesh structure, allow improved flow through the catalytic reaction due to their larger specific surface area. In the WO 92102301 For example, a knit fabric and a method for producing noble metal-containing catalyst networks formed by means of an open-knit tricot knit warp knitting machine are described. However, this knit behaves like a relatively loose net with poor dimensional stability and easier displaceability of the wires to each other. This disadvantage is due to that in the DE 4300791 A1 described Gewirk and a process for its production by means of closed-formed mesh overcome. In this case, an at least 3-layered mesh structure with a high specific surface area, based on the volume occupied by the knitted fabric, is produced. In this case, the knitted fabric is given a good mechanical stability, if - at least one of the knit forming stitch bonds - the backing of the precious metal-containing wires over at least 3 needle pitches. As a result, the knitted fabric has at least 14 stitches per inch, whereby at least one of the knit stitches forming the knitted fabric is covered by the wires containing noble metal over at least three stitch spacings ( DE 4300791 A1 ). An example of a meshed net mesh corresponds to the "warp knitting" described in Prospectus of Heraeus, "Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus", DF Lupton et al., Page 09 , A knitted fabric, however, still needs to be improved, since the mesh cross sections for the flow through the fine catalyst net (also referred to below as free mesh or net cross section or flow cross section) can still be significantly uneven. In the area of the interlinked thread loops of the wires in the courses, the clear distance of the wires from each other is relatively small, and in the area between the courses, the clear distance between the wires is comparatively large.

Ferner sind wellenförmig angeordnete Katalysator-Netze aus Edelmetall-Legierungen, einschließlich Palladium, bekannt, die als ein System von Rückgewinnungsnetzen das bei der Ammoniakverbrennung dampfförmig verlorengehende Platin und ggf. Rhodium zum großen Teil wieder auffangen. Mit Hilfe einer wellenförmigen Anordnung der Katalysator-Netze kann erreicht werden, dass die Reaktionsleistung infolge größerer spezifischer Oberfläche bei ihrer Umströmung verbessert wird bzw. der Strömungsdruckverlust bezogen auf die Reaktionsleistung vergleichsweise geringer ausfällt. Diese wellenförmig (mit sanften Rundungen einer Sinus- oder Cosinus-Kurve) angeordneten Katalysator-Netze sind jedoch noch aus zwei Gründen verbesserungsbedürftig: Erstens ist von Nachteil, dass bei einer wellenförmigen Anordnung der Katalysator-Netze die größere spezifische Oberfläche nur in den Bereichen auftritt, wo die gewellte Oberfläche gegenüber der Anströmrichtung des fluiden Mediums geneigt ist, mit anderen Worten im Bereich der Wellenflanken. Die sinus- oder cosinusförmigen Wellenkämme und -täler, wo das fluide Medium quasi senkrecht durch die Katalysator-Netze strömt, tragen nur unwesentlich zur Vergrößerung einer größeren spezifischen Oberfläche bei. Zweitens ist nachteilig, dass eine wellenförmige Anordnung der Katalysator-Netze, ähnlich wie bei einem Wellblech oder bei parallel angeordneten Sicken, nur in einer einzigen Richtung versteifend wirkt; senkrecht dazu bleibt das wellenförmige Katalysator-Netz sehr biegeweich und verschiebt sich deshalb leicht.Also known are undulatory catalyst networks of noble metal alloys, including palladium, which, as a system of recovery networks, largely recover the platinum lost in the ammonia combustion and possibly rhodium. With the help of a wave-shaped arrangement of the catalyst networks can be achieved that the reaction performance is improved due to greater specific surface area in their flow around or the flow pressure loss based on the reaction power comparatively lower. However, these wavy (with gentle curves of a sine or cosine curve) arranged catalyst networks are still in need of improvement for two reasons: First, it is a disadvantage that in a wavy arrangement of the catalyst networks, the larger specific surface area occurs only in the areas where the corrugated surface is inclined with respect to the inflow direction of the fluid medium, in other words in the region of the corrugation flanks. The sinusoidal or cosinusoidal crests and valleys, where the fluid medium flows quasi-perpendicularly through the catalyst networks, contribute only insignificantly to the enlargement of a larger specific surface area. Secondly, it is disadvantageous that a corrugated arrangement of the catalyst nets, similar to a corrugated sheet metal or parallel beads, stiffening only in a single direction; perpendicular to this, the wave-shaped catalyst network remains very flexible and therefore shifts slightly.

Der freie Querschnitt des feinen Maschennetzes kann mit zunehmender chemischer Betriebsdauer eingeengt werden, da die oxydierten, porösen Edelmetallschichten der Drähte ein größeres Volumen als das reine Edelmetall einnehmen. Da am Katalysator-Netz bei reduziertem Maschenquerschnitt und bei gleicher Druckdifferenz der Volumendurchsatz des durchströmenden Fluids überproportional abnehmen würde, müsste man die Druckdifferenz am Katalysator-Netz entsprechend erhöhen, um einen etwa konstanten Volumendurchsatz aufrecht erhalten zu können. Das könnte sich nachteilig auf die Festigkeit der feinen Katalysator-Netze und auf die Stabilität ihrer mehrlagigen, wellenförmigen Anordnung auswirken. Wünschenswert wäre es deshalb, wenn Katalysator-Netze in mehreren Richtungen eine hohe Formsteifigkeit aufweisen könnten. The free cross section of the fine mesh can be narrowed with increasing chemical service life, since the oxidized, porous noble metal layers of the wires occupy a larger volume than the pure noble metal. Since the volume flow rate of the fluid flowing through would decrease disproportionately at the catalyst net with a reduced mesh cross section and at the same pressure difference, one would have to increase the pressure difference at the catalyst network accordingly in order to be able to maintain an approximately constant volume throughput. This could adversely affect the strength of the fine catalyst networks and the stability of their multilayer, wavy configuration. It would therefore be desirable if catalyst networks could have a high dimensional stability in several directions.

In filtertechnischen Anlagen werden Netze aus feinen Metalldrähten oder Textilfasern als Filtermittel verwendet, um Partikel aus gasförmigen oder flüssigen Medien abzutrennen. Auch hierbei sind feine Maschen mit kleinen und möglichst gleichen, freien Maschenquerschnitten, eine ausreichende Festigkeit der Drähte bzw. Fasern und eine gute Formsteifigkeit der Netze, insbesondere eine allseitige Biegesteifigkeit, wünschenswert. Dabei soll ein hoher Abscheidungsgrad der Partikel vom flüssigen oder gasförmigen Medium erreicht werden. Mit zunehmender Abscheidung der abgetrennten Partikel auf dem Filtermittel sind ansteigende Druck- oder Beschleunigungskräfte erforderlich, um das flüssige oder gasförmige Medium durch das Maschengitter des Filtermittels und ggf. den Filterkuchen drücken zu können.In filter systems, nets made of fine metal wires or textile fibers are used as filter media to separate particles from gaseous or liquid media. Here, too, fine meshes with small and preferably equal, free mesh cross-sections, sufficient strength of the wires or fibers and a good stiffness of the meshes, in particular an all-round flexural rigidity, are desirable. In this case, a high degree of separation of the particles from the liquid or gaseous medium is to be achieved. With increasing deposition of the separated particles on the filter means increasing pressure or acceleration forces are required in order to press the liquid or gaseous medium through the mesh of the filter medium and filter cake if necessary.

In der WO 98/40910 und in der US 2005/02 52 182 A1 sind gerippte oder gewellte Filtermittel beschrieben, die zwar versteifend wirken, bei denen jedoch die Versteifung nur in Richtung ihrer Profilierung wirksam ist. Senkrecht zur Profilierung bleibt das gerippte oder gewellte Filtermittel biegeweich.In the WO 98/40910 and in the US 2005/02 52 182 A1 are ribbed or corrugated filter means described, which indeed have a stiffening, but in which the stiffening is effective only in the direction of their profiling. Perpendicular to the profiling, the ribbed or corrugated filter medium remains flexible.

In der DE 10 2006 062 189 B4 ist ein Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Materialbahn für das Durchströmen von fluiden Medien, eine strukturierte Materialbahn und eine Verwendung derselben beschrieben. Hierbei wird eine Materialbahn mit dreidimensional facettenförmigen Strukturen ausgestattet, die – ähnlich Pyramidenspitzen – jeweils gleichmäßig räumlich geneigte Flächen sowie einen am höchsten gelegenen Sternpunkt aufweisen. Die dreidimensional facettenförmigen Strukturen selbst sind aus der DE 10 2004 1555 B4 bekannt. Im Bereich dieses ausgewiesenen Sternpunktes wird die Struktur mit einem Loch versehen (Anspruch 1 der DE 10 2006 062 189 B4 ), wobei die Pyramidenspitzen in den Sternpunkten noch weiter erhöht ausgebildet werden können (Anspruch 4 der DE 10 2006 062 189 B4 ). Auf diese Weise kann erreicht werden, dass eine dreidimensional facettenförmig strukturierte Materialbahn ein stetiges Strömungsgefälle für ein fluides Medium hin zu den Flutlöchern der Strukturen bildet. In der DE 10 2006 062 189 B4 wird ferner eine dreidimensional wellenförmig strukturierte Materialbahn beschrieben, wobei die Kalotte mit einem ausgezeichneten Loch ausgestattet wird (Anspruch 19 der DE 10 2006 062 189 B4 ). Die Verwendung einer dreidimensional facettenförmig oder dreidimensional wellenförmig strukturierten Materialbahn ist für die Trommel einer Wäschebehandlungsmaschine oder für ein Verteilerelement, insbesondere für die Glasfäserherstellung, oder für eine Verteil- oder Dosiervorrichtung, insbesondere für fluide Medien, bekannt (Ansprüche 16, 17, 18, 33, 34, 35 der DE 10 2006 062 189 B4 ). Aus 7 und 8 der DE 10 2006 062 189 B4 ist ferner ein beul- bzw. wölbstrukturiertes Filtermittel bekannt, das aus Maschengitter oder Gewebe aus Materialien, wie Textilien oder anorganischem Fasergewebe, bestehen kann. Diese sind jedoch noch verbesserungsbedürftig, um einen deutlich kleineren und zugleich etwa gleichmäßigen freien Netz- bzw. Maschenquerschnitt für die hindurch strömenden Medien bei hinreichender Festigkeit und hoher mehrdimensionaler Biegesteifigkeit des Maschengewebes zu erzeugen als bisher.In the DE 10 2006 062 189 B4 For example, a method of making a structured web for fluid media flow, a structured web, and a use thereof is described. Here, a material web is equipped with three-dimensional facet-shaped structures, which - similar to pyramid tips - each have evenly spatially inclined surfaces and a highest-lying star point. The three-dimensional facet-shaped structures themselves are from the DE 10 2004 1555 B4 known. In the area of this designated star point, the structure is provided with a hole (claim 1 of DE 10 2006 062 189 B4 ), wherein the pyramid tips in the star points can be formed further increased (claim 4 of DE 10 2006 062 189 B4 ). In this way it can be achieved that a three-dimensional facet-shaped structured material web forms a continuous flow gradient for a fluid medium towards the flood holes of the structures. In the DE 10 2006 062 189 B4 Furthermore, a three-dimensional wavy structured material web is described, wherein the dome is provided with an excellent hole (claim 19 of DE 10 2006 062 189 B4 ). The use of a three-dimensionally facet-shaped or three-dimensionally wave-shaped structured material web is known for the drum of a laundry treatment machine or for a distributor element, in particular for the production of glass fiber, or for a distribution or metering device, in particular for fluid media (claims 16, 17, 18, 33, 34, 35 of the DE 10 2006 062 189 B4 ). Out 7 and 8th of the DE 10 2006 062 189 B4 Further, a bulge-structured filter medium is known, which may consist of mesh or woven fabric of materials such as textiles or inorganic fiber fabric. However, these are still in need of improvement in order to produce a much smaller and at the same time approximately uniform free mesh or mesh cross section for the media flowing through it with sufficient strength and high multi-dimensional flexural stiffness of the mesh fabric than before.

Aufgabenstellungtask

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Herstellen einer mehrdimensional strukturierten Materialbahn aus gewirkten, gestrickten oder gewebten Fäden, wie Drähten, insbesondere aus Edelmetall und Edelstahl, oder Fasern, die von einem gasförmigen oder flüssigen Medium durchströmt werden, insbesondere für Katalysator-Netze aus Edelmetall oder für Filtermittel insbesondere aus Edelstahldrähten oder Fasern, in der Weise weiter zu entwickeln, dass der freie Netzquerschnitt für das durchströmende Medium verringert und im Wesentlichen gleichmäßig gebildet wird, eine hohe mehrdimensionale Steifigkeit, insbesondere Biegesteifigkeit, der Materialbahn erreicht wird und der Werkstoff der Fäden der Materialbahn besonders geschont wird. Diese Verbesserungen sollen mit einem möglichst geringen konstruktiven Aufwand durchzuführen sein.The invention is based on the object, a method for producing a multi-dimensionally structured material web of knitted, knitted or woven threads, such as wires, in particular of precious metal and stainless steel, or fibers, which are flowed through by a gaseous or liquid medium, in particular for catalyst Nets made of precious metal or for filter media, in particular made of stainless steel wires or fibers, further develop in such a way that the free network cross section for the medium flowing through is reduced and formed substantially uniformly, a high multi-dimensional rigidity, in particular bending stiffness, the material web is achieved and the material the threads of the material web is particularly spared. These improvements should be carried out with the least possible design effort.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach der Erfindung zum Herstellen einer gewirkten oder gestrickten, dreidimensional strukturierten, wie beul- bzw. wölbförmig oder dreidimensional wellenförmig strukturierten, Materialbahn nach dem unabhängigen Anspruch 1, durch ein Verfahren zum Herstellen einer gewebten, dreidimensional strukturierten, wie beul- bzw. wölbförmig oder dreidimensional wellenförmig strukturierten, Materialbahn nach dem unabhängigen Anspruch 5 und durch eine Verwendung der strukturierten Materialbahnen als ein Katalysator-Netz, insbesondere aus Platin-Rhodium oder Platin-Rhodium-Palladium, oder als Filtermittel im Anspruch 11, erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 4 und 6 bis 10.This object is achieved by a method according to the invention for producing a knitted or knitted, three-dimensionally structured, such as bulge-shaped or three-dimensionally wavy structured material web according to independent claim 1, by a method for producing a woven, three-dimensionally structured, such as beul - or arch-shaped or three-dimensional wave-structured, web according to the independent claim 5 and by a use the structured material webs as a catalyst network, in particular of platinum-rhodium or platinum-rhodium-palladium, or as a filter medium in claim 11, achieved. Advantageous embodiments of the invention are subject of the dependent claims 2 to 4 and 6 to 10.

Diese komplexe Aufgabenstellung wird nach dem Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass eine herkömmliche, netz- bzw. maschenförmige Materialbahn als Gewirk, Gestrick oder Gewebe aus Fäden, wie Drähten oder Fasern, in der Weise umgeformt wird, dass der Abstand der Fäden zueinander, mit anderen Worten der Netzquerschnitt, durch eine im Wesentlichen biegende Umformung der Fäden verringert gebildet wird, und dann diese Anordnung der Fäden durch eine besonders Werkstoff schonende Umformung dreidimensional strukturiert wird und so die netzförmige Materialbahn mehrdimensional versteift wird, und an allen Orten der Materialbahn eine stetige Neigung in Projektionsrichtung eines anströmenden fluiden Mediums gebildet wird, wodurch der Strömungsquerschnitt in Projektionsrichtung verringert wird und die Umströmung der Fäden der Materialbahn intensiviert werden kann.This complex task is solved by the method according to the invention in that a conventional, mesh or mesh-shaped material web as a knitted fabric or fabric of threads, such as wires or fibers, is transformed in such a way that the distance of the threads to each other, in other words, the net cross-section is formed reduced by a substantially bending deformation of the threads, and then this arrangement of threads is structured three-dimensionally by a particularly gentle material forming and so the net-shaped web is multi-dimensionally stiffened, and at all locations of the web a steady Inclination is formed in the projection direction of an incoming fluid medium, whereby the flow cross-section is reduced in the projection direction and the flow around the threads of the material web can be intensified.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können Katalysator-Netze aus feinen Edelmetall-Drähten, insbesondere aus den Edelmetall-Legierungen Platin/Rhodium oder Platin/Rhodium/Palladium, wie für die Ammoniakoxidation oder Blausäureherstellung, für eine verbesserte chemische Reaktionsleistung hergestellt werden.According to the process of the invention, catalyst networks may be prepared from fine precious metal wires, particularly platinum / rhodium or platinum / rhodium / palladium noble metal alloys, such as for ammonia oxidation or hydrogen cyanide production for improved chemical reaction performance.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung kann auf analoge Weise ein Filtermittel, insbesondere aus Edelstahl-Drähten oder Textilfasern, eine verbesserte mechanische Trennung von Partikeln aus gasförmigen oder flüssigen Fluiden bewirken.By the method according to the invention, in a similar manner, a filter medium, in particular of stainless steel wires or textile fibers, can bring about an improved mechanical separation of particles from gaseous or liquid fluids.

Im Folgenden werden die einzelnen Aspekte nach dem Verfahren gemäß der Erfindung näher erläutert:
Ein kleinerer und eher gleichmäßiger Abstand von Fäden, wie Drähten oder Fasern, zueinander kann bei einer netz- bzw. maschenförmigen Materialbahn dadurch erreicht werden, dass in einem primären Herstellungsschritt aus einer herkömmlichen etwa rechteckigen Netzanordnung eine etwa parallelogrammförmige Netzanordnung gebildet wird, wobei die Kantenlängen der Fäden eines einzelnen Netzgitters praktisch nicht verändert werden. Das erfolgt durch ein besonders Werkstoff schonendes biegendes Umformen der Fäden, wobei durch Umbildung der rechteckigen Anordnung in eine parallelogrammförmige Anordnung ein verringerter Abstand der Fäden zueinander und somit ein kleinerer Strömungsquerschnitt gebildet wird. Das folgt aus geometrischen Gründen, da bei jeweils gleichen Kantenlängen eines einzelnen Netzgitters ein Parallelogramm stets eine kleinere Fläche einnimmt als ein Rechteck. Hierauf wird später noch näher eingegangen, da sich gewebte und gewirkte bzw. gestrickte Netz- bzw. Materialbahnen dabei ganz unterschiedlich verhalten. Wesentlich ist, dass nach der oben genannten Biegeumformung der Fasern aufgrund ihres elastischen Werkstoffverhaltens die etwa parallelförmig gebildeten Fäden der Netze zum Teil zurückfedern können (tendenziell zurück zur rechteckigen Anordnung der Fasern). Um das zu verhindern, wird erfindungsgemäß in einem angekoppelten oder integrierten, sekundären Herstellungsschritt die parallelogrammförmig gebildete Netzanordnung der Fasern mit Hilfe eines besonders Werkstoff schonenden, mehrdimensionalen Strukturierungsverfahrens fixiert und gleichzeitig mit einer hohen allseitigen Biegesteifigkeit ausgestattet. Im Fall von sehr biegeweichen Fäden im weitestgehend plastischen Werkstoffverhalten, wo keine oder nur eine unwesentliche Rückfederung auftritt, könnte man auf eine Fixierung der etwa parallelogrammförmig gebildeten Anordnung der Fäden verzichten.
In the following, the individual aspects are explained in more detail by the method according to the invention:
A smaller and rather uniform spacing of threads, such as wires or fibers, from each other can be achieved in a net or mesh-shaped material web by forming an approximately parallelogram-shaped net arrangement in a primary production step from a conventional approximately rectangular net arrangement, the edge lengths of the Threads of a single mesh grid are virtually unchanged. This is done by a particularly material gentle bending forming the threads, wherein by reshaping the rectangular arrangement in a parallelogram arrangement, a reduced distance of the threads to each other and thus a smaller flow cross-section is formed. This is due to geometrical reasons, since with the same edge lengths of a single net grid, a parallelogram always occupies a smaller area than a rectangle. This will be discussed in more detail later, since woven and knitted or knitted net or webs behave quite differently. It is essential that after the above-mentioned bending deformation of the fibers due to their elastic material behavior, the approximately parallele-shaped threads of the nets can spring back in part (tends back to the rectangular arrangement of the fibers). In order to prevent this, according to the invention, in a coupled or integrated, secondary production step, the parallelogram network arrangement of the fibers is fixed with the aid of a material-saving, multi-dimensional structuring method and at the same time provided with a high bending stiffness on all sides. In the case of very flexible threads in the largely plastic material behavior, where no or only an insignificant springback occurs, one could do without a fixation of approximately parallelogram formed arrangement of the threads.

Bei den hier beschriebenen Vorgängen einer Umbildung der Fäden zwecks Verringerung der Abstände der Fäden zueinander und Versteifung derselben verhalten sich Gewirke bzw. Gestricke ganz anders als Gewebe. Der Grund hierfür ist die unterschiedliche geometrische Anordnung der Fäden in einer netz- bzw. maschenförmigen Materialbahn. Bevor die Lösung nach der Aufgabenstellung im Einzelnen beschrieben wird, werden zunächst die Begriffe Gewebe, Gewirk und Gestrick kurz beschrieben und voneinander abgegrenzt: Gewebe sind aus getrennten Fäden, wie Drähten bzw. Fasern, zusammengesetzt, die kreuzweise und wellenförmig zueinander angeordnet sind, an ihren Berührungsstellen die zweifache Fadendicke aufweisen und so ein 2-lagiges Flächengebilde ergeben. Gewirke sind aus Fadensystemen durch eine räumliche Maschenbildung auf einer Wirkmaschine industriell hergestellte Stoffe. Hierbei werden durch ineinander hängende Fadenschleifen räumliche Maschen gebildet, und so entsteht eine mindestens 3-lagige Maschenstruktur. Beim Stricken oder Häkeln wird eine Masche neben der anderen hergestellt, wobei der Faden horizontal entlang einer Maschenreihe verläuft.In the processes described here of a reshaping of the threads in order to reduce the distances between the threads to each other and stiffening the same knitted fabrics or knitted fabrics behave quite differently than tissue. The reason for this is the different geometric arrangement of the threads in a net or mesh-shaped material web. Before the solution is described in detail according to the task, the terms tissue, knitted fabric and knitted fabric are briefly described and delimited from one another: Tissues are composed of separate threads, such as wires or fibers, which are arranged crosswise and undulating to each other Touch points have twice the thread thickness and so give a 2-ply sheet. Knitted fabrics are made of thread systems by a spatial stitch formation on a knitting machine industrially produced fabrics. Here are formed by interlocking thread loops spatial meshes, and thus creates a minimum of 3-layer mesh structure. When knitting or crocheting one stitch is made next to the other with the thread running horizontally along a course of stitches.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird nun näher erläutert, wie bei einem Gewirk oder Gestrick der Abstand der Fäden, wie Drähte oder Fasern, zu einander verringert gebildet wird und dadurch ein kleinerer und im Wesentlichen gleichmäßiger Netz- bzw. Maschenquerschnitt erzeugt werden kann. Mit den Worten „im Wesentlichen gleichmäßiger Netz- bzw. Maschenquerschnitt” soll zum Ausdruck gebracht werden, dass infolge der oben beschriebenen räumlichen Maschenanordnung, wobei die Fadenschleifen komplex angeordnet sein können, nur bedingt von einem gleichmäßigen Netzquerschnitt, wie bei einer gewebten Materialbahn, gesprochen werden kann.According to one aspect of the invention will now be explained in more detail, as in a knitted or knitted fabric, the distance of the threads, such as wires or fibers is formed reduced to each other and thereby a smaller and substantially uniform mesh or mesh cross-section can be generated. By the words "substantially uniform mesh or mesh cross-section" is to be expressed that due to the spatial mesh arrangement described above, wherein the thread loops can be arranged complex, only conditionally of a uniform network cross-section, such as in a woven material web, can be spoken.

Die Materialbahn wird in einem primären Herstellungsschritt im Bereich der mindestens 3-lagigen Maschenreihen durch an- oder eindrückende Elemente fixiert, und dann werden diese Elemente gemeinsam mit der fixierten Materialbahn gegeneinander zu bewegt, wodurch der lichte Abstand zwischen den mindestens 3-lagigen Maschenreihen der Materialbahn reduziert gebildet wird. Hierzu können insbesondere die folgenden zwei Varianten zur Anwendung kommen:
In der ersten Variante werden partiell bzw. punktweise angreifende Elemente, analog einer Bürste, jedoch mit einer schmalen Reihe feiner Stifte, verwendet, die folgendermaßen angeordnet sind: Feine, steife Stifte werden jeweils in einer Reihe in getrennten, parallel verschiebbaren Leisten angeordnet. Diese Stifte mit ihrem spitzen Ende werden vorzugsweise im Bereich der mindestens 3-lagigen Maschenanordnung zwischen den Fäden hinein gedrückt, um die Materialbahn zu fixieren. Hier liegen die Fäden, wie Drähte bzw. Fasern, mehrlagig übereinander und verhalten sich stabiler als im Bereich der 2-lagigen Fadenanordnung dazwischen. Dabei wird die Dicke, d. h. die Höhe in senkrechter Richtung, der mindestens 3-lagigen Maschenanordnung nicht oder nur geringfügig verändert. Dann werden die mit den Stiften versehenen Leisten gemeinsam mit der fixierten Materialbahn parallel zueinander verschoben und gegenseitig aufeinander zubewegt. Das aufeinander Zubewegen erfolgt quasi von selbst, was sich folgendermaßen erklären lässt: Durch die von den Stiften auf die Materialbahn übertragenen Kräfte werden im Wesentlichen die Fäden im Bereich der 2-lagigen Fadenanordnung (zwischen den mindestens 3-lagigen Maschenreihen) schräg gebogen und in eine etwa parallelogrammförmige Netzanordnung gebracht. Da das gebildete Parallelogramm eines einzelnen Netzgitters bei unveränderter Kantenlänge der Fäden eine kleinere Fläche einnimmt als das ursprüngliche Rechteck, wird der Netz- bzw. Maschenquerschnitt reduziert gebildet. Im Bereich der mindestens 3-lagigen Fäden ist eine geometrische Umlagerung in eine etwa parallelogrammförmige Gestalt nicht erforderlich, da aufgrund der mindestens 3-lagigen, räumlichen, maschenförmigen Fäden-Anordnung der freie Querschnitt für ein durchströmendes fluides Medium ohnehin schon gering ist.
The material web is fixed in a primary production step in the region of the at least 3-ply courses by pressing or pressing elements, and then these elements together with the fixed material web to move towards each other, whereby the clear distance between the at least 3-ply courses of the web is formed reduced. In particular, the following two variants can be used for this purpose:
In the first variant partially or pointwise attacking elements, analogous to a brush, but with a narrow row of fine pins, used, which are arranged as follows: Fine, stiff pins are each arranged in a row in separate, parallel sliding strips. These pins with their pointed end are preferably pressed in the region of the at least 3-layer mesh arrangement between the threads in order to fix the material web. Here are the threads, such as wires or fibers, multi-layered one above the other and behave more stable than in the region of the 2-layer thread arrangement in between. The thickness, ie the height in the vertical direction, the at least 3-layer mesh arrangement is not or only slightly changed. Then, the strips provided with the pins are moved together with the fixed material web parallel to each other and moved toward each other. The successive Zubewegen takes place quasi by itself, which can be explained as follows: The forces transferred from the pins on the web substantially the threads in the region of the 2-layer thread arrangement (between the at least 3-layer rows of stitches) are bent obliquely and into a brought about parallelogram network arrangement. Since the formed parallelogram of a single mesh grid occupies a smaller area with unchanged edge length of the threads than the original rectangle, the net or mesh cross-section is formed reduced. In the region of the at least three-layered threads, a geometric rearrangement into an approximately parallelogram-shaped shape is not necessary since, owing to the at least three-layer, spatial, mesh-like thread arrangement, the free cross section for a fluid medium flowing through is low anyway.

Nach dieser im Wesentlichen biegenden Deformation der Fäden könnte eine Rückfederung der Fäden und somit eine unerwünschte Rückbildung hin zur rechteckigen, d. h. größeren, Maschenweite – vonstatten gehen. Deshalb werden in einem darauf folgenden oder integrierten Herstellungsschritt (sekundärer Herstellungsschritt) die etwa parallelogrammförmig gebildeten Anordnungen der Fäden durch eine mehrdimensionale Strukturierung fixiert und gleichzeitig mehrdimensional versteift. Dabei erfolgt die dreidimensionale Strukturierung besonders Werkstoff schonend, und die Fasern werden dabei nicht oder nur unwesentlich zusammengedrückt. Diese besonders Werkstoff schonende, mehrdimensionale Strukturierung wird später näher beschrieben.After this substantially bending deformation of the threads, a springback of the threads and thus an undesirable regression towards the rectangular, d. H. larger, mesh size - go. Therefore, in a subsequent or integrated production step (secondary production step), the approximately parallelogram-shaped arrangements of the threads are fixed by a multi-dimensional structuring and at the same time stiffened multidimensionally. In this case, the three-dimensional structuring takes place particularly gently, and the fibers are not or only slightly compressed. This material-saving, multi-dimensional structuring will be described in more detail later.

In einer weiteren Variante nach der Erfindung werden weiche partielle Druckelemente verwendet, die von oben, d. h. senkrecht zur Materialbahn, im Wesentlichen gegen die – im Vergleich zu den 2-lagigen Fädenreihen höher gelegenen – mindestens 3-lagigen Maschenreihen drücken und dann senkrecht dazu, d. h. parallel zur Materialbahn, gegeneinander bewegt werden. Dabei werden die mindestens 3-lagigen Maschenreihen nicht oder nur geringfügig zusammengedrückt. Dadurch werden im Wesentlichen die 2-lagigen Fädenreihen der Materialbahn, die sich zwischen den mindestens 3-lagigen Maschenreihen befinden, zum Teil zusammen geschoben, d. h. quasi gestaucht. Auf diese Weise werden der Abstand der Fäden zueinander verringert und der Netzquerschnitt insbesondere im Bereich der 2-lagigen Fädenreihen reduziert gebildet. In einer sehr einfachen Ausführung, beispielsweise bei einer Materialbahn mit kleinen geometrischen Abmessungen, können die Fingerkuppen einer linken und rechten Hand als weiche Druckelemente zur Anwendung kommen. Hierbei werden die Fingerkuppen der einen Hand und die Fingerkuppen der anderen Hand von oben gegen die Materialbahn, die auf einem glatten Tisch liegt, gedrückt und dann gegeneinander bewegt.In a further variant according to the invention, soft partial printing elements are used, which from above, d. H. perpendicular to the material web, press substantially against the - at least 3-ply rows of stitches in comparison to the 2-ply rows of threads - and then perpendicularly thereto, d. H. parallel to the material web to be moved against each other. The minimum of 3-ply courses are not or only slightly compressed. As a result, the two-ply rows of threads of the material web, which are located between the at least three-ply rows of stitches, are pushed together in part, ie. H. almost squashed. In this way, the distance of the threads are reduced to each other and the network cross-section formed reduced in particular in the region of the 2-ply rows of threads. In a very simple embodiment, for example, in a material web with small geometric dimensions, the fingertips of a left and right hand can be used as soft printing elements. Here, the fingertips of one hand and the fingertips of the other hand are pressed from above against the web, which lies on a smooth table, and then moved against each other.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird nun erläutert, wie bei einem Gewebe der Abstand der Fäden, wie Drähte oder Fasern, zueinander verringert wird und dadurch ein kleiner Netzquerschnitt der gewebten Materialbahn erzeugt werden kann. Bei einem Gewebe ist das einfacher als bei einem Gewirk bzw. Gestrick durchzuführen, da bei einem Gewebe keine Maschen existieren, deren Fäden sich zusammenziehen könnten. Ein Gewebe verhält sich eher wie ein ebenes flächiges Gebilde, wobei ihre gewebten, d. h. flach und wellenartig gelegten, Fäden sich an ihren Kreuzungspunkten berühren und sich ähnlich wie Scharniere bewegen lassen. Natürlich treten dabei auch geringfügige Biegedeformationen auf, da die Fäden nicht gerade sondern etwas wellenförmig verlaufen, die aber in guter Näherung vernachlässigt werden können. Man kann nun bei einem solchen Gewebe den Netzquerschnitt vergleichsweise einfach dadurch verringern, dass aus einer rechteckigen eine parallelogrammförmige Fädenanordnung gebildet wird. Nach einem Aspekt des Verfahrens gemäß der Erfindung kann das durch eine Schubdeformation der gewebten Materialbahn, beispielsweise mit Hilfe von seitlich angreifenden Schienen, erfolgen. Das geschieht insbesondere an einer vorgekrümmten, beispielsweise zylindrisch vorgekrümmten, Materialbahn. Hierdurch lässt sich vermeiden, dass sich bei der Schubdeformation, ähnlich wie bei der Torsion eines dünnwandigen Zylinders – infolge unter 45° zur Laufrichtung der Materialbahn sich dabei einstellenden Druckkräfte – sich von selbst unerwünschte Falten oder Wellen in der Materialbahn bilden. Durch die Vorkrümmung der Materialbahn führt zu einer Stabilisierung und macht letztere unempfindlicher gegenüber der unerwünschten Falten- oder Wellenbildung.According to a further aspect of the invention, it will now be explained how, in the case of a woven fabric, the spacing of the threads, such as wires or fibers, from one another is reduced and a small net cross section of the woven material web can thereby be produced. This is easier to do with a fabric than with a knit fabric because there are no stitches on a fabric whose threads could contract. A weave behaves more like a planar, flat structure, with its woven, ie flat and wavy, threads touching each other at their points of intersection and moving like hinges. Of course, there are also minor bending deformations, as the threads are not straight but somewhat wavy, but can be neglected in good approximation. With such a fabric, it is now possible to reduce the net cross-section comparatively simply by forming a parallelogram-shaped thread arrangement from a rectangular one. According to one aspect of the method according to the invention, this can be done by a shear deformation of the woven material web, for example by means of laterally engaging rails. This happens in particular on a pre-curved, for example cylindrically pre-curved, material web. This is possible avoid that in the shear deformation, similar to the torsion of a thin-walled cylinder - due to under 45 ° to the direction of the web thereby adjusting pressure forces - form themselves undesirable wrinkles or waves in the web. Due to the pre-curvature of the material web leads to a stabilization and makes the latter less sensitive to the undesirable wrinkles or waves.

Anstatt der seitlich angreifenden Schienen können auch einfache Zugelemente zur Anwendung kommen, die diagonal an der rechteckigen, gewebten Materialbahn angreifen. Um auch hierbei die oben genannte unerwünschte Falten- oder Wellenbildung zu vermeiden, kann die gewebte Materialbahn ebenfalls zylindrisch vorgekrümmt werden. Das geschieht beispielsweise durch Aufliegen der Materialbahn auf einer glatten Walze, vorzugsweise auf derselben elastomeren Druckwalze, die ohnehin für den Herstellungsschritt des mehrdimensionalen Strukturierens der Materialbahn (sekundärer Herstellungsschritt) zur Anwendung kommt.Instead of the laterally engaging rails, it is also possible to use simple tension elements which engage diagonally on the rectangular, woven material web. In order to avoid the above-mentioned undesirable wrinkling or wave formation, the woven material web can also be cylindrically pre-curved. This is done, for example, by resting the material web on a smooth roller, preferably on the same elastomeric pressure roller, which is used anyway for the production step of the multi-dimensional structuring of the material web (secondary production step).

Im Folgenden wird das mehrdimensionale Versteifen durch ein besonders Werkstoff schonendes Strukturieren der gewirkten, gestrickten oder gewebten Materialbahn, die im primären Herstellungsschritt mit einem kleinen Netzquerschnitt ausgestattet wurde, näher erläutert. Dabei werden Erkenntnisse aus bekannten mehrdimensional strukturierenden Verfahren mit herangezogen und letztere weiterentwickelt.In the following, the multi-dimensional stiffening is explained in more detail by a material-friendly structuring of the knitted, knitted or woven material web, which was equipped in the primary production step with a small network cross-section. Insights from known multi-dimensional structuring methods are used and the latter developed further.

Bei den bekannten beul- bzw. wölbstrukturierten und dreidimensional wellenförmig strukturierten Materialbahnen handelt es sich um dünnwandige Platinen oder Coils, insbesondere aus homogenen Werkstoffen, wie Metall und Kunststoff. Oder es handelt sich um Papier, Pappe und faserverstärkte Kunststoffe, die zwar nicht homogen aufgebaut sind, aber keine Hohlräume aufweisen. Deshalb wird bei deren Umformung, wie beim bekannten beul- bzw. wölbstrukturierten und dreidimensional wellenförmigen Strukturieren, das spezifische Volumen der Werkstoffs praktisch nicht verändert.The known beul- or vault structured and three-dimensional wavy structured material webs are thin-walled boards or coils, in particular of homogeneous materials, such as metal and plastic. Or it is paper, cardboard and fiber-reinforced plastics, which are not homogeneous but have no cavities. Therefore, the specific volume of the material is virtually unchanged during their transformation, as in the known bulge or vault structured and three-dimensional wave-like structuring.

Im Gegensatz ist das Umformen maschenförmig aufgebauten Materialbahnen, wie viel schwieriger, da die Schlaufenbildung beim Verstricken zu Hohlräumen führen können und deshalb bei einer Umformung der Materialbahn, wie beim dreidimensionale Strukturieren, leicht das maschenartige Volumen verändert wird. Die bekannten Verfahren zum beul- bzw. wölbstrukturierten und dreidimensional wellenförmigen Strukturieren, die im folgenden Abschnitt kurz beschrieben werden, geben noch keine konkreten Hinweise für das dreidimensionale Strukturieren von maschenförmigen Materialbahnen quasi ohne Veränderung des spezifischen Volumens an. Die geometrischen Abmessungen der Netz- bzw. Maschenstruktur einerseits und der versteifenden dreidimensionalen Makro-Struktur des beul- bzw. wölbförmigen und dreidimensional wellenförmigen Strukturieren andererseits sind sehr unterschiedlich. Die Größe der versteifenden, dreidimensionalen Makro-Struktur liegt im cm-Bereich, während die Größe der Netz- bzw. Maschenstruktur im mm-Bereich liegt.In contrast, the forming mesh-like webs, as much more difficult, since the looping can cause entangling in the cavities and therefore in a deformation of the web, as in the three-dimensional structuring, the mesh-like volume is easily changed. The known methods for bulge-structured and vault-structured and three-dimensional wave-shaped structuring, which are briefly described in the following section, do not yet give any concrete indications for the three-dimensional structuring of meshed material webs virtually without changing the specific volume. The geometrical dimensions of the net or mesh structure on the one hand and the stiffening three-dimensional macro-structure of the bulge-shaped or vault-shaped and three-dimensionally wavy structuring on the other hand are very different. The size of the stiffening, three-dimensional macro-structure is in the cm range, while the size of the mesh or mesh structure is in the mm range.

Die bekannten dreidimensionalen Wölbstrukturen aus dünnwandigen Werkstoffen entstehen besonders Werkstoff schonend mit Hilfe eines geordneten Beulverfahrens, wobei eine dünnwandige Materialbahn in einer gekrümmten Gestalt auf ihrer Innenseite durch linienförmige Elemente abgestützt und von außen mit Druck beaufschlagt wird. Dabei stellen sich auf Basis einer kontrollierten Selbstorganisation mit geringem Energieaufwand regelmäßig angeordnete, viereckige oder sechseckige Beul- bzw. Wölbstrukturen ( EP 0693 008 , EP 0900 131 ) oder wappenförmige Beul- bzw. Wölbstrukturen ( EP 0888 208 ) oder dreidimensional wellenförmige Strukturen ( DE 10 2005 041 516 B4 ) ein. Die auf diese Weise strukturierten Materialbahnen lassen sich dann aus ihrer gekrümmten Form in die ebene Gestalt überführen ( DE 19856236 A1 ). Während die Falten bei der Beul- bzw. Wölbstruktur enge Radien aufweisen, sind die Falten der dreidimensional wellenförmigen Strukturen mit deutlich größeren Radien, deshalb Wülste genannt, ausgestattet. Das lasst sich folgendermaßen erklären: Die Beul- bzw. Wölbstrukturen entstehen bei der Überwindung eines Instabilitätspunktes der gekrümmten Materialbahn durch einen Durchschlageffekt, wodurch sich enge Falten, ähnlich wie beim spontanen Umknicken dünner Wände, durch die kinetische Durchschlagenergie einstellen. Beim dreidimensional wellenförmigen Strukturieren treten zwar ebenfalls die Überwindung eines Instabilitätspunktes und ein Durchschlageffekt auf, jedoch in modifizierter und abgeschwächter Weise. Mit Hilfe einer zusätzlichen elastischen Materiallage, die zwischen der zu strukturierenden Materialbahn und den Stützelementen geführt wird, werden sanft gerundete Falten, Wülste genannt, gebildet. Die durch diese Wülste eingeschlossenen Flächenabschnitte der Materialbahn bilden Kalotten, die zumindest annähernd den Abschnitt einer Kugelfläche darstellen. Im Gegensatz dazu entstehen beim Beul- bzw. Wölbstrukturen von Falten eingeschlossenen Mulden, die in der Regel keine kugelförmige Gestalt aufweisen. Wegen der sanften Rundungen der Wülste wird der Werkstoff der Materialbahn nur sehr wenig beim Strukturieren beansprucht ( DE 10 2005 041 516 B4 ).The well-known three-dimensional arch structures of thin-walled materials are particularly gentle material with the help of an orderly bulge, wherein a thin-walled material web is supported in a curved shape on its inside by linear elements and pressurized from the outside with pressure. On the basis of a controlled self-organization with a low expenditure of energy regularly arranged, square or hexagonal bulge or vault structures ( EP 0693 008 . EP 0900 131 ) or crest-shaped bulge or vault structures ( EP 0888 208 ) or three-dimensional wave-shaped structures ( DE 10 2005 041 516 B4 ) one. The material webs structured in this way can then be converted from their curved shape into the planar shape ( DE 19856236 A1 ). While the folds in the bulge or vault structure have narrow radii, the folds of the three-dimensional wavy structures are provided with significantly larger radii, therefore called beads. This can be explained as follows: The bulge or vault structures arise in overcoming an instability point of the curved material web by a strike-through effect, whereby narrow folds, similar to the spontaneous buckling of thin walls, set by the kinetic breakdown energy. In the case of three-dimensional wave-shaped structuring, the overcoming of an instability point and a breakdown effect likewise occur, but in a modified and attenuated manner. With the help of an additional elastic material layer, which is guided between the material web to be structured and the support elements, gently rounded folds, called beads, are formed. The enclosed by these beads surface portions of the material web form calottes, which represent at least approximately the portion of a spherical surface. In contrast, in the buckling or arching of wrinkles, trapped hollows are formed, which generally do not have a spherical shape. Because of the gentle curves of the beads, the material of the material web is stressed only very little during structuring ( DE 10 2005 041 516 B4 ).

Theoretische und vergleichende Untersuchungen haben aufgezeigt, dass sich die dreidimensionalen Strukturierungsverfahren des Beul- bzw. Wölbstrukturierens und des dreidimensional wellenförmig Strukturieren in modifizierter Weise nach der Erfindung auch für Werkstoffe mit kleinen Hohlräumen, wie gewirkte, gestrickte oder gewebte Materialbahnen, sogar aus feinen Fäden, anwenden lassen. Das war nicht zu erwarten gewesen, da insbesondere die maschenförmigen Materialbahnen räumliche Fadengebilde darstellen, die sich bei der konventionellen dreidimensionalen Umformung leicht zusammenziehen können. Die Weiterentwicklung gemäß der Erfindung hat damit zu tun, dass beim Beul- bzw. Wölbstrukturierungsverfahren im Bereich der Falten bzw. Wülste im Wesentlichen Membran-Druckkräfte und Biegekräfte und nicht Membran-Zugkräfte und Biegekräfte (wie beim konventionellen Prägen) wirksam werden. Bei maschen- und netzförmigen Materialbahnen, insbesondere bei feinen Fäden, wie Drähten und Fasern, soll nach dem Verfahren gemäß der Erfindung beim Wölbstrukturieren oder beim dreidimensional wellenförmigen Strukturieren das Wirkmedium, wie die elastische Druckwalze, mit einer Shorehärte 10 bis 50, vorzugsweise 25 bis 35 ausgestattet werden. Durch diese besonders Werkstoff schonende, dreidimensionale Strukturierung wird erreicht, dass die im primären Herstellungsschritt gebildeten etwa parallelogrammförmigen Fädenanordnungen der gewirkten oder gestrickten Materialbahn stabilisiert werden und so ihre versteifende Makro-Struktur und ihre Mikro-Struktur (Netz- bzw. Maschenanordnung) im Wesentlichen beibehalten können. Das gilt auch für die oben genannten gewebten Materialbahnen aus feinen Fäden. Hierbei sorgt die dreidimensionale Strukturierung dafür, dass die etwa parallelogrammförmige Netz- bzw. Maschenanordnung der Fäden erhalten bleibt und nicht oder nur unwesentlich in die ursprüngliche rechteckige Netz- bzw. Maschenanordnung zurückfedert.Theoretical and comparative investigations have shown that the three-dimensional structuring processes of bulge structuring and three-dimensional wavy structuring take place in a modified manner according to the Invention also for materials with small cavities, such as knitted, knitted or woven webs, even from fine threads, apply. This was not to be expected since, in particular, the mesh-shaped material webs represent spatial thread formations which can easily contract in conventional three-dimensional forming. The development according to the invention has to do with the fact that in the buckling or vault structuring process in the region of the folds or beads substantially membrane pressure forces and bending forces and not membrane tensile forces and bending forces (as in conventional embossing) are effective. In mesh and net-shaped material webs, especially in fine threads, such as wires and fibers, according to the method according to the invention in Völbstrukturieren or three-dimensional wavy structuring the active medium, such as the elastic pressure roller, with a Shore hardness of 10 to 50, preferably 25 to 35 be equipped. This particularly material-saving, three-dimensional structuring ensures that the approximately parallelogram-shaped thread arrangements of the knitted or knitted material web formed in the primary production step are stabilized and can thus substantially retain their stiffening macrostructure and their microstructure (mesh arrangement) , This also applies to the above-mentioned woven webs of fine threads. In this case, the three-dimensional structuring ensures that the approximately parallelogram-shaped mesh or stitch arrangement of the threads is retained and does not or only insignificantly spring back into the original rectangular mesh or stitch arrangement.

Nach einem Aspekt des Verfahrens gemäß der Erfindung kann im Falle eines ausgeprägten elastischen Werkstoffverhaltens einer gewebten Materialbahn (linearer Abschnitt des Spannungs-Dehnungsdiagramms) ein integrierter Herstellungsprozess aus dem Vorgang der Reduzierung des netzförmigen Querschnitts (primärer Herstellungsschritt) und dem sekundären dreidimensionalen Strukturieren, wie dem Wölbstrukturieren und dem dreidimensional wellenförmigen Strukturieren, zur Anwendung kommen. Hierauf wird später beispielhaft in der 1 noch weiter eingegangen.According to one aspect of the method according to the invention, in the case of a pronounced elastic material behavior of a woven material web (linear portion of the stress-strain diagram), an integrated manufacturing process may consist of the process of reducing the net-shaped cross section (primary manufacturing step) and the secondary three-dimensional structuring, such as vaulting and the three-dimensional wave-shaped structuring, are used. This will be exemplified later in the 1 further elaborated.

Die dreidimensionalen Strukturen, wie die wölbstrukturierten oder dreidimensional wellenförmigen Strukturen einer gewirkten, gestrickten oder gewebten Materialbahn können infolge der kuppenförmigen, d. h. dreidimensionalen, Form der Mulden bzw. Kalotten einen größeren Anteil an stetig geneigten Projektionsflächen für ein anströmendes fluides Medium ergeben als die bekannte zweidimensional gewellten Materialbahn ( Prospekt von Heraeus, „Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus”, D. F. Lupton et. al. ). Denn in Richtung des Wellenkamms und Wellentals existiert keine geneigte Projektionsfläche für ein anströmendes fluides Medium.The three-dimensional structures, such as the vault-structured or three-dimensional wave-shaped structures of a knitted, knitted or woven material web can result in a larger proportion of continuously inclined projection surfaces for an oncoming fluid medium than the known two-dimensionally waved due to the dome-shaped, ie three-dimensional shape of the troughs or calottes Material web ( Prospectus of Heraeus, "Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus", DF Lupton et. al. ). Because in the direction of the wave crest and wave trough there is no inclined projection surface for an oncoming fluid medium.

Bei einer Fortbildung des Verfahrens nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Falten oder Wülste gemäß einer Grundform oder der Kombination mehrerer geometrischer Grundformen aus der folgenden Gruppe von geometrischen Grundformen gebildet sind: Dreieck, Viereck, insbesondere Quadrat, Rechteck, Raute oder Parallelogramm, Fünfeck, Sechseck (Hexagon) und Achteck.In a further development of the method according to the invention, it is provided that the folds or beads are formed in accordance with a basic shape or the combination of a plurality of geometric basic shapes from the following group of geometric basic shapes: triangle, quadrangle, in particular square, rectangle, rhombus or parallelogram, pentagon, Hexagon (hexagon) and octagon.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Strukturierung eine selbstorganisierende Strukturierung ist. Dabei entstehen die Mulden bzw. Kalotten sowie die Falten bzw. Wülste besonders Material schonend.A preferred embodiment of the invention provides that the structuring is a self-organizing structuring. The troughs or calottes and the folds or beads are particularly gentle on the material.

Die Ausgestaltung der mehrdimensionalen Strukturen kann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung vorzugsweise auch mit Hilfe von geometrisch angepassten Stützelementen, beispielsweise auf einer Walze oder Rolle im kontinuierlichen Betrieb mit Hilfe von geometrisch angepassten Formwerkzeugen, wie Stempel und Matrize oder Stempel und Wirkmedium, insbesondere Elastomer oder fluidisches Medium, erfolgen.The configuration of the multidimensional structures can also be carried out according to the method according to the invention preferably with the aid of geometrically adapted support elements, for example on a roller or roller in continuous operation with the aid of geometrically adapted molds such as punch and die or die and active medium, in particular elastomer or fluidic Medium, done.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele:Description of preferred embodiments:

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Zunächst werden Ausführungsbeispiele für gewebte Materialbahnen und anschließend Ausführungsbeispiele für gewirkte Materialbahnen beschrieben. Hierbei zeigen:The invention will be explained in more detail below by means of embodiments with reference to figures of a drawing. First, embodiments for woven material webs and then embodiments for knitted material webs will be described. Hereby show:

1 schematisch in einer perspektivischen Ansicht eine integrierte Vorrichtung zum Herstellen einer dreidimensional strukturierten, gewebten Materialbahn mit reduziertem, parallelogrammförmigem Netzquerschnitt mittels diagonal zur Materialbahn angreifender Zugkräfte und mittels hexagonalem Wölbstrukturieren, 1 3 is a schematic perspective view of an integrated device for producing a three-dimensionally structured, woven material web with a reduced, parallelogram-shaped net cross section by means of tensile forces acting diagonally to the material web and by means of hexagonal vault structuring;

2 schematisch, analog zu 1, in einer perspektivischen Draufsicht die Gestaltentwicklung einer zylindrisch gekrümmten, gewebten Materialbahn aus ihrer ursprünglich rechteckigen Netzanordnung, Bild links, in eine parallelogrammförmige Netzanordnung, Bild rechts, 2 schematically, analogous to 1 , in a perspective plan view, the shape development of a cylindrically curved, woven material web from its original rectangular network arrangement, image left, in a parallelogram network arrangement, image right,

3 schematisch in einer Draufsicht eine Vorrichtung zur Reduzierung des Netzquerschnitts einer ebenen, gewebten Materialbahn mit ihrer ursprünglich rechteckigen Netzanordnung, Bild links, und ihren parallelogrammförmigen Netzanordnungen, Bild Mitte und Bild rechts, mittels seitlich angreifender Schubkräfte, 3 schematically in plan view a device for reducing the network cross section of a flat, woven material web with its original rectangular network arrangement, image left, and their parallelogram network arrangements, image center and image right, by means of laterally acting shear forces,

4 schematisch eine Vorrichtung zum Reduzieren des Netzquerschnittes einer gewirkten Materialbahn bei ihrer ursprünglichen Netzanordnung, die im Bereich ihrer mindestens 3-lagigen Maschenreihen durch Leisten mit regelmäßig angebrachten Stiften fixiert wird und wobei die Leisten durch zwei drehbare Schienen parallel gehalten werden, 4 1 schematically shows a device for reducing the net cross section of a knitted material web in its original net arrangement, which is fixed in the region of its at least 3-ply courses by strips with regularly attached pins and wherein the strips are held parallel by two rotatable rails,

5 schematisch eine Vorrichtung, analog zu 4, mit zwei Querschienen zur Stabilisierung der Leisten, 5 schematically a device analogous to 4 , with two cross rails to stabilize the strips,

6 schematisch eine Vorrichtung, entsprechend 4 und 5, nach einer simultanen Drehung der zwei drehbaren Schienen, 6 schematically a device according to 4 and 5 after a simultaneous rotation of the two rotatable rails,

7 schematisch die Vorrichtung, analog zu 6, nach einer weiteren simultanen Drehung der zwei drehbaren Schienen, 7 schematically the device, analogous to 6 after another simultaneous rotation of the two rotatable rails,

8 schematisch den Ausschnitt einer Vorrichtung zum Reduzieren des Netzquerschnitts einer gewirkten Materialbahn durch ihre Stauchung mit Hilfe weicher Druckelemente, 8th 2 shows schematically the section of a device for reducing the net cross section of a knitted material web by its compression with the aid of soft pressure elements,

9 schematisch, analog zu 8, eine Draufsicht auf eine gewirkte Materialbahn in ihrer ursprünglichen Netzanordnung, Bild links, in einer gestauchten Netzanordnung ihres Randbereiches, Bild Mitte, und in der dann folgenden gestauchten Netzanordnung ihres mittleren Bereiches, Bild rechts. 9 schematically, analogous to 8th , A plan view of a knitted web in its original network arrangement, image on the left, in a compressed network arrangement of its edge region, image center, and then in the subsequent compressed network arrangement of its central region, image on the right.

In der 1 ist schematisch eine integrierte Vorrichtung zum Herstellen einer gewebten, hexagonal wölbstrukturierten Materialbahn 1 mit reduziert gebildetem Netzquerschnitt dargestellt. Hierbei wird zunächst eine Materialbahn 1 mit der Ausgangslänge L0 und der Ausgangsbreite B0 an ihrer Ecke 4 zwischen der Stützelementwalze 5 und der Druckwalze 3 eingeklemmt und durch eine an der diagonalen Ecke 6 angreifende Zugkraft F in eine parallelogrammförmige Gestalt gebracht. Infolge der an der Ecke 6 angreifenden Zugkraft F wird an der Ecke 4 die Reaktionskraft F wirksam, und so wird aus dem ursprünglichen rechteckigen Netzgitter ein parallelogrammförmiges Netzgitter (primärer Herstellungsschritt). Da bei einem gewebten Netzgitter die Fäden, beispielsweise Drähte, nicht oder nur geringfügig gedehnt werden, bleibt in Laufrichtung der Materialbahn 1 die Länge Lo gleich, jedoch wird die Breite B1 der Materialbahn aufgrund der Schrägstellung der gekreuzten Fäden kleiner gebildet. Um zu verhindern, dass im Falle einer ebenen Materialbahn 1 unerwünschte Wellen oder Falten hervorgerufen werden, wird die Materialbahn 1 nicht in einer ebenen sondern in einer gekrümmten Gestalt parallelogrammförmig verformt. Das gelingt dadurch, dass durch die Zugkraft F gleichzeitig die Materialbahn 1 teilweise um die elastische Druckwalze 3 und um stützende Rollen 2 gebogen wird. Dann wird die Materialbahn 1 durch das Andrücken der Druckwalze 3, die mit einer vergleichsweise weichen elastomeren Schicht der Shorehärte 10 bis 50, vorzugsweise 25 bis 35, ausgestattet ist, gegen die Stützelementwalze 5 gedrückt. Infolge der vergleichsweise weichen Elastomerschicht der Druckwalze 3 ergeben sich die folgenden Vorteile: Erstens ist nur eine vergleichsweise geringe Kraft für das Andrücken der Druckwalze 3 gegen die Materialbahn 1 erforderlich, um eine hoch versteifende Strukturtiefe zu erzielen, ohne die netzartige Materialbahn unerwünscht stark zusammen zu drücken. Zweitens wird die weiche elastomere Druckwalze 3 beim Andrücken gegen die Materialbahn 1, wobei sich letztere um die Stützelementwalze 5 anlegt, vergleichsweise weit eingedrückt, wodurch sich ein großer Überlappungsgrad von dem weichen Elastomer und der in Laufrichtung der Materialbahn 1 gebildeten Wölbstruktur einstellt. Hierdurch werden vorteilhaft die Membran-Druckkräfte beim Wölbstrukturierungsprozess (im Gegensatz zu den dominierenden Zugkräften beim klassischen dreidimensionalen Strukturieren durch Prägen) verstärkt. Hinweis: Dieser Effekt gewinnt später bei einer gewirkten oder gestrickten Materialbahn 1 noch eine größere Bedeutung, da Fäden, wie feine Drähte, bei Zugbelastung nicht nur leicht reißen können, sondern im Falle einer gewirkten oder gestrickten Materialbahn sich die Fäden, aufgrund ihrer räumlichen Schlingen, unerwünscht zusammenziehen würden und so die eingangs beschriebene und angestrebte, verbesserte Durchströmung mit einer größeren spezifischen Oberfläche beeinträchtigt werden könnte. Dieser vorteilhafte Effekt der dominierenden Membran-Druckkräfte wird beim dreidimensional wellenförmigen Strukturieren noch verstärkt, wenn eine weiche elastomere Zwischenlage zusätzlich zwischen der Materialbahn 1 und der Stützelementwalze 5 geführt wird (in 1 nicht explizit dargestellt). Analytische Berechnungen der Mechanik von Prof. Böhm, TU Berlin, haben übereinstimmend mit experimentellen Untersuchungen der Dr. Mirtsch GmbH die besondere Bedeutung der verstärkten Membran-Druckkräfte (gemeint sind die Längskräfte entlang der Membran der Materialbahn 1) aufgezeigt. Analoges gilt beim Wölbstrukturieren und dreidimensional wellenförmigen Strukturieren von maschenförmigen, wie gewirkten oder gestrickten, Materialbahnen, die eine analoge Vorrichtung wie in 1 für das dreidimensionale Strukturieren (sekundärer Herstellungsschritt) erhalten. Jedoch ist der primäre Herstellungsschritt (reduziert gebildeter Netzquerschnitt) für eine gewirkte oder gestrickte Materialbahn 1 aufgrund ihrer Maschen erheblich anspruchsvoller und komplizierter und wird später in den 4, 5, 6, 7, 8 und 9 eingehend beschrieben.In the 1 is schematically an integrated device for producing a woven, hexagonal vault structured material web 1 shown with reduced formed net cross section. Here, first, a material web 1 with the output length L 0 and the output width B 0 at its corner 4 between the support roller 5 and the pressure roller 3 trapped and by a at the diagonal corner 6 engaging tensile force F brought into a parallelogram shape. As a result of the corner 6 attacking traction F becomes at the corner 4 the reaction force F is effective, and so from the original rectangular mesh grid is a parallelogram-shaped mesh grid (primary manufacturing step). Since the threads, such as wires, are not or only slightly stretched in a woven net grid, remains in the running direction of the material web 1 the length Lo is equal, but the width B 1 of the material web is formed smaller due to the inclination of the crossed threads. To prevent that in the case of a flat web of material 1 unwanted waves or wrinkles are caused, the material web 1 not deformed in a plane but in a curved shape parallelogram. This is achieved by the fact that by the tensile force F at the same time the material web 1 partly around the elastic pressure roller 3 and supporting roles 2 is bent. Then the material web 1 by pressing the pressure roller 3 which is provided with a comparatively soft elastomeric layer of Shore hardness 10 to 50, preferably 25 to 35, against the support element roller 5 pressed. Due to the comparatively soft elastomer layer of the pressure roller 3 There are the following advantages: First, there is only a comparatively small force for pressing the pressure roller 3 against the material web 1 required to achieve a highly stiffening structure depth without undesirably strongly compressing the net-like material web. Second, the soft elastomeric pressure roller 3 when pressed against the web 1 , the latter being around the support element roller 5 applies, pressed comparatively far, resulting in a large degree of overlap of the soft elastomer and in the running direction of the web 1 camber structure formed. As a result, the membrane pressure forces during the vault structuring process (in contrast to the dominant tensile forces in classical three-dimensional structuring by embossing) are advantageously enhanced. Note: This effect wins later on a knitted or knitted web 1 even more important, since threads, such as fine wires, not only tear easily under tensile load, but in the case of a knitted or knitted web, the threads, due to their spatial loops, would undesirably contract and so the initially described and desired, improved flow could be affected with a larger specific surface area. This advantageous effect of the dominant membrane compressive forces is further enhanced in three-dimensional wave-shaped structuring when a soft elastomeric intermediate layer additionally exists between the material web 1 and the support roller 5 is led (in 1 not explicitly shown). Analytical calculations of the mechanics of Prof. Böhm, TU Berlin, coincide with experimental investigations of Dr. Ing. Mirtsch GmbH the special importance of the increased membrane pressure forces (meaning the longitudinal forces along the membrane of the material web 1 ). The same applies to the vault structuring and three-dimensional wave-like structuring of mesh-like, knitted or knitted, webs of material, which is an analogous device as in 1 for the three-dimensional patterning (secondary production step). However, the primary manufacturing step (reduced net cross-section) is for a knitted or knitted web 1 because of their mesh much more sophisticated and complicated and will later in the 4 . 5 . 6 . 7 . 8th and 9 described in detail.

2 zeigt, ergänzend zum primären Herstellungsschritt in 1, schematisch eine perspektivische Ansicht auf eine zylindrisch gekrümmte, gewebte Materialbahn bei ihrer geometrischen Umbildung von der ursprünglich rechteckigen in eine parallelogrammförmige Netzanordnung durch die diagonale Zugbelastung F. Die zylindrische Krümmung der Materialbahn 1 entsteht beispielsweise automatisch durch das Biegen der Materialbahn 1 um die elastische Druckwalze 3 in 1. Das Bild links in 2 zeigt eine gewebte Materialbahn 1 mit rechteckigem Netzquerschnitt, wobei die abgewickelte Länge L0 und die Breite B0 und die Eck-Winkel 90° infolge der zylindrischen Biegung der Materialbahn 1 nicht verändert werden. In Bild rechts entsteht durch die beiden diagonalen Kräfte F > 0 eine Verzerrung der Materialbahn 1 in ein parallelförmiges Netzgitter, wobei die abgewickelte Länge L0 gleich bleibt, jedoch die Breite B1 < B0 reduziert gebildet wird. Die Katenlängen der Fäden eines einzelnen Netzgitters bleiben gleich. Der senkrechte Abstand der Fäden zueinander wird bei einem Parallelogramm verringert, und somit wird der Flächeninhalt des parallelogrammförmigen Netzgitters reduziert gebildet. 2 shows, in addition to the primary manufacturing step in 1 schematically a perspective view of a cylindrically curved, woven material web in their geometric Conversion from the original rectangular into a parallelogram network arrangement by the diagonal tensile load F. The cylindrical curvature of the material web 1 arises, for example, automatically by bending the web 1 around the elastic pressure roller 3 in 1 , The picture left in 2 shows a woven material web 1 with rectangular net cross-section, wherein the developed length L 0 and the width B 0 and the corner angle 90 ° due to the cylindrical bending of the web 1 not be changed. In the image on the right, the two diagonal forces F> 0 create a distortion of the material web 1 in a parallell-shaped mesh grid, wherein the unwound length L 0 remains the same, but the width B 1 <B 0 is formed reduced. The cat lengths of the threads of a single net grid remain the same. The vertical distance of the threads to each other is reduced in a parallelogram, and thus the area of the parallelogram mesh grid is formed reduced.

3 zeigt, alternativ zu 2, schematisch die Draufsicht auf eine ebene, gewebte Materialbahn 1 bei der Umbildung von der rechteckigen in eine parallelogrammförmige Netzanordnung der Fäden. Bei einer gewebten Materialbahn 1 kann diese Umbildung dadurch erfolgen, dass Schienen 7 an den seitlichen Rändern der Materialbahn 1 angreifen und Schubkräfte F auf die Materialbahn 1 übertragen, wobei die Schubkräfte F nicht nur an den Rändern sondern bis hin zur Mitte der Materialbahn 1 wirksam sind. Das ist aber nur bei einer gewebten Materialbahn 1 (nicht bei einer gewirkten oder gestrickten Materialbahn 1) möglich, da hierbei in- und quer zur Richtung der Materialbahn 1 getrennte Fäden kreuzweise angeordnet sind und eine etwa flächige Netzanordnung bilden. Bei der schubförmigen Verformung der gewebten Materialbahn infolge der in 3 dargestellten Kräfte F treten gleichzeitig diagonale Zugkräfte und wiederum quer dazu diagonale Druckkräfte auf (in 3 nicht explizit dargestellt). Diese diagonal wirksamen Druckkräfte können unerwünschte Falten oder Wellen in der Materialbahn 1 hervorrufen. Deshalb wird die ebene Materialbahn 1 bei ihrer schubförmigen Verformung durch ein Andrücken einer oberen, ebenen Platte und einer unteren, ebenen Platte in ihrer ebenen Gestalt festgehalten. In 3 wurde vereinfachend auf die explizite Darstellung der oberen ebenen Platte und der unteren, ebenen Platte verzichtet. 3 shows, alternatively to 2 , schematically the plan view of a flat, woven material web 1 in the transformation from the rectangular into a parallelogram network arrangement of the threads. For a woven material web 1 This transformation can be done by using rails 7 at the lateral edges of the web 1 attack and shear forces F on the web 1 transferred, the shear forces F not only at the edges but up to the middle of the web 1 are effective. But that is only with a woven material web 1 (not with a knitted or knitted web 1 ) possible, since here in and across the direction of the web 1 separate threads are arranged crosswise and form an approximately planar network arrangement. In the shear-shaped deformation of the woven material web as a result of in 3 shown forces F occur simultaneously diagonal tensile forces and in turn transverse to diagonal compressive forces (in 3 not explicitly shown). These diagonally effective compressive forces can cause unwanted wrinkles or waves in the material web 1 cause. Therefore, the flat material web 1 held at its shear-shaped deformation by pressing an upper, flat plate and a lower, flat plate in its planar shape. In 3 For the sake of simplicity, the explicit representation of the upper flat plate and the lower, flat plate was dispensed with.

4 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Bildung eines reduzierten Netzquerschnitts (primärer Herstellungsschritt) einer gewirkten Materialbahn 1 in der Anfangsstellung. Hierbei wird darauf geachtet, dass sich die Fäden insbesondere im Bereich der mindestens 3-lagigen Maschenreihen 8 nicht oder nur geringfügig zusammenziehen. Die mindestens 3-lagigen Maschenreihen 8 der Materialbahn 1 werden durch Stifte 9, die auf beweglichen Leisten 10 angebracht sind, fixiert. Bei der dargestellten gewirkten Materialbahn 1 handelt es sich beispielhaft um mittels einer Kettenwirkmaschine mit offener Trikot-Bindung ausgebildete Katalysator-Netze aus edelmetallhaltigen Drähten (analog dem „Warp knitting”) mit Schlaufen im Bereich der mindestens 3-lagigen Maschenreihen 8 und zickzackförmige, 2-lagige Netzreihen 11 von Drähten. Beispielhaft besitzen die Leisten 10 eine Breite 1,5 mm, entsprechend der Breite einer mindestens 3-lagigen Maschenreihe 8. Beispielhaft weist in der Ausgangsstellung der lichte Abstand zwischen den Leisten 10 den Wert 1,5 mm auf, entsprechend der Breite einer 2-lagige Netzreihen 11. In sehr feinen Maschennetzen, entsprechend der in der DE 4300791 A1 genannten Maschenzahl 18 bis 32 Maschen je Zoll, beträgt in der Ausgangsstellung der Abstand der mindestens 3-lagigen Maschenreihen 8 zueinander lediglich etwa 1 mm. Für den letzteren Fall kann man entweder die Breite der Leisten 10 in angepasster Weise schmaler, beispielsweise 0,5 mm und den lichten Abstand zwischen den Leisten ebenfalls 0,5 mm wählen. Da die Fertigung und Stabilität derartig schmaler und zugleich langer Leisten 10 mit den Stiften 9 nur schwer zu realisieren sind, kann man beispielsweise die Breite 1,5 mm der Leisten 10 sowie den lichten Abstand 1,5 mm zwischen den Leisten 10 beibehalten, wobei dann nur jede dritte, mindestens 3-lagige Maschenreihe 8 mit Hilfe der feinen Stifte 9 fixiert wird (in 4 nicht explizit dargestellt). Die 2-lagigen Netzreihen 11 setzen sich aus zwei parallelogrammfömigen Netzquerschnitte 12 (tiefschwarz gekennzeichnet) zusammen, wobei deren geometrische Ausrichtung aufgrund der zick-zackförmig angeordneten Drähte verschieden ist. Die Leisten 10 werden an ihren Enden durch geriffelte, drehbare Schienen 13 geführt. Von oben wird die gewirkte Materialbahn 1 durch eine gepolsterte, dünne Platte abgestützt. Auf die Darstellung der gepolsterten, dünnen Platte wurde in 4 vereinfachend verzichtet. 4 schematically shows a device for forming a reduced network cross-section (primary production step) of a knitted web 1 in the starting position. Care is taken to ensure that the threads are in particular in the range of at least 3-ply courses 8th not or only slightly contract. The at least 3-ply courses 8th the material web 1 be through pins 9 on moving bars 10 are attached, fixed. In the illustrated knitted web 1 By way of example, catalytic converter nets made of noble metal-containing wires (analogous to "warp knitting") with loops in the region of the at least 3-ply courses are formed by means of a warp knitting machine with open tricot binding 8th and zigzag, 2-ply mesh rows 11 of wires. Exemplary possess the strips 10 a width of 1.5 mm, corresponding to the width of a least 3-ply row of stitches 8th , By way of example, in the initial position, the clear distance between the strips 10 the value 1.5 mm, corresponding to the width of a 2-ply net rows 11 , In very fine mesh, according to the in the DE 4300791 A1 18 to 32 stitches per inch, in the initial position is the distance between the minimum 3-ply courses 8th only about 1 mm to each other. For the latter case, one can choose either the width of the strips 10 in an adapted manner narrower, for example, 0.5 mm and the clearance between the strips also 0.5 mm choose. Because the production and stability of such narrow and at the same time long strips 10 with the pins 9 are difficult to realize, for example, you can use the width of 1.5 mm of the strips 10 and the clear distance 1.5 mm between the strips 10 keep, then only every third, at least 3-layer course 8th with the help of fine pins 9 is fixed (in 4 not explicitly shown). The 2-ply net rows 11 consist of two parallelogrammfömigen network cross-sections 12 (marked in black) together, their geometric orientation being different due to the zigzag wires arranged. The strips 10 be at their ends by grooved, rotatable rails 13 guided. From above, the knitted material web 1 supported by a padded, thin plate. On the appearance of the padded, thin plate was in 4 simplified omitted.

5 zeigt, als Erweiterung zu 4, schematisch eine Vorrichtung in einer Draufsicht, Bild rechts, und in einem Querschnitt A-A, Bild links, wobei schmale Leisten 10 (die sich leicht verbiegen könnten) durch zusätzliche Stifte 14 (angeordnet auf der Unterseite der Leisten 10) stabilisiert und beweglich in zwei Querschienen 15 geführt werden. Die drehbaren Schienen 13 und die Querschienen 15 sind auf der unteren Platte 16 fixiert. Zur besseren Übersichtlichkeit wurde auf die explizite Darstellung der Materialbahn 1 verzichtet. 5 shows, as an extension to 4 , Schematically a device in a plan view, right picture, and in a cross section AA, left picture, with narrow strips 10 (which could easily bend) with additional pins 14 (arranged on the bottom of the strips 10 ) stabilized and movable in two cross rails 15 be guided. The rotatable rails 13 and the crossbars 15 are on the bottom plate 16 fixed. For better clarity was on the explicit representation of the web 1 waived.

6 zeigt, analog zu 4 und 5, schematisch die Vorrichtung zur Bildung eines reduzierten Netzquerschnitts (primärer Herstellungsschritt) für eine gewirkte Materialbahn 1 in der fortgeschrittenen Stellung der drehbaren Schienen 13, etwa nach einer Drehung um 20°, wodurch der Abstand der Leisten 10 zueinander reduziert gebildet wird. Infolge des etwa zick-zackförmigen Verlaufes der Drähte im Bereich der 2-lagigen Netzreihen 11 bilden sich dabei aus den ursprünglich zwei parallelogrammförmigen Netzgittern (tief schwarz gekennzeichnet in 4 mit unterschiedlichen Ausrichtungen des Parallelogramms) ein geometrisch weiter gestrecktes und damit schmaleres, parallelogrammförmiges Netzgitter 17 und ein etwa rechteckiges Netzgitter 18, die bereits einen reduzierten Netzquerschnitt gegenüber der Ausgangstellung in 4 aufweisen. 6 shows, analogous to 4 and 5 schematically the apparatus for forming a reduced network cross-section (primary production step) for a knitted web 1 in the advanced position of rotating rails 13 after about 20 ° rotation, reducing the distance between the bars 10 formed reduced to each other. As a result of about Zig-zag course of the wires in the region of the 2-ply network rows 11 form from the originally two parallelogram net lattices (marked in black in 4 with different orientations of the parallelogram) a geometrically extended and thus narrower, parallelogram-shaped mesh grid 17 and an approximately rectangular mesh grid 18 , which already have a reduced network cross-section compared to the starting position in 4 exhibit.

7 zeigt, analog zu 4., 5 und 6, schematisch die Vorrichtung in ihrer Endstellung, nachdem die drehbaren Schienen 13 um einen Winkel von ca. 40° gedreht wurden und dadurch der Abstand der Leisten 10 zueinander noch deutlich enger zueinander gebildet wurde. Hierdurch werden die Breiten der 2-lagigen Netzreihen 11 (zwischen den mindestens 3-lagigen Maschenreihen 8), infolge beider nun in derselben Richtung ausgerichteten und schmaleren, parallelogrammförmigen Netzquerschnitte 19 und 20 (tief schwarz gekennzeichnet) klein gebildet. Nach Entfernen einer oberen gepolsterten, dünnen Platte (in 7 nicht explizit dargestellt) und nach sanftem Abziehen der umgeformten Materialbahn 1 von den Stiften 9 erhält man die ebene Materialbahn 1 mit deutlich reduziertem Netzquerschnitt. Das Wölbstrukturieren oder dreidimensional wellförmige Strukturieren einer gewirkten oder gestrickten Materialbahn 1 mit reduziertem Netzquerschnitt erfolgt dann im sekundären Herstellungsschritt, analog wie in der 1 beschrieben. Deshalb wurde auf die Darstellung des sekundären Herstellungsschritts in 7 vereinfachend verzichtet. 7 shows, analogous to 4 ., 5 and 6 schematically the device in its final position after the rotatable rails 13 rotated by an angle of about 40 ° and thus the distance of the strips 10 each other was formed significantly closer to each other. As a result, the widths of the 2-ply network rows 11 (between the minimum 3-ply courses 8th ), due to both in the same direction aligned and narrower, parallelogram-shaped network cross-sections 19 and 20 (marked black) formed small. After removing an upper padded, thin plate (in 7 not explicitly shown) and after gently removing the deformed material web 1 from the pins 9 you get the flat web 1 with significantly reduced network cross-section. The vaulting or three-dimensional wavy structuring of a knitted or knitted web 1 with a reduced network cross-section then takes place in the secondary manufacturing step, analogous to that in the 1 described. Therefore, the presentation of the secondary manufacturing step in 7 simplified omitted.

8 zeigt schematisch als Draufsicht und im Querschnitt den Ausschnitt einer alternativen Vorrichtung für die Reduzierung des Netzquerschnitts (primärer Herstellungsschritt) einer gewirkten Materialbahn 1, wobei weiche Druckelemente 21, 22 partiell gegen die Materialbahn 1 drücken, dann schrittweise parallel zur Materialbahn 1 gegeneinander bewegt werden und dabei durch Kraftschluss eine Stauchung in der Materialbahn 1 hervorrufen. In 8 genügt die explizite Darstellung eines einzigen Fadens, wie Draht, der Materialbahn 1, entsprechend dem in der 4 fett schwarz dargestellten Draht, da sich die anderen Drähte der gewirkten Materialbahn 1 analog verhalten. Im Gegensatz zu den 4 bis 7 wird der reduzierte Netzquerschnitt nicht mittels parallelförmiger Umbildung des Netzgitters sondern durch ein schrittweises Stauchen der Materialbahn 1 erreicht. Zunächst drücken die versetzt gegenüberliegenden Druckelemente 21, 22, beispielsweise in der Gestalt von Fingerkuppen, mit der Flächenkraft FD gegen die Materialbahnl, wobei sie gegen die mindestens 3-lagigen Maschenreihen 8 drücken, da die 2-lagigen Netzreihen 11 tiefer liegen. Die weichen Druckelemente 21, 22 können zugleich auch mehrere der mindestens 3-lagigen Maschenreihen 8 überlappen. In 8 sind vereinfachend nur zwei Druckelemente 21, 22, die jeweils nur eine einzige mindestens 3-lagige Maschenreihe 8 berührenden, dargestellt (Schnitt A-A, Bild links, in der Ausgangsstellung; Schnitt B-B, Bild rechts, in der gestauchten Stellung). Das untere Bild links zeigt die zick-zackförmige Anordnung des Drahtes im Bereich der 2-lagigen Netzreihen 11 (zwischen den mindestens 3-lagigen Maschenreihen 8). Die infolge der weichen Druckelemente 21, 22 auf die Materialbahn 1 übertragenen Kräfte FD erzeugen in der Materialbahn 1 Druck-Membrankräfte FN (im unteren Bild rechts als Pfeile gekennzeichnet). Hierdurch wird die Materialbahn 1 gestaucht. Wegen der räumlichen Schlaufen der Drähte im Bereich der mindestens 3-lagigen Maschenreihen 8 können die Maschenschlaufen im Querschnitt etwas größer gebildet werden, und die Drähte im Bereich der 2-lagigen Netzreihen 11 werden gekrümmt gebildet. Auf diese Weise wird der Abstand der Maschenreihen 8 zueinander kleiner gebildet und somit der Netzquerschnitt im Bereich der 2-lagigen Netzreihen 11 kleiner gebildet. Eine zick-zackförmige Anordnung der weichen Druckelemente 21, 22 ist vorteilhaft, da hierdurch beim Stauchen der Materialbahn 1 störende Instabilitäten mit der Gefahr von Knicken der Materialbahn 1 vermieden werden können. Das lässt sich näherungsweise wie ein inkrementelles Umformen erklären, wobei schrittweise kleine Umformwege mit überlagerten Membran-Druckkräften und Schubkräften erfolgen. Das wird in der folgenden 9 näher beschrieben. 8th schematically shows a plan view and in cross section of the section of an alternative device for the reduction of the network cross-section (primary production step) of a knitted material web 1 , where soft printing elements 21 . 22 partially against the web 1 press, then gradually parallel to the material web 1 be moved against each other and thereby by adhesion a compression in the web 1 cause. In 8th The explicit representation of a single thread, such as wire, of the material web is sufficient 1 , according to the in the 4 Bold wire shown in black as the other wires of the knitted web 1 behave analogously. In contrast to the 4 to 7 the reduced network cross-section is not by means of parallel-shaped reshaping of the net grid but by a stepwise upsetting of the web 1 reached. First press the offset opposite pressure elements 21 . 22 , For example, in the shape of fingertips, with the surface force F D against the material web, wherein they are against the at least 3-ply courses 8th Press, as the 2-ply net rows 11 lie lower. The soft pressure elements 21 . 22 At the same time, several of the at least 3-ply courses can be used 8th overlap. In 8th are simplistic only two printing elements 21 . 22 , each only a single at least 3-layer course 8th touching, shown (section AA, picture left, in the starting position, section BB, picture right, in the compressed position). The lower picture on the left shows the zigzag arrangement of the wire in the area of the 2-ply net rows 11 (between the minimum 3-ply courses 8th ). The result of the soft pressure elements 21 . 22 on the material web 1 transmitted forces F D generate in the web 1 Pressure membrane forces F N (marked as arrows in the picture below). As a result, the material web 1 compressed. Because of the spatial loops of the wires in the range of at least 3-ply courses 8th The mesh loops can be made slightly larger in cross-section, and the wires in the area of the 2-ply mesh rows 11 are formed curved. In this way, the spacing of the courses becomes 8th formed smaller to each other and thus the network cross-section in the range of 2-ply network rows 11 made smaller. A zigzag arrangement of soft printing elements 21 . 22 is advantageous, since thereby when upsetting the material web 1 disturbing instabilities with the risk of buckling of the material web 1 can be avoided. This can be explained approximately as an incremental reshaping, with stepwise small forming paths with superimposed membrane compressive forces and shear forces. That will be in the following 9 described in more detail.

9 zeigt schematisch als Draufsicht eine Vorrichtung für eine schrittweise Folge bei der Reduzierung des Netzquerschnitts einer gewirkten Materialbahn 1 vom Rand zur Mitte hin. Das Bild links zeigt das Netzgitter der ursprünglichen Materialbahn 1. Die Kreise mit den Pfeilen 23, 24 (Bild Mitte) kennzeichnen die Bereiche, wo einzelne weiche Druckelemente 21, 22 versetzt gegen die Materialbahn 1 drücken, dabei Membran-Druck- und Schubkräfte hervorrufen und schrittweise die Materialbahn 1 stauchen. Beispielhaft sind die Bereiche 23, 24 so gewählt, dass in ihren Kreisen jeweils zwei Maschenreihen 8 durch die weichen Druckelemente 21, 22 (siehe 8) erfasst werden. Es können aber auch mehrere Maschenreihen 8 erfasst werden (in 9 nicht explizit dargestellt). Durch die Stauchung der Bereiche 23 und 24 am Rand der Materialbahn 1 wird ihre ursprüngliche Breite B0 auf die Breite B1 reduziert (Bild Mitte). Alternativ kann auch eine Vorrichtung, wobei eine fixierte Reihe von zickzack-förmig angeordneten weichen Druckelementen 21 gegen eine gegenüber angeordnete fixierte Reihe von zickzack-förmig angeordneten weichen Druckelementen 22 drückt, zur Anwendung kommen. Diese Vorrichtung ist zwar aufwändiger als die Fingerkuppen von zwei Händen, gestattet aber eine simultane Stauchung der Materialbahn 1 der Maschenreihen 8 (in 8 und 9 nicht explizit dargestellt). Das Bild rechts in 9 zeigt eine dann fortgeschrittene, stauchende Umformung der Maschenreihen 8 im mittleren Bereich der Materialbahn 1, wodurch die Breite B1 der Materialbahn 1 auf die Breite B2 weiter reduziert wird. Das wird dann fortgesetzt bis zum gegenüberliegenden Rand der Materialbahn 1 (in 9 nicht explizit dargestellt). 9 schematically shows a plan view of a device for a stepwise sequence in reducing the network cross-section of a knitted web 1 from the edge towards the center. The picture on the left shows the mesh grid of the original material web 1 , The circles with the arrows 23 . 24 (Center image) identify the areas where individual soft print elements 21 . 22 offset against the material web 1 Press, thereby causing membrane pressure and shear forces and gradually the web 1 compress. Exemplary are the areas 23 . 24 chosen so that in their circles two rows of stitches 8th through the soft pressure elements 21 . 22 (please refer 8th ). But it can also be several courses 8th be detected (in 9 not explicitly shown). By the compression of the areas 23 and 24 at the edge of the material web 1 its original width B 0 is reduced to the width B 1 (center picture). Alternatively, a device, wherein a fixed series of zigzag arranged soft printing elements 21 against an oppositely arranged fixed series of zigzag-shaped soft printing elements 22 presses, apply. Although this device is more complex than the fingertips of two hands, but allows a simultaneous compression of the web 1 the courses 8th (in 8th and 9 not explicitly shown). The picture on the right in 9 shows one then advanced, upsetting forming of the courses 8th in the middle region of the material web 1 , whereby the width B 1 of the material web 1 is further reduced to the width B 2 . This is then continued until the opposite edge of the web 1 (in 9 not explicitly shown).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 92102301 [0003] WO 92102301 [0003]
  • DE 4300791 A1 [0003, 0003, 0045] DE 4300791 A1 [0003, 0003, 0045]
  • WO 98/40910 [0007] WO 98/40910 [0007]
  • US 2005/0252182 A1 [0007] US 2005/0252182 A1 [0007]
  • DE 102006062189 B4 [0008, 0008, 0008, 0008, 0008, 0008, 0008] DE 102006062189 B4 [0008, 0008, 0008, 0008, 0008, 0008, 0008]
  • DE 1020041555 B4 [0008] DE 1020041555 B4 [0008]
  • EP 0693008 [0025] EP 0693008 [0025]
  • EP 0900131 [0025] EP 0900131 [0025]
  • EP 0888208 [0025] EP 0888208 [0025]
  • DE 102005041516 B4 [0025, 0025] DE 102005041516 B4 [0025, 0025]
  • DE 19856236 A1 [0025] DE 19856236 A1 [0025]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Prospekt von Heraeus, „Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus”, D. F. Lupton et.al., page 09 [0003] Prospect of Heraeus, "Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus", DF Lupton et al., Page 09 [0003]
  • Prospekt von Heraeus, „Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus”, D. F. Lupton et. al. [0028] Prospectus of Heraeus, "Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus", DF Lupton et. al. [0028]

Claims (11)

Verfahren zum Herstellen einer mehrdimensional strukturierten, gewirkten oder gestrickten Materialbahn mit den Schritten: – In einem primären Herstellungsschritt drücken aneinander gereihte, bürstenartige Elemente oder weiche Druckelemente gegen eine gewirkte oder gestrickte Materialbahn, wie aus mindestens 3-lagigen Maschenreihen und 2-lagigen Fädenanordnungen dazwischen bestehend, wobei letztere eine geringere Höhe als die der mindestens 3-lagigen Maschenreihen aufweisen, wodurch die Materialbahn fixiert wird, wobei die Dicke der mindestens 3-lagigen Maschenreihen im Wesentlichen beibehalten wird, und dann werden die bürstenartigen Elemente oder die weichen Druckelemente aufeinander zubewegt, wodurch der Abstand zwischen den mindestens 3-lagigen Maschenreihen der Materialbahn reduziert und so der Abstand der Fäden zueinander kleiner gebildet wird. – Die Materialbahn wird auf ihrer einen Seite partiell durch linienförmige Stützelemente, die vorzugsweise auf einer Walze angeordnet sind, abgestützt, und auf ihrer Gegenseite drückt ein Wirkmedium, wie eine elastische Druckwalze, gegen die Materialbahn, wodurch eine mehrdimensionale Strukturierung mit aneinander angeordneten Strukturen gebildet wird, wie beul- oder wölbförmige Strukturen, mit Mulden und Falten versehen, oder dreidimensional wellenförmigen Strukturen mittels zusätzlicher elastischer Lage, die zwischen den Stützelementen und der Materialbahn geführt wird, mit Kalotten und Wülsten versehen, wodurch die Materialbahn mehrdimensional versteift wird und der Werkstoff der Materialbahn besonders geschont wird. – An allen Orten der Materialbahn wird ein kleiner und im Wesentlichen gleichmäßiger freier Maschenquerschnitt für ein die Materialbahn durchströmendes fluides Medium gebildet.Method for producing a multi-dimensionally structured, knitted or knitted material web with the steps: In a primary manufacturing step, juxtaposed brush-like elements or soft printing elements press against a knitted or knitted web of material consisting of at least 3-ply courses and 2-ply thread arrangements therebetween, the latter having a lower height than the at least 3-ply courses whereby the web is fixed while substantially maintaining the thickness of the at least 3-ply courses, and then the brush-like elements or the soft printing elements are moved towards each other, thereby reducing the distance between the at least 3-ply courses of the web and so on Distance of the threads is formed smaller to each other. - The web is on one side partially supported by line-shaped support elements, which are preferably arranged on a roller, and on its opposite side presses a knitting medium, such as a resilient pressure roller, against the web, whereby a multi-dimensional structuring is formed with juxtaposed structures , as bulge-shaped or vault-shaped structures, provided with depressions and folds, or three-dimensional wave-shaped structures by means of additional elastic layer, which is guided between the support elements and the material web, provided with calottes and beads, whereby the material web is multi-dimensionally stiffened and the material of the material web especially spared. - At all locations of the material web, a small and substantially uniform free mesh cross-section is formed for a fluid medium flowing through the material web. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bürstenartigen Elemente als Stifte, die auf schmalen Leisten hintereinander gereiht angeordnet werden, gebildet werden.A method according to claim 1, characterized in that the brush-like elements are formed as pins, which are arranged in rows on narrow strips, lined up. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Leisten geriffelt ausgeführt werden und die Leisten durch eingreifende, angepasst geriffelte drehbare Schienen geführt werden.A method according to claim 2, characterized in that the ends of the strips are performed grooved and the strips are guided by engaging, fluted rotatable rails adapted. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weichen Druckelemente als aneinander gereihte, elastische Noppenelemente, wie per Hand bewegte Fingerkuppen oder mechanische Noppen, gebildet werden.A method according to claim 1, characterized in that the soft pressure elements are formed as juxtaposed, elastic knob elements, such as manually moving fingertips or mechanical knobs. Verfahren zum Herstellen einer mehrdimensional strukturierten, gewebten Materialbahn mit den Schritten: – In einem primären Herstellungsschritt wird eine gewebte Materialbahn, wie mit rechteckig angeordneten Fäden, durch an den Rändern der Materialbahn angreifende mechanische Elemente in eine parallelogrammförmige Anordnung der Fäden umgeformt, wodurch der Abstand der Fäden zueinander und der freie Netzquerschnitt reduziert gebildet wird. – Die Materialbahn wird dann auf ihrer einen Seite partiell durch linienförmige Elemente, die vorzugsweise auf einer Walze angeordnet sind, abgestützt, und auf ihrer Gegenseite drückt ein Wirkmedium, wie eine elastische Druckwalze, gegen die Materialbahn, wodurch eine mehrdimensionale Strukturierung mit aneinander angeordneten Strukturen gebildet wird, wie beul- oder wölbförmige Strukturen, mit Mulden und Falten versehen, oder dreidimensional wellenförmigen Strukturen mittels zusätzlicher elastischer Lage, die zwischen den Stützelementen und der Materialbahn geführt wird, mit Kalotten und Wülsten versehen, wobei die Materialbahn mehrdimensional versteift wird und der Werkstoff der Materialbahn besonders geschont wird. – An allen Orten der Materialbahn wird ein kleiner und im Wesentlichen gleichmäßiger freier Netzquerschnitt für ein die Materialbahn durchströmendes Medium gebildet.Method for producing a multidimensionally structured, woven material web with the steps: - In a primary manufacturing step, a woven material web, as with rectangularly arranged threads, deformed by acting on the edges of the material web mechanical elements in a parallelogram arrangement of the threads, whereby the distance of the threads to each other and the net free cross section is formed reduced. - The web is then partially supported on one side by linear elements, which are preferably arranged on a roller, and on its opposite side pushes a knitting medium, such as a resilient pressure roller, against the web, whereby a multi-dimensional structuring formed with juxtaposed structures is provided as bulge-shaped or vault-shaped structures, with troughs and folds, or three-dimensional wave-shaped structures by means of additional elastic layer, which is guided between the support elements and the material web, provided with domes and beads, wherein the material web is stiffened multi-dimensionally and the material of Material web is particularly spared. - At all locations of the material web a small and substantially uniform free network cross-section for a material flowing through the material is formed. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Elemente in der Gestalt von seitlich an einer ebenen Materialbahn angreifenden Schubelementen oder in der Gestalt von an einer gekrümmten Materialbahn diagonal angreifenden Zugelementen gebildet werden.A method according to claim 5, characterized in that the mechanical elements are formed in the shape of laterally engaging on a flat material web pushers or in the form of diagonally engaging on a curved material web tension members. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wirkmedium, wie die elastische Druckwalze, mit einer Shorehärte 10 bis 50, vorzugsweise einer Shorehärte 25 bis 35, ausgestattet wird.A method according to claim 1 and claim 5, characterized in that the active medium, such as the elastic pressure roller, with a Shore hardness of 10 to 50, preferably a Shore hardness 25 to 35, is equipped. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrdimensionalen Strukturen unter Ausnutzung einer kontrollierten Selbstorganisation gebildet werden.Method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the multi-dimensional structures are formed by utilizing a controlled self-organization. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente auf einem Kern oder in einem Werkzeug angeordnet werden, welcher/welches eine einer gewünschten Struktur der Falten bzw. Wülste und Mulden bzw. Kalotten angepasste Kontur aufweist oder durch geometrisch angepasste Formwerkzeuge oder ein Wirkmedium angepasst wird.Method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the support elements are arranged on a core or in a tool which / which has a contour of a desired structure of the folds or bulges and troughs or calotte adapted contour or by geometrically adapted Forming tools or an active medium is adjusted. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fädenanordnungen der Materialbahn aus Metall, Edelmetall, Kunststoff oder Textilfasern gebildet sind.Method according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the thread arrangements of the material web of metal, precious metal, plastic or textile fibers are formed. Verwendung der nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 10 hergestellten Materialbahn für Katalysator-Netze, insbesondere aus Edelmetall, wie Platin-Rhodium oder Platin-Rhodium-Palladium, für chemische reaktionstechnische Apparate oder für Filtermittel. Use of the material web prepared by the process according to claims 1 to 10 for catalyst networks, in particular of noble metal, such as platinum-rhodium or platinum-rhodium-palladium, for chemical reaction engineering apparatus or for filter media.
DE102013002213.4A 2013-02-07 2013-02-07 Method for producing a structured material web from knitted, knitted or woven threads and use of the same Expired - Fee Related DE102013002213B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013002213.4A DE102013002213B4 (en) 2013-02-07 2013-02-07 Method for producing a structured material web from knitted, knitted or woven threads and use of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013002213.4A DE102013002213B4 (en) 2013-02-07 2013-02-07 Method for producing a structured material web from knitted, knitted or woven threads and use of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013002213A1 true DE102013002213A1 (en) 2014-08-07
DE102013002213B4 DE102013002213B4 (en) 2016-06-02

Family

ID=51205907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013002213.4A Expired - Fee Related DE102013002213B4 (en) 2013-02-07 2013-02-07 Method for producing a structured material web from knitted, knitted or woven threads and use of the same

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013002213B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210379556A1 (en) 2018-10-24 2021-12-09 Daniel Shafer Microscale Chemical Reactors

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992002301A1 (en) * 1990-07-31 1992-02-20 Alan Edward Heywood Improvements in or relating to catalysts and getter systems
DE4300791A1 (en) 1993-01-14 1994-07-21 Heraeus Gmbh W C Knitted wire made of precious metal and process for its manufacture
EP0693008A1 (en) 1993-04-06 1996-01-24 Dr. Mirtsch GmbH Stiffening bulging
DE19508820C1 (en) * 1995-03-11 1996-05-02 Juergen Dr Koppe Knitted metal wire catalysts for exhaust gas conversion
WO1998040910A1 (en) 1997-03-10 1998-09-17 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Wiring forming method for semiconductor device and semiconductor device
EP0888208A1 (en) 1996-03-23 1999-01-07 MIRTSCH, Frank Process for producing an embossed structure in thin material webs
EP0900131A1 (en) 1996-04-18 1999-03-10 Dr. Mirtsch GmbH Structuring process that stiffens and protects the surface of thin material webs
DE19856236A1 (en) 1998-12-06 2000-06-15 Mirtsch Gmbh Dr Straightening structured sheet material containing bulges, uses rollers to bend or stretch material
DE10105624A1 (en) * 2001-02-08 2002-10-02 Omg Ag & Co Kg Knitted catalyst gauze used in heterogeneously catalyzed gas reactions catalyzed by noble metals, such as oxidation of ammonia with atmospheric oxygen for producing nitric acid, comprises weft threads
US20050252182A1 (en) 2001-12-03 2005-11-17 Donaldson Company Filter element using corrugated media sheet
DE102005041516B4 (en) 2005-09-01 2007-11-15 Dr. Mirtsch Gmbh Method for three-dimensionally wave-shaped structuring of material webs or thin-walled sheet metal parts or film sections and use thereof and apparatus for carrying out the method
DE102006062189B4 (en) * 2006-12-22 2009-03-19 Dr. Mirtsch Gmbh Method for producing a structured material web for the passage of fluid media, structured material web and use thereof
DE102010016980A1 (en) * 2010-05-18 2011-11-24 Alfred Buck Method for manufacturing e.g. multifunctionally insertable, temperature-resistant and self-supporting knitted fabric body utilized in e.g. sieve, involves pushing tubular knitted fabric base body in expanded state in stitch course direction

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992002301A1 (en) * 1990-07-31 1992-02-20 Alan Edward Heywood Improvements in or relating to catalysts and getter systems
DE4300791A1 (en) 1993-01-14 1994-07-21 Heraeus Gmbh W C Knitted wire made of precious metal and process for its manufacture
EP0693008A1 (en) 1993-04-06 1996-01-24 Dr. Mirtsch GmbH Stiffening bulging
DE19508820C1 (en) * 1995-03-11 1996-05-02 Juergen Dr Koppe Knitted metal wire catalysts for exhaust gas conversion
EP0888208A1 (en) 1996-03-23 1999-01-07 MIRTSCH, Frank Process for producing an embossed structure in thin material webs
EP0900131A1 (en) 1996-04-18 1999-03-10 Dr. Mirtsch GmbH Structuring process that stiffens and protects the surface of thin material webs
WO1998040910A1 (en) 1997-03-10 1998-09-17 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Wiring forming method for semiconductor device and semiconductor device
DE19856236A1 (en) 1998-12-06 2000-06-15 Mirtsch Gmbh Dr Straightening structured sheet material containing bulges, uses rollers to bend or stretch material
DE10105624A1 (en) * 2001-02-08 2002-10-02 Omg Ag & Co Kg Knitted catalyst gauze used in heterogeneously catalyzed gas reactions catalyzed by noble metals, such as oxidation of ammonia with atmospheric oxygen for producing nitric acid, comprises weft threads
US20050252182A1 (en) 2001-12-03 2005-11-17 Donaldson Company Filter element using corrugated media sheet
DE102005041516B4 (en) 2005-09-01 2007-11-15 Dr. Mirtsch Gmbh Method for three-dimensionally wave-shaped structuring of material webs or thin-walled sheet metal parts or film sections and use thereof and apparatus for carrying out the method
DE102006062189B4 (en) * 2006-12-22 2009-03-19 Dr. Mirtsch Gmbh Method for producing a structured material web for the passage of fluid media, structured material web and use thereof
DE102010016980A1 (en) * 2010-05-18 2011-11-24 Alfred Buck Method for manufacturing e.g. multifunctionally insertable, temperature-resistant and self-supporting knitted fabric body utilized in e.g. sieve, involves pushing tubular knitted fabric base body in expanded state in stitch course direction

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Prospekt von Heraeus, "Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus", D. F. Lupton et. al.
Prospekt von Heraeus, "Ammonia Oxidation Catalysts from Heraeus", D. F. Lupton et.al., page 09

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013002213B4 (en) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DD287542A5 (en) COMPONENT BASED ON MICROBASE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP3452650B1 (en) Synthetic netting with double warp chains
DE1585110C3 (en) Process for the manufacture of a limited stretch textile product
DE2625836C3 (en) Nonwoven fabric with a lattice structure consisting of two different patterns and method for its manufacture
EP2689841B1 (en) Catalyst
DE202015101004U1 (en) Air permeable climate button
EP1333120B1 (en) Papermaker&#39;s fabric, in particular press felt
DE2434082B2 (en) Method for producing a packing body
DE102013101749A1 (en) catalyst
DE102013002213B4 (en) Method for producing a structured material web from knitted, knitted or woven threads and use of the same
DE2353640B2 (en) Catalyst carrier
DE1535788C3 (en) Pile fabric for making hair roll rolls
EP0797545B1 (en) Carrier material for micro-organisms for biologically purifying fluids
DE19730838C2 (en) Hose system
EP2954106B1 (en) Fabric structure with cellular construction
DE102010023413B4 (en) Textile mesh implant
DE19919928C2 (en) Filter structure for filtering solids from a gas stream as well as particle filters
DE102008029405A1 (en) Fabric package for use as heat storage or regenerator in stirling engine, has fabric layers provided with more than ten chaining threads or weft threads, where contact points of fabric layers are distanced from each other
DE2422490A1 (en) FILTER ARRANGEMENT
DE883678C (en) Spring system, preferably made of sheet material
DE3625786C2 (en) Edge hardening on textile fabrics
DE102010013507A1 (en) Filter system, in particular for viscose filtration
DE3734416C2 (en) Process for the production of a textile fabric, such as a crochet border
WO2022029042A1 (en) Gauzes having a tertiary structure for the catalytic conversion of fluids
DE103676C (en)

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee