DE1786474A1 - Verfahren zur Herstellung von durchloecherten Faserbahnen und nach diesem Verfahren hergestellte Faserbahn - Google Patents

Description

Patentanwalt Patentanwälte Dr. phil. Gerhard Henkel Dr. rer. nat. Wolf-Dieter Henkel D-757 Baden-Baden Balg D ί ρ I. - I η g. Ralf M. Kern W ^Dr· rer. nat. Lothar Feller Telegr.-Adr.:Hllp»oldB*cleiKBedeii . <|ΠθΛ/η/ D-8 München 90 I / O D 4 / 4 Eduard-Schmld-Str. 2

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Gcott Paper Company ■

Unf ar Zeichen:

Verfahren aur Herstelluns von durclilocherten Paserbannen und nach diesem Verfahren hergestellte Paserbahn

Die lirfindunc betrifft die Herstellung von Pas erbahnen mit vor-

Lochmuster bzw, mit Bereichen unterschiedlichen Grund~ g, vjobei die Anzahl dieser Löcher bzw. Bereiche bei etwa 100 bisΊ300 je 6,45 cm² Fläche liegt.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung derartiger Paserbahnen nach dem Hassauflege-Grundgedanken. Das erfindungsgemässe Verfahren lasst sich auf einer modifizierten Papierherstellungsmaschine f durchführen. Ausführungsformen der genannten Vorrichtung umfassen modifizierte Papierherstellungsmaschinen, die als einen Bauteil ein erflndungsgemässes durchlässiges bzw. perforiertes, bandartiges Gebilde aufweisen, welches beim erfindungsgemässen Verfahren-und bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ale. Eritv'Jüsserungsglied dient.

KIn anderes Merkmal der Erfindung bezieht sich auf ein perfat'loi'tcfj bandartiges Gebilde zur Verwendung beim vorgenannten Verfahren; und bei der genannten Vorrichtung zur Herstellung der orvituinten Paa erb ahnen", Hoch ein anderes Merkmal der Erfindung botfif-Ct ein Verfahren zur Herstellung der vorstehend erwähnten perforiert on, bandartigen Gebilde,

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. Bereits in einer frühen Stufe¹ der Papierherstellungstechnik wurde erkannt, dass Faserbahnen, mit Bereichen unterschiedlichen Grundgewichts bzw. mit die Bahnen durchsetzenden Öffnungen nicht nur für eine Vielfalt von Anwendungszwecken vorteilhaft wären, sondern auch neuartige Funktionen, wie das Filtrieren von Stoffen, erfüllen würden. Mögliche Anwendungsgebiete für derartige Produkte schälten sich noch deutlicher mit der Einführung von Faserbahnen mit beträchtlicher Nassfestigkeit heraus, welche durch den Einschluss von die Nassfestigkeit verbessernden Mitteln im Faserstoff oder durch die Aufbringung von Nassfestigkeitsmitteln auf die Bahn nach deren Bildung hervorgebracht wurde. ·

Als ältester Beleg für die diesbezüglichen Arbeiten in den Vereinigten Staaten von Amerika wird die USA-Patentschrift J95 719. vom 25.7·1905 angesehen. Aus Gründen, die aus der folgenden Beschreibung noch deutlicher werden, wird angenommen, dass die in dieser Patentschrift beschriebene.Vorrichtung und das zuge-r hörige Verfahren zumindest praktisch nicht betriebsfähig waren. Andere Arbeiten, die möglicherweise vor dieser genannten USA-Patentschrift durchgeführt wurden, wurden hauptsächlich auf dem Gebiet der Faservliese vorgenommen, bei welchen verhältnismässig lange Fasern, im allgemeinen mit einer Länge von mehr als etwa 6,55 mm, zu einer Bahn geformt und während oder nach der Bahnformung umgeordnet wurden, um in der endgültig erhaltenen Bahn Öffnungen auszubilden.

Bei den Verfahren zur Umordnung der Fasern werden letztere u.a. auf einer modifizierten Entwässerungsfläche zu einer Bahn ausgebildet, wobei diese Fläche, wie in der genannten USA-Patentschrift beschrieben, öffnungen in der Bahn entstehen lässt, und wobei die nasse Bahn während oder unmittelbar nach ihrer Ausbildung mit Fluidumströmen, "d.h. Fluss igkeits-. oder Gasströmen,

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-beaufschlagt wird,-und während oder unmittelbar nach der Bahn-" bildung Löcher in die nasse Bahn eingestanzt und die Fasern der Bahn nach deren Ausbildung durchgearbeitet werden; durch alle diese vorgenannten Arbeitsgänge konnten öffnungen in Faservliesen ausgebildet" werden. Frühere japanische Verfahren zur Herstellung von handgemachten, perforierten Faserbahnen aus Papierstoff-Fasern bestanden darin, dass während einer bestimmten Zeitspanne Flüssigkeit auf vorbestimmte Bereiche der nassen Faserbahn aufgetropft wurde, urn die Fasern in lokalisierten Bereichen umzuordnen und auf diese Vieise Öffnungen bzw. Löcher auszubilden. Ein solches Verfahren ist in einer Veröffentlichung von T.K* und H.R. Tindale mit dem Titel "Handmade Paper of Japan", Verlag Charles E. Tuttle Company, Rutland, Vermont/USA, gedruckt in Tokio, Japan, 1952, beschrieben. ^

Bei Anwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren auf die Papierherstellungstechnik unter Verwendung von Fasern mit wesentlich geringerer Länge, d.h. unter etwa 6,35 mm* zeigen sich ernstliche Schwierigkeiten und Einschränkungen. Beispielsweise ist nicht nur die hierfür erforderliche Vorrichtung kompliziert in' Aufbau und Arbeitsweise, sondern ist auch die Bahnbildungs- und Behandlungsgeschwindigkeit ziemlich niedrig. Darüberhinaus ist auch die Abwandlung der Struktur von Faserbahnen aus Fasern mit einer bei Faservlies-Bahnen verwendeten Länge, d.h. im allgemeinen von mehr als 6,35 mm, starken Einschränkungen unterworfen. Beispielsweise ist normalerweise die Anzahl * von öffnungen je Flächeneinheit der Bahn ziemlich niedrig, während die Mindestgrösse der öffnungen, die in den Bahnen ausgebildet werden können, ziemlich gross ist. Äusserdem ist die Anpassbarkeit an variierende Muster beschränkt.

Frühere'Verfahren zur Ausbildung von öffnungen in Faserbahnen durch Stanzen oder durch mechanische Umordnung der Fasern in der Bahn sind beispielsweise in den USA-Patentschriften 3 öj% 303 j

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3 ϋύΐ 5ul, 3 lot 99G, 3 137 u25j 3 012 290 und 3 025 5^5 beschrieben. Beim letztgenannten Verfahren wird die Verwendung von konischen bzw. sich verjüngenden Krallen bzw. Stacheln iu Fourdriniersieb mit der Anwendung eines Fluss igke it 0.-0 prühstrahls zur Urnorcmung der Fasern in der Bahn Kombiniert.

Verfahren zur Ausbildung von öffnungen' in Fasorbahnen durch Aufsprühen von Fluiden auf die vorher ausgebildete Bahn sine beispielsweise in den USA-Patentschriften 3 OSl 500, 3 06S 5'¹T, 3 042 5?o, 3 O33 859 Lind 2 362 25I offenbart.

Die Anwendung einer mechanischen Durcharbeitung einer Fasocbahn. zwecks Ausbildung von Öffnungen in dieser ist in der USA-Patentsehrift 3 08I 512 beschrieben, bei welcher die Bahn durch den Durchlaufspalt zwischen zwei axial und umfangsmässig in.Schwingung versetzten Walzen durchgeleitet wird. Das gleiche Verfahren ist in der USA-Patentschrift 3 I50 41δ beschrieben, bei welcher die uffnungen in einer Faservliesbahn durch Einwirkung zweier speziell ausgebildeter Prägewalzen hergestellt werden.

Die Verwendung von über die Oberseite des Fourdriniersiebs hinausragenden Krallen bzw. Vorsprüngen zur-Steuerung der Bahn--" bildung ist, ausser in der genannten USA-Patentschrift 3 025 535, auch in der USA-Patentschrift 3 034 I80 sowie in der bereits erwähnten USA-Patentschrift 795 719 offenbart. Die USA-Patentschriften 3 I59 530 und 1 699 760 offenbaren die Bildung von modifizierten Langsieben mit unterschiedlichein Uebmuster oder in das Webmuster eingebauten Gliedern zur Steuerung der Bildung von.Öffnungen in den Faserbahnen.

Durchlöcherte Faserbahnen sind neben den vorgenannten. Veröffentlichungen auch in den USA-Patentschriften 3 O3l 514 und 3 OSl 515 beschrieben, die sich beide auf "nonwoven"- bzw, Pascrvliosbahnen

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beziehen. Weiterhin sind derartige· Faserbahnen in der USA-Patentschrift 1-716 866, welche Bahnen mit Löchern in Form von länglichen Schlitzen behandelt, in der USA-Patentschrift 2 113 431, Vielehe sich auf ein Gesichtstuchprodukt mit vergleichsweise .grossen und auf weite Abständen verteilten Perforationslöchern bezieht, sowie in der USA-Patentschrift 2 130 375 offenbart, welche ein Handtuchprodukt mit "einer Vielzahl von auf weite Abstände verteilten, vergleichsweise grossen Löchern in Form von.kurzen Einrissen unterschiedlicher Form . ■ betrifft. ' _ ;

Während einige der in den vorgenannten Veröffentlichungen beschriebenen Verfahren zufriedenstellend zur Ausbildung von ™ Löchern in Faserbahnen bei verhältnismässig niedrigen Geschwindigkeiten und unter Hervorbringung von auf weite Abstände voneinander verteilten, vergleichsweise grossen Löchern angewandt werden können, kann keines der beschriebenen Verfahren und keine der bekannten Vorrichtungen für die Ausbildung eines sehr feinen Musters-"geringe Grosse besitzender Löcher, insbesondere in einer-Faserbahn aus verhältnismässig kurzen Fasern der für die Papierherstellung benutzten Länge, angewandt werden. Eine genau arbeitende Perforier- bzw.- Stanzvorrichtung mit■ verhält-.■ nisiiiäsfjig grosser Oberfläche, bei welcher je 6,45 cm mehr als 100 Krallen bzw. Vorsprünge vorgesehen sein müssten, könnte beispielsweise ..nur unter Schwierigkeiten oder gar nicht hergestellt werden.' Darüberhlnaus wäre es. bei einem Hoohgööchwind.ig-■koit-.i3oarbeltungsvörg.ang äusserst schwierig, die. Bahn von den Krallen abzunehmen, ohne sie einzureissen oder anderweitig zu beschädigen. Ahnliche Einschränkungen und Schwierigkeiten treten bei der Ausbildung der Löcher durch Sprüh- oder Tropfvorfalicon noch doi.itllcher zutage. Neben den oben genannten Schwierigkeiton wirft auch die Ausbildung von mit Löchern versehenen Par.;-;rbahnen auf modifizierten Längsieben der in den Vorveren offenbarten Art beträchtlich.: Schwierigkeiten

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. bezüglich der Bahn-Abnahme, insbesondere bei hohen Herstellungsgeschwindigkeiten auf. Beispielsweise wäre es unmöglich, die mit' Löchern versehene, auf einer Vorrichtung gernäss der USA-Patentschrift 795 719 hergestellte Faserbahn auf die. üblicherweise bei der Papierherstellung angewandte Art und Weise mittels einer Saugvjalze abzunehmen. Da die Vorsprünge die Dicke der Bahn durchsetzen und über die Bahn hinausragen, würde die Saugwalze nur mit den Spitzen der in dieser Patentschrift offenbarten Vorsprünge in Berührung gelangen, -wodurch jegliche Berührung zwischen der Bahn und der Saugwalze ausgeschaltet und die Abnahme der Bahn unmöglich gemacht wird. Die Anbringung einer eng konzentrierten Anordnung von einzelnen Krallen oder ™ Vorsprüngen am'Langsieb in der in der USA-Patentschrift 3 QFjH- 180 beschriebenen Weise-wäre praktisch nicht durchführbar oder unmöglich, sobald die Dichte der Krallen etwa 50 Krallen

je 6,45 cm Langsiebfläche übersteigt.

Die vorgenannten Schwierigkeiten ergeben''sich möglicherweise noch deutlicher aus einer Betrachtung der verschiedene durch- ■ löcherte Faserbahnprodukte zeigenden Veröffentlichungen. Alle diese Veröffentlichungen offenbaren Produkte mit auf vergleichsweise grosse Abstände voneinander verteilten, grossen Löchern, da sich andere Arten von Lochern nach den herkömmlichen Verfahren und mit den bekannten Vorrichtungen nicht herstellen || lassen. ■ · .

Es ist bekannt, dass äusserst kleine Löcher in aus sei· ordentlich hoher Dichte in Faserbahnen verhäitnismässig niedrigen Grundgewichts ausgebildet werden können,, indem diese Bahnen auf Langeleben mit sehr grobem'Webmuster hergestellt werden. Diese Langsiebe werden üblicherweise als ^frHochbuckel^ir-Lan<jsiebe bezeichnet» Derartige Langsiebe können im allgemeinen zur Ausbildung von Löchern mit einer Dichte von bis zu. etwa-l^UO Löehern je 6,45 cm Pas erbahnfl liehe angewandt vjerdeiu -Oberhalb einer solchen Dichte sind die Löcher kaum noch erkennbar und

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besitzt clie hergestellte Bahn das Aussehen eines rauhen Blattes -gewöhnlichen Papiers» Bei Verwendung von solchen "Hochbuckel"-Langsiebeii mit-.noch, gröberem Webmuster zur Herstellung von Löchern mit niedrigerer Dichte in der Faserbahn, d.h. mit

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einer Dichte von unter.-etwa 1500 Locher je 6,45 cm » treten in mancherlei Hinsicht'weitere Schwierigkeiten auf. Beispiols?jeise ergibt sich hierbei eine schlechte Bahnbildung,· da die Entwässerung zwischen den weit voneinander entfernten Drähten so schnell vor sich geht, dass sich die Fasern nicht unter Bildung einer stabilen Struktur untereinander absetzen. Ausserdem ist die ■Bahn bestrebt, sich in die im Langsieb vorhandenen -öffnungen, hineinzuformen, statt sich auf der Langslab-Oberfläche auszubilden, so dass die Abnahme, der Bahn mittels aller hierfür vorgesehenen Einrichtungen schwierig wirö. Darüberh'inaus ist es. schwierig, die .Bahn vorn Langsieb mittels einer Saugwalze abzunehmen, ohne die :3ahri zu beschädigen, Venn der Druck der Saug- -walze, gegen die BaIm verringert .wird, um eine Beschädigung der Bahn auf der rauhen Formfläche des grob gewebten, bzw« "Hochbuckel"-Langsiebs zu vermeiden-,- ist die -Abnahme-sehr'schwierig und unzuverlässig, wenn .nicht sogar uiimögliol·.. Aus den vorstehenden . Ausführungen geht -mithin hervor,.dass die den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von durchlöcherten. Faserb ahnen anhaftenden 'Schwierigkeit on und "iinschränl-aiiigen offenkundig- warden .'lassen, dass diose Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Herstellung eines durchlöcherten bandartigen Gebildes, das als "Entwässe.rungsgljjec" in einer Papierherstellungsmaschine zur -Bildung von Faserbahnen mit der 'gewünschten Anzahl von Löchern ^e Flächeneinheit verwendet werden kann, ungeeignet sind, lienn bekannte Konstruktionen von Entwässerungsgliedern modifiziert werden, um nach.den herkömmlichen Verfahren Bahnen mit Löchern dieser Dichte herzustellen, treten Schwierigkeiten bei der Abnahme der Bahn mittels herkömmlicher Verfahren vom Entwässerungsglied- der Papierherstelluiigsmaschine auf. Dies

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bedeutet, dass es schwierig oder unmöglich wird, die Bahn mittels einer Saugwalze vom Entwässerungsglied abzunehmen. Ausserdem treten bei den im' genannten Bereich liegenden Lochdichten in der Bahn Schwierigkeiten bei der Bahnbildung auf, wenn bekannte Entwässerungsglieder modifiziert bzw. vorbereitet und die herkömmlichen Verfahren zur Modifizierung dieser Entwässerungsglieder angewandt werden.

Aufgabe der Erfindung ist mithin in erster Linie die Schaffung von perforierten bzw. durchlöcherten Paserbahnen mit dem Aussehen von tuchartigen Stoffen, wobei speziell Paserbahnen mit

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etwa 100 - 1J500 Löchern je 6,45 cm hergestellt werden sollen. Insbesondere-sollen die in den Paserbahnen ausgebildeten Löcher vorbestimmte Querschnittsfläche besitzen und in vorbestimmtem Schema angeordnet sein.

In besonderer Ausgestaltung bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung von durchlöcherten Paserbahnen mit gewelltem Querschnitt, der durch Kreppen bzw. Kräuseln von Bahnabschnitten längs voneinander entfernter, paralleler Linien in Maschinen-Querrichtung hervorgebracht worden ist.

Die erfindungsgemässen durchlöcherten Paserbahnen unterscheiden sich insofern merklich von herkömmlichen perforierten Faserbahnen, als sie eine wesentlich grössere Dichte der Löcher je Flächeneinheit der Bahn aufweisen. Die Herstellung derartiger durchlöcherter Paserbahnen ist nach den herkömmlichen Verfahren nicht möglich. Darüberhinaus hat es sich ziemlich unerwartet gezeigt, dass Faserbahnen, bei denen die Löcher in der erfindungsgemäss vorgesehenen Anzahl je Flächeneinheit vorhanden sind, das Aussehen von Gewebe- bzw. tuchartigen Stoffen im Gegensatz zu den mehr nassgelegten Faserbahnen, wie Papier, besitzen. Ausserdem scheinen die eine Lochdichte, wie sie erfindungsgemäss angestrebt wird, besitzenden Faserbahnen nicht

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das Aussehen von einfach rauh geformten Paser- oder Papierbahnen zu besitzen, wie dies bei den auf herkömmliche Weise hergestellten Bahnen der Fall ist, welche auf Drahtgewebetuehern von ausserordentlich grobem Webmuster, wie "Hochbuckel-Langsieben, geformt worden sind. Die Locher der erfindungsgemässen Faserbahnensind infolge des neuartigen Verfahrens zur Ausbildung dieser Löcher in bezug auf Form und Grosse genau und scharf umrissen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Herstellung von Faserbahnen mit Abstand voneinander besitzenden Bereichen niedrigen Grundgewichts im Vergleich zu den restlichen Abschnitten der Bahn. Diese Bereiche sind, ähnlich wie die Löcher, in .' ". % vorbestimmtem Muster angeordnet. Der in der Beschreibung und in den Ansprüchen benutzte Ausdruck "Perforation" bzw. "öffnung" · oder "Loch" bezieht sich auf die Struktur einer Gewebebahn und

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soll einen Bereich reduzieren bzw. niedrigeren Grundgewichts gegenüber den restlichen Bereichen der Bahn bedeuten. Dies bedeutet, dass das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Herstellung von Faserbahnen angewandt werden können, die an auf Abstände verteilten St'ellen eine dünne, feinstoffartige bzw. durchscheinende Membran bzw, ' ■ Schicht besitzen, welche in anderen Fällen öffnungen bzw. Löcher bilden können.

Noch ein anderes Merkmal der Erfindung bezieht sich auf die Bildung von Faserbahnen mit gewelltem Querschnitt. Es hat sich gezeigt, dass durch Kreppen der durchlöcherten Faserbahnen mit den Merkmalen der Erfindung von der Oberseite eines Trommeltrockners bzw. einer Trocknertrommel her ein regelmässiges Kreppmuster infolge der Wirkung der Löcher in bestimmten Bereichen der Faserbahn erzielt wird, wodurch die zwischen den Löchern, befindlichen Bahnabschnitte längs Abstand voneinander be-

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sitzender, in Maschinen-Querrichtung verlaufender Linien eine einer Prägefläche ähnelnde gewölbte bzw. erhabene Gestalt erhalten. Auf diese Weise wird in der Faserbahn ein regelmässiges Master erhabener, gekreppter Bereiche ausgebildet, welche über die allgemeine Ebene der Faserbahn hinausragen und ihr Weichheit und ein betontes Gefüge verleihen.

Aufgabe der Erfindung ist weiterhin die Schaffung eines neuartigen und verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vor-. richtung zur.Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen.

Ein noch anderes Erfindungsziel betrifft die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen in einer ..Weise, dass die fertige Faserbahn mit Hilfe einer über einen Abnahmefilz wirkenden Saugwalze von dem Entwässerungsglied abgenommen'werden kann, auf welchem die Bahn geformt worden ist. ·

Noch ein anderes Erfinduhgsziel bezieht sich auf die Schaffung eines heuartigen und verbesserten perforierten bzw. durchlässigen, bandartigen Gebildes zur Verwendung bei der Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen aus einem Faserstoff auf einer Papierherstellungsmaschine, .

Ein weiteres Erfindungsziel befasst sich mit der Schaffung eines perforierten bzw. porösen bandartigen Gebildes zur Verwendung bei der Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen, wobei diese. Faserbahnen nach ihrer Bildung djutrch eine über einen Abnahmefilz wirkende Saugwalze von diesem Gebilde abgenommen werden können.

Das Verfahren zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen umfasst die Zubereitung eines Stoffgemisches aus Flüssigkeit und Fasern, Dieses Stoffgemisch wird dann zu einem Entwässe-

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rungsglied überführt, das eine Oberseite und eine Unterseite sowie eine Vielzahl von die Ober- mit der Unterseite verbindenden Perforationen bzw. Poren aufweist, welche praktisch gleichmässig über das Entwässerungsglied hinweg verteilt sind. Das Entwässerungsglied weist eine mit ihm verbundene Durchfluss -Steuereinrichtung auf, welche einen Durchfluss von Flüssigkeit aus dem Stoffgemisch durch die Poren in vorbestimmten Bereichen des Entwässerungsgli'eds verhindert. Die Anzahl dieser Bereiche beträgt etwa 100 - 1500 je 6,15 'cm . Durch Verschluss dieser Bereiche wird ein Flüssigkeitsfluss aus dem Stoffgemisch in den vorbestimmten Bereichen des Entwässerungsglieds verhindert.

Das Stoffgemisch wird über die Oberseite des Entwässerungsglieds hinweg verteilt. Vorzugsweise wird das Stoffgemisch über eine Staulippe von einer Maschinenbütte aus zugeführt, -wodurch die schnelle Entwässerung begünstigt wird. Während des Flüssigkeit s ent zugs infolge des Dur ehf Hess ens der Flüssigkeit durch das Entwässerungsglied hindurch und während der Bildung einer Faserbahn auf dem Entwässerungsglied werden Fasern aus den Bereichen des Stoffgemisches entfernt, welche über den vorbestimmten, verschlossenen Bereichen liegen. Die auf dem Entwässerungsglied gebildete, durchlöcherte Faserbahn wird dann mittels einer Saugwalze vom Entwässerungsglied abgenommen.

Eine Möglichkeit zur Entfernung von Fasern aus den die vorbestimmten Bereiche überlagernden Bereichen des Stoffgemisches besteht darin, das Stoffgemisch den Entwässerungsabschnitten unter Turbulenz-Ströimingsbedingungen zuzuführen, wobei die Wirbelströmungen die Fasern während der Bahnbildung aus den gewünschten Bereichen herauswaschen. Dieser Vorgang wird durch Anlegung eines Saugdrucks an die Unterseite des Entwässerungsglieds begünstigt; vorzugsweise -wird der Saugdruck unmittelbar

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nach der Zufuhr des Stoffgemisches zum Entwässerungsglied angelegt, so dass die Entwässerung und die Bahnbildung unter Turbulenz-Strömungsbedingungen vor sich'gehen.

Im. Gegensatz zu den meisten herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen erfolgt die Umordnung der Fasern ,in der Bahn sowie die Ausbildung der Löcher in der Anfangsstufe der Balinbildung. Dieses Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens ermöglicht die Ausbildung wesentlich kleinerer Löcher in wesentlich grösserer Dichte je Flächeneinheit, als dies bisher möglich war. Ausserdem ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen W die Bahnbildung auf einem Entwässerungsglied, von welchem die Bahn mittels einer durch einen Abnahmefilz wirkenden Saugwalze abgenommen werden.kann, was bisher eine der Schwierigkeiten und einer der Nachteile bei den bekannten Verfahren darstellte.

Die Vorrichtung zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen weist eine drehbar gelagerte VJalze und ein um diese herumgeschlungenes, die Walze zumindest teilweise umschlingendes poröses Entwässerungsglied auf. Eine Antriebseinrichtung dient zum Bewegen der Oberseite des Entwässerungsglieds über eine endlose Bewegungsbahn, und eine Maschinenbütte dient dazu, ein Stoff gemisch aus Fasern und Flüssigkeit aufzunehmen·.

Die Maschinenbütte weist eine Staulatten-Formeinrichtung an der endlosen Bewegungsbahn des Entwässerungsglieds auf, welche das Stoffgemisch aus Fasern und Flüssigkeit der Oberseite des Entwässerungsglieds zuführt,- während sich dieses an der Staulatten-Formeinrichtung vorbei über seine endlose Bewegungsbahn bewegt.

Das Entwässerungsglied weist eine Vielzahl von seine Ober- und Unterseite miteinander verbindenden Perforationen bzw. Poren

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auf, welche praktisch gleichmässig-über das ganze Entwässerungsglied hinweg verteilt sind. Mit dem Entwässerungsglied ist eine Durchfluss-Steuereinrichtung verbunden, welche einen Flüssigkeitsfluss aus dein St off gemisch durch die Löcher in vorbestimmten Bereichen des Entwässerungsglieds zu verhindern vermag. Die Anzahl der Porenbereiche beträgt etwa 100 - IJOO Je 6,45 cm . Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in Form einer modifizierten Langsieb-Papiermaschine,, einer Formwalzen- . oder einer Zylinder-Papiermaschine ausgebildet sein.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist im Entwässerungsglied eine Durchfluss-Steuereinrichtung in Form von geschlossenen Bereichen im Entwässerungsglied vorgesehen. Bei einer ande-' % ren Ausführungsform sind die Durchfluss-Steuerglieder von der Oberseite des Entwässerungsglieds abstehende Vorsprünge, deren Hohe über- der Oberseite des Entwässerungsglieds kleiner ist als die Dicke der auf letzterem gebildeten, nassen durchlöcherten Faserbahn. Überraschenderweise sind Durchfluss-Steuerglieder dieser Art in der Lage, auf eine bisher nicht offenbarte iieise Löcher in einer Faserbahn auszubilden. Einer der überraschenden Vorteile der Ausbildung von Faserbahnen'auf einer derartigen Vorrichtung besteht darin, dass die Bahn von der Oberfläche; durch Andruckberührung mit einer durch einen Abnahmefilz hindurch wirkenden Saugwalze abgenommen werden kann, während die bei den herkömmlichen Vorrichtungen vorgesehenen Vorsprünge μ infolge ihrer ausserordentlich grossen Höhe die Abnahme der Bahn .mittels einer Saugwalze unmöglich machten.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht mithin in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines perforierten bzw. porösen, bandartigen Gebildes zur Verwendung bei der He^- n-c"von durchlöcherten Faserbahnen«

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Ein weiteres Erfindungsziel·besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Modifizierung von auf herkömmliche V/eise gewebten Drahtgeweben für die Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen mit etwa 100 - 1J500 Löchern je 6,45 cm², wobei die Löcher in einem vorbestimmten Schema angeordnet sind.

Das Verfahren zur Vorbereitung des perforierten bandartigen Gebildes umfasst die Ausbildung einer Vielzahl von Öffnungen bzw· Poren in einem vorbestimmten Muster in einer Füllmaterial-

. bahn unter Zurücklassung von undurchlö chert en Abschnitten zwischen diesen Öffnungen. Die FUllmaterialbahn wird unter Berührung auf ein durchlässiges Entwässerungsglied aufgebracht, das gegebenenfalls aus einem gewebten Drahttuch bestehen kann. An die am weitesten vom Entwässerungsglied entfernte Oberfläche der Bahn wird Druck angelegt, während das Entwässerungsglied von einer Stützfläche getragen wird, so dass Füllmaterial aus der Bahn in die im Entwässerungsglied vorgesehenen Zwischenräume hineinfliesst, und zwar praktisch nur in den Bereichen des Entwässerungsglieds, welche unter den undurchlöcherten Bereichen der Bahn liegen, so dass im Entwässerungsglied Bereiche zurückbleiben, welche der Vielzahl von in der Bahn vorgesehenen "Perforationen entsprechen und praktisch frei von Füllmaterial sind.

Sodann wird von der am weitesten vom Entwässerungs^lied entfernten Fläche der Bahn her ein aushärtbares Material in die Öffnungen eingebracht, so'dass ein Teil dieses Materials durch die öffnungen hindurchdringt, in die Zwischenräume eindringt· und das Entwässerungsglied in den füllmaterialfreien Bereichen .innig berührt. Ein Querfluss über die Begrenzungen der Bereiche des aushärtbaren Materials im Entwässerungsglied. vjird durch das in diesem vorgesehene Füllmaterial, praktisch verhindert. Das aushärtbare Material wird sodann durch Aushärtung festgelegt, während das Füllmaterial vom EntviässeruncGglied. entfernt wird.

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Ein Merkmal der Erfindung- beruht in der Verwendung einer Stützschicht -zusammen mit der Füllmaterialschicht, wodurch die Tiefe begrenzt wird, bis su welcher das Füllmaterial in das Entwässerungsglied 'eingepresst wird. Das vorstehend beschriebene Verfahren, ermöglicht die Anwendung von aushärtbarem Material in einer vorbestimmten Form und Menge in vorbestimmten Bereichen eines durchlässigen Entwässerungsglieds, wie eines Drahtgewebes. Diese Anwendung kann in Form einer sehr grossen Anzahl von kleinen, dicht nebeneinander befindlichen, genau geformten und ausgerichteten Bereichen im Entwässeiningsglied geschehen, wobei

2 diese Bereiche in einer Dichte von etwa 100 - I300 je 6,45 cm vorhanden sind., .

Im folgenden sind einige bevorzugte Ausführungsformell der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

•Fig. 1 eine in stark vergrössertem Masstab gehaltene Aufsicht auf ein Stück einer dui^chlocherten Faserbahn mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. j5 eine in stark vergrössertem Masstab gehaltene schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung der Fluidumströmung während der Herstellung der durchlöcherten Faserbahn nach dem erfindungsgemässen Verfahren, g

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemässen Faserbahnen,

Fig· 5 einen Teilschnitt durch einen Abschnitt der Vorrichtung geraäss Fig. 4, in stark vergrössertem Masstab,

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform eines Teils der Vorrichtung gemäss Fig. 4, in vergrössertem Masstab,

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Fig. 7 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Abwandlung der erf.indungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 8_ einen schematischen Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung gemäss Fig. 4 zur Veranschaulichung einer "weichen" Abnahme einer auf der Vorrichtung gebildeten Bahn durch eine Saugwalze, in stark vergrössertem .Masstab,

Fig. 9 einen schematischen Teilschnitt durch einen Abschnitt einer abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung gemäss Fig. 4 zur- Darstellung einer "hallten" Abnahme einer auf der Vorrichtung gebildeten Bahn durch oine Saugwalze, in stark vergrössertem Masstab,

Fig. 10 und 11 in stark vergrössertem Masstab gehaltene perspektivische Teilansichten herkömmlicher Entwässerungsglieder in Form von Drahtgeweben unterschiedlichen Webmusters, wie sie bei einer Papierherstellungsmaschine verwendet werden,

Fig. 12 eine in stark vergrössertem Masstab gehaltene perspektivische Ansicht eines Teils eines abgewandelten Entwässerungsglieds mit einer Vielzahl von geschlossenen Bereichen/ wie es sich zur Verwendung bei der Vorrichtung gemäss Fig. 4 zur Herstellung von erfindungsge- W ' massen durchlöcherten Faserbahnen eignet,

Fig, IJ und 14 in stark vergrössertem Masstab gehaltene·Tcilschnittansichten weiter abgewandelter erfindungsgemässer Entwässerungsglieder mit verschlossenen und erhabenen Bereichen zur Verwendung bei der Vorrichtung gemäss Fig. 4 zur Herstellung der erfindungsgemässen durchlöcherten Faserbahnen, und

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Fig. 15, 16 und 17 in stark vergrössertem Masstab gehaltene Teilschnittansichten, welche der Reihe nach die Verfahrensstufen zur Herstellung von erfindungsgemassen ■ ; durchlässigen, »bandartigen Gebilden veranschaulichen.

- Die erfindungsgemassen durchlöcherten Faserbahnen weisen eine Vielzahl von Perforationen bzw. Löchern auf, welche die eine Bahnfläche mit der anderen verbinden, Fig. 1 zeigt in stark vergrösserter Aufsicht einen Abschnitt einer erfindungsgemassen durchlöcherten Faserbahn mit,Löchern 20 von kreisförmiger Gestalt, die voneinander getrennt und durch undurchlöcherte Bahnabschnitte 21 umrissen sind, welche aus wahllos miteinander verschlungenen Fasern bestehen, die an voneinander ent- · fernten Berührungspunkten zwischen den Fasern miteinander verbunden sind, beispielsweise durch einen bei der Papierherstellung angewandten Bindungsmechanismus. Andere Abwandlungen der erfindungsgemassen Faserbahnen enthalten nassfestigkeitsverbessernde Mittel, wie solche von einem sauren Aushärtungstyp, beispielsweise Harnstoff-Formaldehydpolyamin und Melamin-Formaldehyd, oder solche von einem neutralen Aushärtungstyp, beispielsweise Amin-Amid, welche durch Zugabe zum Faserstoff öder Stoffgemisch, aus welchem die Bahn gebildet wird, oder durch nachträgliche Zugabe, beispielsweise durch Besprühen oder Imprägnieren der Bahn, in die Bahn eingebaut sind. Noch weiter abgewandelte Ausführungsformen der erfindungsgemassen Faserbahnen enthalten Bindemittel, wie Polyacrylat, Polyvinylacetat oder Styrolbutadien-Gummis, welche durch Aufsprühen oder Imprägnieren während oder nach der Bahnbildung zugesetzt werden.

,Die Löcher 20 sind in der Bahn vorzugsweise in einer Verteilungsdichte von etwa lOO - 1300 Löchern je 6,4-5 cm Bahnfläche vorhanden. Dies bedeutet, dass die Bahn bei der niedrigsten Lochdichte etwa 10 Löcher je 2.5,4 mm (linear) und bei der höchsten Dichte etwa 36 -Löcher auf 25,4 mm aufweist. Bei Zu-

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rücklassung ausreichend breiter undurchlöcherter Abschnitte 21 der Bahn zwischen den kreisförmigen Löchern 20 erhalten letztere einen Durchmesser von etwa 0,38 - 1,27 mm. Die Querschnittsfläche der Löcher liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,15 χ 10 und 2 χ 10"⁵ Zoll² bzw, 0,1134 - 1,286 mm², ' '

Vorzugsweise sind die Löcher 20 in einer Dichte von etwa 100 700 Löchern je 6,45 cm in der Bahn vorhanden. Dies bedeutet, dass die Bahn bei der niedrigsten Lochdichte etwa 10 und bei der höchsten Lochdichte etwa 26 Löcher je 25,4 mm (linear) aufweist. Hierbei ergeben sich Löcher mit einem Durchmesser von etwa 0,51 - 1,27 rom,- D^ie Querschnitts fläche der Löcher 20 liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,3 χ 10"^ und 2 χ 10""·^ Quadratzoll, wenn zwischen, den Löchern 20 ausreichend breite undurchlöcherte Bahnabschnit'te 21 zurückbleiben.

Die in der Bahn, enthaltenen Pasern am Umfang jedes Loches 20, welche die Kante dieses Loches festlegen, sind bestrebt, praktisch parallel zueinander zu liegen, Ausserdem liegen die dicht am Umfang jedes Loches 20 befindlichen Fasern hauptsächlich in die.Lochkanten tangierender Lage oder parallel zu einer Tangente längs der Lochkante, Hierdurch ergibt sich eine genaue Pestlegung der in der Bahn ausgebildeten Löcher 20, was auf die Art und Weise der Herstellung der Bahn nach dem erfindungsgemässen Verfahren zurückzuführen ist.

Wie eingangs erwähnt, war die Bildung von Paserbahnen mit Loch-Verteilungsdichten im obengenannten Bereich bisher nicht möglich. Ein Merkmal der Erfindung, welches zu der Möglichkeit der Herstellung von Faserbahnen mit Löchern in dieser ausserordentlich dichten Verteilung beiträgt, besteht in einem Bahnherstellungsverfahren, bei welchem die Löcher während der Anfangsstufen der Bahnbildung ausgebildet werden. Dies ermög-

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licht die Erzielung einer wesentlich besseren Loch-Festlegung in bezug auf Lochgrösse und -form als dies bei den herkömmlichen Verfahren möglich ist, bei welchen die Löcher in der Bahn nach der Bahnherstellung durch Umordnung der Fasern ausgebildet werden. In diesen Fällen sind die öffnungen bestrebt, ihre Form infolge von Hysteresekräften oder Restspannungen in der Bahn zu verändern, welche davon herrühren, dass die Fasern in ihre ursprüngliche Lage zurückzukehren trachten, in welcher sie zumindest teilweise miteinander verbunden waren; dies ist bei den erfindungsgemässen Faserbahnen nicht der Fall.

Die erf indungsgemässen Faserbahiien besitzen darüberhinaus u.a. eine Durchlässigkeit, welche sie für die Verwendung in einer " Vielzahl von Anwendungsbereichen,, beispielsweise als Filteroder Wischtücher, geeignet macht. Die genaue Festlegung und Formgebung der Löcher 20 wird ohne Beeinträchtigung der normalen Festigkeit der undurchlöcherten, die Bahn bildenden Abschnitte 21 erreicht* Die früheren Verfahren, bei welchen die Löcher entweder im nassen Zustand der Bahn oder nach dem Trocknen, beispielsweise durch Perforieren, ausgebildet wurden, führten zu einer Verschlechterung der Bahnfestigkeit infolge einer Zerstörung der Bindungen, eines Zusammenpressen der Bahn und anderer Erscheinungen, welche den Wert der Bahn für viele Anwendungszweoke verminderten. Beispielsweise wurden bei den bekannten Verfahren während der Lochbildung Fasern oder kürzere g Faserstückchen gelockert, so dass sie sich bei der Verwendung der Bahn als Wischtuch lösten und auf der gewischten Fläche zurückblieben. Ähnliche Schwierigkeiten traten bei Verwendung der Bahnen für Filterzwecke auf. Die erfindungsgemässen durchlöcherten Bahnen zeigen in dieser Beziehung insofern überlegene Struktur, als die während der Bahnherstellung hervorgebrachten Bindungen infolge der fehlenden Weiterbearbeitung im allgemeinen intakt bleiben. Die erfindungsgemässen durchlöcherten Faser-

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bahnen sind zahlreichen Anwendungszwecken zugänglich und können beispielsweise für die Herstellung von Teebeuteln oder für Filter verwendet werden. Die Faserbahnen haben sich ausserdem auch für die Verwendung bei saugfähigen Hygieneartikeln, wie Monatsbinden oder wegwerfbaren Servietten, als brauchbar erwiesen.

Weiterhin hat es sich gezeigt, dass die durchlöcherten Faserbahnen mit Löchern innerhalb des oben genannten Grossen- und Dichtenbereichs je Flächeneinheit in veränderlichem Auslass, so- · wohl bezüglich des Aussehens als auch der Eigenschaften Geweben ■ähneln,, die aus miteinander verwebten Schuss- und Kettfaden bestehen. Genauer gesagt, kann nach dem erfindungsgemässen Verfahren eine durchlöcherte Faserbahn hergestellt werden, welche das allgemeine Aussehen eines Gewebes bzw. -Tuches besitzt. Ausserdem können durch Auswahl der Faserlänge, des Grundgewichts und anderer Parameter der Faserbahn die Drapierung bzw. der Faltenwurf und das Griffgefühl der Bahn so gewählt werden, dass es den entsprechenden Eigenschaften von Geweben ähnelt oder entspricht. Der bevorzugte Bereich der Loch-Verteilungsdichte der durchlöcherten Faserbahnen, welche Geweben ähneln sollen, liegt bei etwa 100 - 700 Löcher.je 6,45 cm . Die bevorzugte Lochdichte für derartige Faserbahnen liegt zwischen etwa.250 und 65O Löchern je 6,45 cm ,

Die Löcher können in den erfindungsgemässen Faserbahnen in jedem gewünschten Muster, einschliesslich desjenigen von'Geweben, ausgebildet werden. Dies ermöglicht die Herstellung von Faserbahnen mit Mustern, ohne dass ein Druckverfahren- angewandt zu worden braucht. Stattdessen können die Löcher selbst als Dokorationsmuster dienen, so dass dieFaserbahnen bei Produkten verwendet werden können, bei welchen ein Dekorationseffekt gewünscht wird. Die Form der in den erfindungsgemässen Pasorbahnen ausgebildeten Löcher lässt sich ebenfalls variieren und auf

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vorbestimmte Weise steuern. Es hat-sich gezeigt, dass eine &i-• derung der Form der in der Bahn ausgebildeten Löcher zu Änderungen des Gesamt-Aussehens und manchmal auch der physikalischen Eigenschaften der 'durchlöcherten .Faserbahn führt. Je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck der Faserbahnen besitzen die Form der !Löcher und ihr Schema bzw. ihre Anordnung relativ zueinander in der Bahn möglicherweise einen vorteilhaften Einfluss auf die Brauchbarkeit der Faserbahn. In einigen Fällen sind längliche Löcher, deren Länge in Maschinen-Laufrichtung das 5-fache der Breite in Maschinen-Querrichtung beträgt, ausgebildet worden; derartige Faserbahnen besitzen beträchtliche Dehnfälligkeit in Maschinen-Querrichtung, viemxi die Löcher in einander abwechselnden Reihen gegenüber den Löchern der benach-' barten Reihen versetzt angeordnet sind.

Die erfindungsgemässen durchlöcherten Faserbahnen sind bereits in einer Vielfalt verschiedener Grundgewichte von etwa l,8l kg/ 267_tk m² bis etwa 15,9 kg/267,4 m⁵ hergestellt worden. Die besten Ergebnisse zeigten sich bei -der Herstellung von Bahnen, welche Gewebestoffen ähneln, mit niedrigerem Grundgewicht, d.h. mit Gewichten von etwa 1,81-7,26 kg je 267,K m . Faserbahnen grösseren Grundgewichts besitzen- keinen so scharf begrenzten Umriss um die Löcher herum, durch welchen die Form der Löcher festgelegt wird, was auf Schwierigkeiten bei der schnellen Formung von schwereren Bahnen zurückzuführen ist. Beispielsweise . - - ä erstrecken sich hierbei zeitweilig einander überlappende Fasern in die Lochbereiche und verschlechtern somit in gewissem Ausmass den scharfen Umriss.

Es hat sich gezeigt, dass alle genannten Ergebnisse in gewissem Auslass von der Art und der Länge der verwendeten Fasern abhängen. Zur Erzielung eines feinen Lochmusters, d.h. von Löchern

in einer Verteilungsdichte von etwa 600 - 15 00 je 6>45 cm ,hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, Fasern von Papierstoff-

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länge bzw. der bei der Papierherstellung verwendeten Länge zu verwenden, d.h. von weniger als etwa 6,35 mm. Zur Herstellung von Paserbahnen mit Lochdichten von etwa 100 - βΟΟ Löchern.je 6,45 om können dagegen sowohl Fasern von Papierstofflänge als auch längere Fasern zufriedenstellend angewandt werden. Wie erwähnt, hängt dies in gewissem Ausmass vom Grundgewicht der herzustellenden Faserbahn ab. ■ ■

Wenn die erfindungsgemässen durchlöcherten Faserbahnen* auf her-• kömmliehe Weise gekreppt-werden, beispielsweise mittels einer mit der Oberfläche eines-Yankee-Trockners zusammenwirkenden Kreppschiene, werden den' Bahnen spezielle und einzigartige Eigenschaften und Charakteristika verliehen. Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen einige·dieser Eigenschaften bei einer typisehen durchlöcherten Faserbahn, die auf diese Weise behandelt worden ist.

Das Kreppen wird ja nach dem Muster der Löcher in der Bahn in grösserem oder geringerem Ausmass beeinflusst; im allgemeinen " wird jedoch eine regelmässige Kreppung bzw. Kräuselung erreicht, wie sie bei herkömmlichen Papiersorten normalerweise nicht zu beobachten ist. Ausserdem wird der Faserbahn durch das Kreppen ein gewellter Querschnitt erteilt, welcher weitgehend dem Zustand ähnelt, der durch .mechanische Prägung der Bahn im nassen oder trockenen Zustand hervorgebracht wird. Genauer gesagt, besitzt die Faserbahn neben den auf Abstände verteilten Löchern 20 eine Vielzahl von auf Abstände verteilten Erhebungen bzw. erhabenen Bereichen 22 und Vertiefungen bzw. Eindrückungen 23. Die Lage dieser erhabenen Bereiche 22 und Vertiefungen 2j5 wird allgemein durch das Verteilungsschema der Löcher 20 in der Bahn beeinflusst und gesteuert. Gemäss den Fig. 1 und 2 befinden sich die erhabenen Bereiche 22 im wesentlichen zentral zwischen einer Gruppe von mehr als zwei Löchern 20, Während sich die Vertiefungen 2> im allgemeinen zwischen zwei benachbarten Lö-i ehern 20 und um den Umfang der Löcher 20 herum befinden. Genau--

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er gesagt-, befinden sich die Vertiefungen 23 in den Bahnbereichen zwischen zwei einander benachbarten Löchern 20, wobei diese Bahnbereiche die Löcher 20 voneinander trennen und im wesentlichen einen Teil des Umfangs dieser Löcher 20 bilden. Diese.Bahnbereiche sind praktisch an einem Knotenpunkt-miteinander verbunden, der sich im wesentlichen "in einem erhabenen Bereich 22 zwischen einer Gruppe von mehr als zwei Löchern befindet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Durch Änderung der Grosse, der Form und der Verteilungsdichte der Löcher 20 in der Faserbahn können die Grosse, die Form und die Wiederholungsfolgfi der Wellungen bzw. der erhabenen Bereiche 22 und der Vertiefungen. 23-beeinflusst werden,

Eine besondere Eigenschaft derartiger Faserbahnen ist die Weichheit und das hohe Volumen der erhabenen Bereiche 22. Die erhabenen Bereiche 22 sind diejenigen Abschnitte der Bahn, Vielehe durch die Kreppschiene berührt und gekreppt bzw. gekräuselt werden, Es hat sich gezeigt, dass die Anzahl von Kreppmarken 2h_t die jedem der erhabenen Bereiche 22 erteilt werden, bei einer vorgegebenen Faserbahn jeweils praktisch gleich ist. Das hierdurch erhaltene Bahnprodukt weist sowohl die Saugfähigkeit bzw. Fluidum-Durchlässigkeit begünstigende Löcher 20 als auch wesentlich über die Ebene der durchlöcherten Fäserbahri hinausragende erhabene Bereiche 22 auf, deren öberflache gute Weichheit und Saugfähigkeit besitzt, wodurch | die Faserbahn besonders gut für Produkte wie Papier-Wischtücher geeignet wird.

Beim erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen wird ein Stoffgemisch durch Vermischen von Fasern in einer Flüssigkeit zubereitet. Dieses Stoffgemisch besitzt vorzugsweise eine Konsistenz entsprechend derjenigen von für die Papierherstellung verwendeten Faserstoffen, d.h. einen Paaergehalt von 0,2-0,5 ßew.-$, bezogen auf das

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zubereitete Stoffgemisch. Im vorliegenden Fall stellt das Stoffgemisch praktisch eine Suspension von Fasern in einer Flüssigkeit dar, obgleich zur Aufrechterhaltung einer einwandfreien Faserdispersion gerührt werden muss. Die vorgenannten Bedingungen ändern sich jedoch je nach der verwendeten Faserart und -länge. -

Das Stoffgemisch wird zur Oberfläche eines Entwässerungsglieds geleitet, das eine Oberseite, eine Unterseite und eine Vielzahl von Ober- und Unterseite miteinander verbindenden öffnungen, Perforationen bzw. Poren aufweist. Diese Poren sind praktisch gleichmässig über das ganze Entwässerungsglied hinweg verteilt. In vielen Fällen besteht das Entwässerungsglied aus einem Drahtgewebe, wie es beispielsweise als Fourdrinier- bzw. Langsieb verwendet ?jird und bei.welchem die öffnungen bzw. Poren durch die Zwischenräume zwischen den miteinander verwebten Drahtfäden gebildet werden. Das Entwässerungsglied weist mit ihm verbundene Durchfluss-Steuermittel auf, welche einen Flüssigkeitsfluss aus dem Stoffgemisch durch die öffnungen bzw. Poren hindurch in bestimmten Bereichen des Entwässerungsglieds zu verhindern vermögen, indem sie diese Öffnungen blockieren bzw. verschilessen.

Der Flüssigkeitsfluss aus dem Stoffgemisch durch die vorbestimmten Bereiche'des Entwässerungsglieds hindurch wird durch die Durchfluss-Steuermittel verhindert, während der Flüssigkeitsfluss aus dem Stoffgemisch durch die öffnungen des Entwässerungsglieds hindurch zugelassen wird. Während des Flüssigkeitsentzugs bzw. der Entwässerung durch das Entwasserungsglied hindurch,, was zur Bildung einer Faserbahn auf dein En tw äs se rungs glied führt, werden Fasern durch Fliesswirkung aus den Bereichen des Stoffgemisches entfernt, welche die vorbestimmten, verschlossenen Stellen des Entwässerungsglieds überlagern, in denen eine Entwässerung durch die Durchfluss-Steuermittel verhindert wird. Dies bedeutet, dass alle Fasern, die sich vorübergehon^

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an den vorbestimmten verschlossenen Stellen des Entwässerungs-'.-glieds ablagern, augenblicklich weggeschwemmt oder während der Bahnbildung anderweitig entfernt ?jerden. Die Faserbahn wird mithin derart- ausgebildet,' dass sich keine Fasern über diesen vorbestimmten Stellen-des Entwässerungsglieds befinden. Hierdurch werden in der auf dem Entwässerungsglied hergestellten Faserbahn Löcher ausgebildet. Die durchlöcherte Faserbahn.wird sodann mittels einer über einen Abnahmefilz wirkenden Saugwalze vom Entwässerungsglied abgenommen. In manchen Fällen kann die Faserbahn ohne Verwendung eines Abnahmefilzes unmittelbar mittels einer Saugwalze abgenommen werden. ,

Die vorbestimmten Bereiche bz?j. Stellen können eine oder mehre- ' ™ re Öffnungen des Entwässerungsglieds ganz oder teilweise umfassen; sie brauchen auch nicht in Übereinstimmung mit den im , Entwässerungsglied befindlichen Öffnungen angeordnet zu sein. Die Anzahl dieser vorbestimmten Bereiche kann ziemlich weit schwanken; die obere Grenze für die Verteilungsdichte dieser

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Bereiche liegt bei etwa 1300 je 6,45 cm'" Fläche des Entwässerungsglieds t Oberhalb dieser Verteilungsdichte verlieren die · nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Löcher ihre · scharfe Begrenzung bezüglich Grosse und Form. Es wird angenommen, dass dieser Umstand teilweise darauf zurückzuführen ist, dass die Einzelfasern eine solche Länge besitzen, dass sie sich, von einem-Loch zum anderen erstrecken können und folglich be- ä strebt sind, die vorbestimmten geschlossenen Bereiche, in Vielehen die Löcher ausgebildet werden sollen, zu überbrücken oder wahllos zu überkreuzen. Dies hat zur Folge, dass die Kräfte, welche eine Ablagerung der Pasern auf bestimmten, nicht bl'akkierten Stellen des Entwässerungsglieds bewirken, durch die Kräfte behindert werden, welche bestrebt sind, die vorübergehend auf den verschlossenen Bereichen abgelagerten Fasern zu entfernen bzw. wegzuschwemmen.

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Bei der bevorzugten Aus fuhrurigs form der Erfindung werden die Pasern aus den Bereichen des Stoffgemisches, welche über den· vorbestimmten Stellen des Entwässerungsglieds liegen, dadurch entfernt, dass das'Stoffgemisch unter Turbulenz-Strömungsbedingungen auf die Oberfläche des Entwässerungsglieds aufgebracht und die Bahnbildung durchgeführt wird, bevor sich diese Turbulenz-Strömungsbedingungen aufheben. Es hat sich gezeigt, dass bei Aufbringung des Stoffgemisches auf ein sich bewegendes Entwässerungsglied in Form einer sich praktisch parallel zur • Oberfläche des Entwässerungsglieds bewegenden Schicht an lokalisierten Stellen ander Zwischenfläche zwischen dem Entwässerungsglied und dem Stoffgemisch Wirbelströmungen hervorgerufen werden. Obgleich die Entstehung dieser Wirbelströmungen auf verschiedene Ursachen zurückgeführt· wird, ist ihr Ursprung nicht genau bekannt. Ein Zustand* bei welchem Wirbelströmungen hervorgerufen werden, ist ein Geschwindigkeitsunter«chied zwischen dem Stoffgemisch und dem Entwässerungsglied. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass Wirbelströrnungen und Turbulenzbedirigungen im,allgemeinen stets in solchem Ausmass vorhanden sind, dass die durchlöcherten Faserbahnen gebildet werden, selbst wenn dieser Geschwindigkeitsunterschied nicht in nennenswertem Ausmass besteht.

Die lokalen Wirbelströmungen schwemmen jedoch die Fasern aus den über den Durchfluss-Steuermitteln, d.h. den blockierten oder verschlossenen Bereichen des Entwässerungsglieds, in welchen eine Entwässerung verhindert wird, gelegenen Bereichen des Stoffgemisches heraus. In anderen Bereichen des Entwässerungsglieds, in welchen eine Entwässerung über die Öffnungen des Entwässerungsglieds möglich ist, reicht die durch den Fluidumstrom während der Entwässerung auf die Fasern ausgeübte Kraft aus, die' Fasern in Form einer Faserbahn auf dem Langsieb zu halten.

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Fig.'3 veranschaulicht in schematischer Darstellung die Wirkung der Turbulenz-Strömungsbedingungen während der Bahnherstellung. Ein allgemein mit 26 bezeichnetes Entwässerungsglied bzw. Sieb läuft hierbei in die durch den Pfeil 27 angedeutete Richtung. Das Entwässerungsglied bzw. Sieb 26 besteht aus miteinander verwebten Kettfäden 30 und Schussfäden 28, die eine durchlässige Oberfläche mit einer Vielzahl von auf gleiche Abstände voneinander verteilten -öffnungen-bzw.. Poren bilden, welche durch die miteinander verwebten Fäden und zwischen diesen festgelegt werden* Am Entwässerungsglied 26 sind zahlreiche Durchfluss-Steuermittel, von denen eines bei 3I angedeutet ist, befestigt, deren abstehende Teile ein kleineres Stück über die Oberseite des Entwässerungsglieds 26 hinausragen, als die Dicke der darauf zu bildenden nassen Faserbahn 32 beträgt.

Auf die Oberseite des Entwässerungsglieds 26 ist ein Stoffgemisch 33 aus Flüssigkeit und Fasern aufgebracht. Die Abfuhr der Flüssigkeit aus dem Stoffgemisch 33 erfolgt über die durchlässigen- Bereiche des Entwässerungsglieds 26 zwischen den Durchfluss-ßteuermitteln 31..Während die Flüssigkeit durch die Öffnungen bzw. Poren des Entvjässerungsglieds 26 hindurchtritt, werden die Fasern des Stoffgemisches 33 unter Bildung der Paserbahn 32 in wahlloser. Anordnung auf dem Entvjässerungsglied 26 abgelagert und gesammelt. Durch den weiteren Ablauf der Flüssigkeit werden'die derart .abgelagerten FaSeX-⁵Ii in ihrer.

gerten FaSeXIi in ihrer. g

Lage gehalten, während sich auf ihnen weitere Fasern unter Bildung der Faserbahn 32 ablagern und ansammeln. Die Entwässerung kann durch eine an die Unterseite des Entwässerungsglieds 26. angelegte Saugwirkung beschleunigt werden. Infolge der bei der BahiibilduiiG auftretenden Turbulenz-Strömuiigsbedingungen treten .in Gtoffgemisch bei 34 angedeutete Wirbelströmungen auf, welche dio Pasern von'den Oberseiten 35 der Durchfluss-Steuermittel 3I wegschwemmen, wo die Fasern nicht durch Ξntwasserungs- bzw. Ablaufkräfte ^zusammengehalten bzw. angesammelt werden. Die Wirbel--.

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strömungen J54 haben jedoch keine Beeinträchtigung der Faseransammlung in den Bereichen über den Entwässerungsbereichen des Entwässerungsglieds 26 zur Folge. Die Faserbahn 32 kann mit einer die Höhe der Oberseiten 35 der Entwässerungsglieder 26 übersteigenden Dicke gebildet werden, wobei dennoch Löcher in der Faserbahn j52 über den Steuermitteln 31 ausgebildet werden. Bei der Herstellung einer Faserbahn 32 unter Turbulenz-Strömungsbedingungen vermögen die Wirbelströmungen 34 die Pasern aus diesen Bereichen zu entfernen, selbst wenn die Faserbahn ein vergleichsweise hohes Grundgewicht von etwa 15*9 leg je 267,4 m und eine entsprechend grosse Dicke besitzt.

™ Es hat sich als außerordentlich vorteilhaft erwiesen, nach der Aufbringung des Stoffgemisch.es 33 auf die Oberseite des Entwässerungsglieds 26 einen Unterdruck anzulegen, um die Bildung der durchlöcherten Faserbahn zu unterstützen. Vorzugsweise erfolgt die Bahnbildung unter Turbulenz-Strömungsbedingungen. Da diese Bedingungen nur während einer kurzen Zeit nach der ■ Berührung zwischen dem Stoffgemisch 33 und dem Entwässerungsglied 26 bestehen, unterstützt dieser Unter- bzw. Saugdruck die Entwässerung und die Bahnbildung innerhalb einer kurzen Zeitspanne nach Aufbringung des Stoffgemisches 33 auf das Entwässerungsglied 26 und nachdem die Faserbahn 32 nur ein sehr lcurzes Stück auf das Entwässerungsglied 26 getragen worden ist.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen dargestellt. Der Faserstoff 33* der aus einem Gemisch aus Fasern in einer Flüssigkeit, normalerweise Wasser, besteht, wird von einer Maschinenbütte 38 über eine eine Schicht bildende Einrichtung in Form einer Staulatte 40 auf die praktisch waagerechte Fläche eines Drahtgewebe-Papiermaschinensiebs bzw. Entwässerungsglieds 26 aufgebracht, durch welches hindurch die Flüssigkeit abgesaugt und auf welchem die Faserbahn gebildet

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■wird. Das Entwässerungsglied 26 ist über eine Brustwalze 41 und mehrere Tischwalzen 42 zu einer Langsieb-Umlenkwalze 4j5 geführt, Anschliessend läuft das Entwässerungsglied 26 um eine untere Saugwalze 44, über fewei Führungswalzen 45 und eine Spannwalze 46 zurück zur Brustwalze 41,

Eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen Walzen werden über einen Riemen 48 durch einen Motor 47 angetrieben und bewegen das Entwässerungsglied 26 über seine vorgesehene Bewegungsbahn hinweg, so dass sich die Oberseite bzw, das obere Timm von der Brustwalze 4.1 zur unteren Saugwalze ,44· bewegt und längs der Unterseite zurückläuft. Unterhalb des oberen Trums des Entwässerungsglieds 26 können zwischen den Tischwal- ' % zen 42 und der Umlenkwalze 43 mehrere Unterdruck- bzw. Saugkasten vorgesehen sein. Ausserdem sind zwischen den Tischwalzen 42 Ablenkglieder bzw, Abstreifleisten 5I vorgesehen, welche den Wasserentzug aus der Faserbahn während der Bildung derselben unterstützen.

Eine aus den in dem Stoffgemisch 33, welches an der Staulatte 40 auf das Entwässerungsglied 26 aufgebracht wird, enthaltenen Fasern gebildete Faserbahn wird vom Entviässerungsglxed mittels eines laufenden Abnahmefilzes 52 abgenommen, der durch eine umlaufende obere Saugwalze 53 in Berührung mit der Paserbahn gedrückt wird. Die Faserbahn kann anschliessend auf in der ä

Papierindustrie übliche Weise getrocknet und weiterbehandelt werden. Beispielsweise kann die Faserbahn je nach Wunsch getrocknet, kalandriert und gekreppt werden.

Arn Entwässerungsgliöd sind Durchfluss-Steuermittel angebracht, welche an vorbestimmten Stellen des Entwässerungsglieds 26 einen Flussigkeitsdurchfluss vom Stoffgemisch 33 über die öffnungen bzw. Foren zu verhindern vermögen. Diese Durchfluss-StGUormittel 31 bestehen bei einigen Ausführungsformen aus ^: ' '

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Gliedern, welche die öffnungen bzw. Poren des Entwässerungsglieds 2-6 an vorbestimmten Stellen verschliessen. Diese Mittel ^l 'erstrecken sich über die Oberseite des Entwässerungsglieds 26 bis zu einer Höhe, welche ungefähr der Dicke der nassen, auf der Vorrichtung hergestellten Paserbahn entspricht. Infolgedessen kann die auf der erfindungsgemässen Vorrichtung hergestellte durchlöcherte Faserbahn mittels einer durch einen Abnahmefilz hindurch wirkenden Saugwalze abgenommen werden. Weitere Konstruktionseinzelheiten des Entwässerungsglie'ds 26 ■werden später noch näher erläutert.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Aus führungshorn! der erfindungsgernässen Vorrichtung ist im Inneren der Umlaufenden Brustwalze 41 unterhalb des Entwässerungsglieds 26 ein vorrichtungsfester Saugkasten 5¹I an der Stelle vorgesehen, an welcher das ,Stoffgemisch 33 auf das Entwässerungsglied 26 aufgebracht wird. Die Brustwalze 41 ist als Saug-Brustwalze ausgebildet. Der Saugkasten 54 ist beispielsweise über die Hohlwelle, auf welcher die Brustwalze 41·" läuft, mit einer Unterdruckquelle verbunden. Ein nicht dargestelltes Leitungssystem ist.zur Abfuhr der während der Bahnbildung durch das Entwässerungsglied 26 hindurchtreten-· den Flüssigkeit vorgesehen. Die Erstreclcung des üaugkastens und der an diesem wirksame Druckabfall.bzw. Unterdruck hängen zum Teil von der Geschwindigkeit der Bahnbildung"und dem Ausmass der bestehenden Turbulenz ab. Allgemein lässt sich sagen, dass der Saugkasten 54 grössere Länge und einen kleineren Unterdruck besitzen kann, wenn die Herstellungsgeschwindigkeit niedrig ist und der Turbulenzzustand länger bestehen bleibt. Bei niedriger Turbulenz und schnell erfolgender Bahnbildung kann der Saugkasten dagegen kürzere Länge besitzen und einen höheren Unterdruck bzw. Druckabfall liefern. Vorzugsweise sollte e.r sich von der Stelle, an welcher das Stoffgeinisch 33 erstmalig das Entwässerungsglied 26 berührt und die Bahnbildung beginnt., bis zu der Stelle erstrecken, an welcher die Turbu-

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lenz aufhört und die Bahnbildung praktisch abgeschlossen ist, d.h. wo erkennbare Löcher in der Paserbahn entstehen. Diese Länge kann in Abhängigkeit von verschiedenen Paktoren zwischen einigen Zentimetern und etwa 30 cm oder mehr über die Länge der gebildeten Paserbahn hinweg schwanken.

Fig. 5. zeigt eine in stark vergrössertem Masstab gehaltene Teilschnittansicht eines Abschnitts der Vorrichtung gemäss Fig. 4, welche die Anordnung des Saugkastens 5^ relativ zur Staulatte 40 zeigt. Der Saugkasten 54 ist in mehrere hlntereinandergeschaltete Kammern 55 und 56 unterteilt. Die Kammer 55 wird im allgemeinen unter einem höheren Unterdruck gehalten als die Kammer 56, um hierdurch in vorteilhaftester Weise den Druckabfall durch die Paserbahn hindurch während der Herstellung derselben zu steuern. Die Kammer 55 beginnt nahe dem Ende der unteren Lippe 57 der Staulatte 4o und endet in der Nähe der oberen Lippe 58 der Staulatte 40. Die Kammer 56 beginnt am Ende der Kammer 55, d.h. am Ende der oberen Lippe 58 der Staulatte 4o, und erstreckt sich längs des Umfangs der Brustwalze 41 ein Stück übet* den Punkt hinaus, an welchem das Entwässerungsglied 26 von der Oberfläche der Brustwalze 41 abläuft. Das die Durchfluss-Steuermittel 26 tragende Entwässerungsglied 26 läuft unter der unteren Lippe 57, durch die Stoffschicht und unter der oberen Lippe 58 hindurch, während es auf der Aussenflache der Caug-Brustwalze 41 mitgenommen wird.

Die Saug-Brustwalze 4l weist einen perforierten Mantel 60 mit einer Vielzahl von auf Abstände verteilten, in in Umfangsrichtung Abstand voneinander besitzenden Reihen angeordneten Öffnungen 61 auf. Zwischen den Reihen von öffnungen öl sind radial abstehende Rippen 62 angeordnet, welche eine Anzahl von Abstand voneinander besitzenden, in Umfangsrichtung verlaufenden Streifen 63 tragen. Die Rippen 62 und Streifen 63 bilden

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gemeinsam ein Gitterwerk, das. teilweise offen ist und auf welchem ein um die Brustwalze* 41 herumgelegtes Drahtsieb 64 angeordnet ist» Das Drahtsieb 64 berührt das die Durchfluss-Steuermittel 31 tragende Entwässerungsglied 26 während seiner Bewegung um die Brustwalze 41 herum.

Fig. 6 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher anstelle der Saug-Brustwalze 4l eine gitterartige Brustwalze 65 vorgesehen ist. Bezüglich ihres Aufbaus ähnelt die Brustwalze 65 der Brustwalze 41, nur mit dem Unterschied, dass der Mantel 60 nicht perforiert ist und auch kein Saugkasten 54 vorgesehen ist. Stattdessen ist Linter dem Entwässerungsglied 26 hinter der Brustwalze 65 ein Saugkasten 66 vorgesehen, welcher die Entwässerung und den Flüssigkeitsentzug aus dem Stoffgemisch 33 zwecks Bildung einer Faserbahn nach dem erfindungsgemässen Verfahren unter Turbulenzbedingungen unterstützt, d.h. bevor die an der Staulatte 40 herrschenden Uirbelströmungen sich beruhigt haben. Der Saugkasten 66 weist wiederum zwei Kammern auf, die auf ähnliche Weise arbeiten wie die Kammern 55 und 56 des Saugkastens 54. Der wesentliche Unterschied zwischen der Vorrichtung gemäss Fig. 4 und 5 und derjenigen gemäss Fig. 6 besteht darin, dass die hauptsächliche Entwässerung und die Bahnbildung bei der Vorrichtung gemäss Fig. 6 statt im Bereich der Staulatte 4o erst dann erfolgen, wenn das Entwässerungsglied 26 sich durch die die Schicht bildende Staulatte 40-hindurchbewegt hat. In dieser Hinsicht wird die Vorrichtung gemäss den Fig. 4 und 5 allgemein bevorzugt, da bei dieser die Turbulenzbedingungen für gewöhnlich bei der Ausbildung der Löcher wirksamer sind, weil sie, gleiche Maschinendrehzahl vorausgesetzt, weniger Zeit zur Beruhigung haben.

Eine weiter abgewandelte Ausführuiigsform der Erfindung ist. in Fig. 7 dargestellt, In welcher eine Zylinder- bzw. Formwaisen-, maschine veranschaulicht ist, bei der eine praktisch vollständige Bahnbildung auf einem sehr kurzen. UrafangsstUck auf der

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Walze erfolgt, worauf die Pas erbahn -vom Entwässerungsglied 26 abgenommen wird. Das Entwässerungsglied 26 wird hierbei von einer Brustwalze 6j getragen, um welche es vollständig herumgeschlungen ist. -Wie bei "den AusfUhrungsformen der Erfindung gemäss den Pig. 4 und 6 wird das St off gemisch von einer Maschinenbütte j58 aus über eine Schicht bildende Einrichtung bzw. Staulatte 4o in Form einer Schicht auf die Oberseite des Entwässerungsglieds 26 aufgebracht. Die Brustwalze 67 besitzt dieselbe allgemeine Konstruktion wie vorstehend in Verbindung mit Pig. 5 beschrieben und weist.einen dem.Saugkasten 5^ entsprechenden Saugkasten 68 mit zwei Kammern auf. Die.gebildete Paserbahn wird mit Hilfe einer über einen Abnahmefilm 7I wirksamen Saugwalze abgenommen. '(J

Die Pig. 8 und 9 veranschaulichen Abschnitte verschiedener weiter abgewandelter Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung und zeigen die Art und Weise, auf welche die erfindungsgemässen durchlöcherten Paserbahnen nach herkömmlichen Papierherstellungsverfahren vom Entwässerungsglied 26 abgenommen werden. Fig. 8 ist ein/stark vergrossertem Masstab gehaltener Teilschnitt durch einen Abschnitt der Vorrichtung gemäss Fig. 4 und veranschaulicht eine als "weiche" Abnahme bezeichnete Art der Bahnabnahme. Bei dieser Vorrichtung berührt die obere Saugwalze 52, um welche der Abnahmefilz 52 herumgelegt ist, die Faserbahn 72, während diese auf dem Entwässerungsglied .;* 26 weiterbewegt wird, an einer Stelle, an der das Entwässerungsglied 26 nicht von der unteren Saugwälze 44 getragen wird. Genauer gesagt, wird die Faserbahn 72 an einer Stelle vor dem Punkt in Berührung mit dem Abnahmefilz 52 gedrückt, an welchem das modifizierte Entwässerungsglied 26 mit der unteren Saugwalze 44 in Berührung kommt. Der Aufbau der unteren Saugwalze 44 ähnelt demjenigen der vorher beschriebenen gitterartigen Brustvralze 65.

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. Bei Anwendung der vorstehend' beschriebenen Abnahme anordnung wird, die Faserbahn 72 nur in sehr geringem Ausmass zusammengedrückt und wird der zwischen dem Abnahmefilz 52 und der Faserbahn 72 erzeugte Druck über eine grössere Fläche-verteilt, da die Faserbahn- 72 und das Entwässerungsglied 26 sich vorübergehend teilweise um die mit dem Abnahmefilz 52 bedeckte obere Saugwalze 53 herumlegen. In diesem Fall kann die Abnahme der Faserbahn.so lange zuverlässig stattfinden, wie der Abnahmefilz 52 einen beträchtlichen Teil der Oberfläche der durch-■löcherten Faserbann 72 berührt, welche abgenommen werden soll. Es hat sich gezeigt, dass sich eine-zuverlässige Abnahme der Faserbahn durchführen lässt, wenn sich die Durchfluss-Steuer-P ■ mittel 31 am Entwässerungsglied 26 von dessen Oberfläche aus bis zu einer höchstens der Dicke der durchlöcherten Paserbahn 72 selbst entsprechenden Höhe erstrecken. Selbstverständlich können unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens auf den modifizierten Entwässerungsgliedern 26 auch dann durchlöcherte Faserbahnen hergestellt werden, wenn die Durchfluss-Steuermittel 31 eine-wesentlich geringere Höhe als die Dicke der zu formenden durchlöcherten Faserbahn besitzen. Bei.der obigen Ausbildung der Vorrichtung ist die Abnahme der Faserbahn ziemlich zuverlässig " und zufriedenstellend.

Fig. 9 zeigt einen in stark vergrössertem Masstab gehaltenen fc Teilschnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung, die derjenigen gemäss den Fig. 4, 6 oder 7 entsprechen kann. Beispielsweise kann die allgemein bei 73 angedeutete Walze, um welche das modifizierte Entwässerungsglied 2β herumgeschlungen ist* eine untere Saugwalze W der bei der Vorrichtung gemäss Flg. H- und 6 verwendeten Art oder die Walze einer Formwalzen-Papiermaschine sein, bei welcher das modifizierte Entwässerungsglied 26 vollständig um die Walze 73 herumgeschlungen ist. Der Aufbau der Walze 73 ist in jedem Fall praktisch derselbe. Im Inneren der Walze 73 ist ein vorriehtungsfester Saugkasten, dessen einer Teil bei 7²I- angedeutet ist, angeordnet, der zum

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Abziehen der am Durchlauf spalt aus der durchlöcherten Faserbahn 7? ausgepressten Flüssigkeit sowie der vom modifizierten Entwässerungsglied 26 bei dessen Uegbewegung von der Faserbahn 72 mitgenommenen Feuchtigkeit dient. Bei dieser Ausführungsform wird eine einen Abiiahmefilz 52 tragende obere Saugwalze 53 in Berührung mit der vom Entwässerungsglied 26 getragenen Faserbahn 72 gedrückt, während das Entwässerungsglied 26 von der Oberfläche der Walze 73 unterstützt wird. Bei dieser Ausführungsform der λ⁷ or richtung, bei welcher eine sogenannte "harte" Abnahme der Faserbahn stattfindet, tritt am Durchlaufspalt eine beträchtliche Zusammendrückung bzw. "Verdichtung der Faserbahn 72 und des Abnahmefilzes 52 auf. Wenn sich die Durchfluss-Steuerglieder 31 hierbei vom Entwässerungsglied 26 so vjeit auf- ^ wärts erstrecken würden, dass keine Berührung zx^ischen dem Abnahmefilz 52 und der Faserbahn 72 stattfinden könnte, könnte ersichtlicherweise die Faserbahnabnahme, wenn überhaupt, nicht •zuverlässig vorgenommen werden. Bei der vorstehend beschriebenen AusfUhrungsform der Vorrichtung hat es sich gezeigt, dass sich die Durchfluss-Steuermittel 3I zur Gewährleistung einer zuverlässigen' Abnahme der Faserbahn vom Entwässerungsglied 26 über'höchstens 90 $ der Dicke der durchlöcherten Faserbahn 72, welche auf diesem Entwässerungsglied gebildet worden ist, nach oben erstrecken sollten.

Die erfindungsgemässen durchlässigen, bandartigen Gebilde bestehen aus herkömmlichen Entwässerungsgliedern der für Nasslege- ™ verfahren verwendeten Art, beispielsweise aus Fourdrinier- bzw. Langsieben von Papierherstellungsmaschinen, die derart modifiziert worden sind, dass sie zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen herangezogen werden können. Der in der Beschreibung -und in den Ansprüchen benutzte Ausdruck "Entwässerungsglied" soll alle Arten von durchlässigen Gebilden einschiiessen, obgleich Textil- oder Drahtgewebe aus Fäden, beispielsweise aus gesponnenen Glasfasern, Kunststoff, Metall oder Kombinationen derselben,

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wegen ihrer leichten Verfügbarkeit, einfachen Herstellbarkeit und ihrer physikalischen Eigenschaften, wie Flexibilität und Betriebslebensdauer, bevorzugt werden.

Die Fig. 10 und 11 veranschaulichen in perspektivischer Darstellung herkömmliche Entwässerungsglieder in Form von Fourdrinier- bzw. Langsieben. Fig. 10 veranschaulicht ein Drahtgewebe mit "glattem" Webmuster, während Fig. 11 ein Drahtgewebe mit "Köper"-Webmuster zeigt. Das Sieb besteht aus einer Vielzahl von parallelen, Abstand voneinander besitzenden Kettfäden 77, die mit einer Vielzahl von parallelen, Abstand voneinander besitzenden Schussfäden 76 verwebt sind, Ausser den Drahtgeweben mit glattem und mit Köper-Webmuster gemäss Fig. bzw. 11 können auch andere Drahtgewebe zur Herstellung der erfindungsgemässen Entwässerungsglieder verwendet werden.-Drahtgewebe bzw. Siebe dieser Art bestehen jedoch im allgemeinen aus mindestens zwei Fadenarten, von denen die eine eine Vielzahl von Abstand voneinander besitzenden, längsverlaufenden bzw. Kettfäden 77, die sich in Längsrichtung des Gebildes erstrecken, und die andere eine Vielzahl von.Abstand voneinander besitzenden, querfLaufenden bzw. Schussfäden 76" umfasst, Vielehe quer zum Gebilde verlaufen. Die Kettfaden 77 sind mit den querverlaufenden Schussfäden J6 unter Bildung eines durchlässigen Drahtgewebegebildes'verwebt. Jeweils zwei Kettfäden bilden zusarnmen mit jeweils zwei Schussfäden das Drahtgewebegebilde durchsetzende Zwischenräume 78, Die Grosse dieser Zwischenräume 78 hängt vom Abstand zwischen den parallelen Fäden jedes Satzes sowie vom Durchmesser dieser Fäden ab. Jeder dieser Faktoren oder beide Faktoren können.bei der Herstellung des■Drahtgewebes kontrollierbar variiert werden,, um unterschiedliche Entwässerungs- sowie unterschiedliche Bahnbildungseigenschaften zu gewähr leisten., wie dies auf diesem. Fachgebiet, bekannt ist. Das auf diese VJeise gebildete, gewebte Entviässerungsglied weist .gewellte Ober- und Unterseiten auf, die durch die Biegung bzw. Kräuselung der Fäden mindestens eines und üblicherweise beider Fadens.ätze hervorgebracht worden sind.

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-.Die Anzahl der. Zwischenräume''bzw, Maschen von herkömmlichen Drahtgewebeii bzw. -sieben, die nach der Modifizierung zufriedenstellend als erf indungsgemässes .Entwässerungsglied verwendet werden können, schwankt zwischen etwa ΙβΟΟ und 9500 je 6,45 cm Fläche. Der Querschnitt dieser Zwischenräume hängt bei derartigen Drahtgeweben von einer Anzahl von Faktoren ab, beispielsweise vorn Durchmesser und vom gegenseitigen Abstand der das Sieb bildenden Faden, und kann ".auch-zwischen den einzelnen Sieben in einem weiten Bereich schwanken. Solche Siebe besitzen üblicherweise eine Länge von .bis zu etwa 18 m und mehr und eine Breite von etwa 5 m und mehr. Obgleich diese Arten von Drahtgeweben bzw. -sieben am vorteilhaftesten modifiziert und als Entwässerungsglieder bei der Vorrichtung zur Herstellung von % Faserbahnen verwendet werden, ist die Erfindung gleichermassen auf die Modifizierung von Entwässerungsgliedern anderen Typs anwendbar, beispielsweise auf undurchlöcherte Bahn- oder Lagenmaterialieh, welche durch Stanzen mit öffnungen versehen werden.

Erfindungsgemäss wird das.Drahtgewebe bzw. Entwässerungsglied zwecks Steuerung der Ablagerung von Fasern auf seiner .Oberseite und des Abziehens von Flüssigkeit durch dieses Entxiässerungsglied hindurch in einer Weise modifiziert, dass darauf eine durchlöcherte Faserbahn der vorher beschriebenen Art herstellbar ist. Die erfindungsgemässen durchlässigen, bandartigen Gebilde umfassen Entwässerungsglieder der in den Fig. 10 und 11 | dargestellten Art, an denen Durchfluss-Steuermittel Jl (Flg. 3) befestigtsind, welche einen Flüssigkeitsfluss aus einem aufgebrachten Faserstoff durch die öffnungen bzw.. Poren in vorbestimmten:'Bereichen des Entwässerungsglieds verhindern. Die Anzahl dieser Bereiche betragt etwa 100 - 1300 je 6,45 onl· des Entwässerungsglieds und jeder dieser Bereiche besitzt vorzugsweise eine Fläche von etwa 0,15 x lcf·⁵ - 2 χ lcT^ Quadratzoll bzw. etwa 0,1134 - 1,286 mm²,

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Eine AusfUhrungsform eines durchlässigen,' bandartigen Gebildes, mit den Merkmalen der Erfindung ist in Fig. 12 in stark ver-r grööserter Aufsicht dargestellt. Die bei der Konstruktion gemäss Fig. 12 verwendeten Durchfluss-Steuermittel 80 bestehen aus Abstand voneinander besitzenden Körpern aus einem aushärtbaren Material, welches in inniger Berührung und Haftung mit den Oberflächen, der das Entwässerungsglied bildenden Kettfaden 77 und Schussfäden "Jß steht. Diese Körper aus härtbarem Material füllen zumindest einen·Teil einer oder mehrerer Zwischenräume 78 aus, welche durch paarweise benachbarte, miteinander verwebte Kettfaden 77 und Schussfäden 76 gebildet werden, so dass sie ein Ablaufen von Flüssigkeit durch die blockierten Abschnitte der Zwischenräume 78 behindern oder verhindern. Von Wichtigkeit ist, dass die'Durchfluss-Steuermittel 80 gemäss Fig. 12 nicht wesentlich über die Erhebungen 8l der Fäden an der Oberseite des Entwässerungsglieds hinausragen und, wie sich gezeigt hat, dennoch in der Lage sind, nach dem erfindungsgernässen Verfahren durchlöcherte Faserbahnen zu bilden.

Fig..15und 14 sind in stark vergrössertem Masstab gehaltene Schnittansichten durch Abschnitte abgewandelter Ausführungsformen der erfindungsgemässen durchlässigen, bandartigen Gebilde. Das zu modifizierende Drahtgewebe gemäss Fig. Xp besitzt KÖper-Webmuster.Bei diesen Ausführungsformen der Erfindung bestehen die Durchfluss-Steuermittel 80 aus Gliedern mit vorstehenden Abschnitten 83, welche über die Oberseite des Entwässerungsglieds hinausragen, d.h. über die Ebene, inwelcher die Erhebungen 81 der das Entwässerungsglied biIdenden Faden :auf der Oberfläche des Entwässerungsglieds liegen. Wie erwähnt, ist die Höhe der vorstehenden Abschnitte 83 der Durehfluss-Steuermittel 80 über der Oberfläche des Entwässerungsglieds 2β vorzugsweise kleiner als die Dicke der nassen durchlöcherten Faserbahn 84, gemessen an der Stelle, an welcher die.Faserbähn vom Entwässerungsglied abgenommen wird. Vorzugsweise beträgt

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die Höhe der vorstehenden Abschnitte 83 weniger als etwa 90 fo der Dicke der nassen, zu bildenden Faserbahn 84. Zur Herstellung von Faserbahnen mit einem Grundgewicht von etwa 1,81 15,9 kg je 267,4 m und mit Öffnungen von etwa 0,15 χ ΙΟ"-³ bis etwa 2 χ 10~^.Quadratzoll beträgt die Höhe der vorstehenden Abschnitte über der Oberfläche des Entvjässerungsglieds 26 vorzugsweise etwa 2 χ 10*"^ bis I5 χ lo""-³ Zoll bei Verwendung von Papier fasern. Das Verhältnis zwischen der Höhe der vorstehenden Abschnitte 83, der Lochgrösse und" dem Grundgewicht ist nicht kritisch, vielmehr können durch Auswahl einer grossen Anzahl von Veränderlichen die Eigenschaften der herzustellenden Faserbahn in gewissem Ausmass beeinflusst werden. 'Uenn beispielsxjelse eine Faserbahn höheren Grundgewichts, z.B. von etwa 13,6 kg je O - ■

267,4 rrf", mit Löchern verhältnismässig kleinen Quei'schnitts, wie etwa 0,20 X; 10. ^ Quadratzoll, versehen werden soll, wird beim■ erfiiidungSgernässen Verfahren ein schärferer Umriss der Löcher erzielt, wenn rlie vorstehenden Abschnitte 33 etwas grössere Höhe besitzen, d.h. eine Höhe von 10 χ 10 ^v Zoll.gegenüber einer solchen von. 4 χ 10~" Zoll.

Der im- folgenden als viurzelteil bezeiclmete Abschnitt 85 jedes Durchfluss-Steuermittel 80, welcher sich innerhalb des Sntwässex'ungsglieds 26 befindet, liegt in dem Raum, der von den durch die Erhebungen 81 an der betreffenden Seite des Entwässerungsglieds bestimmten Ebenen festgelegt wird. Jeder Wurzelteil 85 besitzt einen,Querschnitt, der ohne Beeinträchtigung des erfindungsgemässen Verfahrens über'seine Länge im Entwässerungsglied 26 gewissermassen unregelmässig geformt sein kann. Die Genaliiglceit und die. Festlegung der in der Faserbahn 84 aussubildenö.en Löcher werden weitgehend durch die vorstehenden Absciinitte.8.3 bestimmt. Jeder Wuraelteil 85 kann sich von der Oberfläche des Entwässerungsglieds 2-5 aus am vorstehenden Absclinitt 33 zur Unterseite des Entv/ässerungsglieds 26 gering-fügig einwärts verjüngen. Dies ist' auf die Art und Weise zurück-

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zuführen, auf welche das Entwässerungsglied, wie noch näher erläutert werden wird, modifiziert wird. Die Wirkung dieser Verjüngung, sofern eine solche überhaupt vorhanden ist, besteht in einer Unterstützung einer schnelleren Entwässerung durch die unverstopften Abschnitte des Entwässerungsglieds 26 hindurch,.wodurch die schnellere Bahnbildung begünstigt wird, da der Widerstand gegenüber einem Durchfluss durch das Entwässerungsglied 2β geringfügig herabgesetzt wird.

Die Durchfluss-Steuermittel 8θ sind mittels ihrer Wurzelteile 85 am Entwässerungsglied 2.6 -befestigt. Das in den Wurzelteilen 85 befindliche aushärtbare Material umschliesst die das Ent- * Wässerungsglied 2.6 bildenden Fäden ganz oder teilweise und wird nach der Aushärtung steif bzw. starr, so dass es ein Lösender Steuermittel 80 verhindert. In einigen Fällen ist die Befestigung physikalisch und stützt sich nur auf den vorstehend beschriebenen Mechanismus zur Befestigung der Steuermittel 80 am.Entwässerungsglied 26. In anderen Fällen kann das aushärtbare Material so gewählt sein, dass es an den Oberflächen der Fasern des Entwässerungsglieds 26 anhaftet und auch auf diese I/eise am Entwässerungsglied befestigt wird. 15, "

Die Fig/±6 und I7 sind senkrecht zu einem Fadensatz des Ent-

wässerungsglieds geführte Schnittansichten eines Entwässerungsglieds. Diese Ansichten veranschaulichen der Reihe nach die ψ Art und Weise, auf Vielehe das aus einem Drahtgewebe mit glattem Webrauster bestehende Entwässerungsglied nach dem erfindungsggemässen Verfahren modifiziert wird, so dass es für die Herstellung der erfindungsgemässen durchlöcherten Faserbahnen angewandt vierden kann,

Gemäss Fig. I5 besteht das Entwässerungsglied 87 aus einer Vielzahl von parallelen, Abstand voneinander besitzenden Kettfaden 88, die mit einer Vielzahl von- inr wesentlichen senkrecht zu ihnen angeordneten, parallelen, Abstand voneinander besitzenden Schussfäden 90 vorwebt sind. Das Entwässerungsglieä O7

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ruht auf einer festen Oberfläche 91,.die in manchen Fällen beispielsweise aus der Oberfläche einer Walze bestehen kann. Diese oberfläche 9I verhindert ein Auswandern von Material über die Unterseite des Erltwässerungsglieds 87 hinaus. Eine Verbundschicht 93, die aus einer Lage 94 aus Füllmaterial und einer StUtzlage 95 besteht, wird in Berührung mit dem Entwässerungsglied 87 auf dieses aufgelegt. Die Füllmateriallage 94 ist der Oberfläche des Entwässerungsglieds 87 zugewandt und berührt letzteres, während die Stützlage 95 durch die Lage 94 im Abstand vom Entwässerungsglied 87 gehalten wird.

Die Stützlage 95 besteht aus einem dimensionsstabilen Material, wie Hartfasermaterial, Pappe, Kunststoff oder Gewebestoff, der. in manchen Fällen mit .einem polymeren Stoff imprägniert sein kann, um ihm grössere Steifheit zu verleihen. Pappe bzw. Karton ist ebenso wie Polystyrol bereits zufriedenstellend als Stützlage 95 verwendet worden.

Die Füilmateriallage 94 kann aus einem beliebigen Werkstoff bestehen, der unter Wärme und Druck plastisch zu fliessen vermag. In manchen Fällen "kann sie sogar aus einer dicken Paste bestehen, die so hoch viskos ist, dass sie nahezu ein Gel bildet. Das Füllmaterial ist vorzugsweise in einem flüssigen Lösungsmittel löslich, so dass es am Ende der Verfahrensdurchführung durch Auflösen in einem Lösungsmittel entfernt werden kann, Wasserlösliche Kunstharze, wie Polyvinylalkohol, sind bereits zufriedenstellend als Füllmaterialien verwendet worden. Ein anderer, mit gleichem Erfolg angewandter Stoff ist Polyvinylacetat, das in Lösungsmitteln wie Methyläthylketon löslich ist. Ein anderes Beispiel ist ein Gemisch aus einem Polyvinylacetatpolyäthylen-Copolymeren mit einem mikrokristallinen Wachs., Zur Verwendung als Füllstoff in der Lage 94 eignen sich alle handelsüblichen thermoplastischen Kunstharze, Diese Stoffe können erfox'derlichenfalls durch Erwärmung leicht erweicht werden, bevor sie in das Entwässerungsglied eingepresst werden,

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. Die Verbundschicht 93 weist eine Vielzahl von in einem vorbestimmten Schema angeordneten Löchern 9β auf. Diese Löcher werden Im allgemeinen dadurch ausgebildet, dass die Verbundschicht 95 durch eine Stanzgesenkvorrichtung hindurchgeführt wird, in welcher Löcher der gewünschten Form in die Verbundschicht 95 eingestanzt werden. Die Verbundschicht 93 ist typischerweise etwa 0,2 - 0,5 mm dick, wobei die die FUllmateriallage 94 und die Stützlage 95 bildenden Stoffe normalerweise dem Stanzen wenig Widerstand entgegensetzen und die Ausbildung von Ijöchern genau festgelegter Grosse und Form zulassen. Die Löcher 96 besitzen in der Verbundschicht 93 eine Grosse, Form und Verteilungsdichte, welche der Grosse, Form und Verteilungsdichte der im Entwässerungsglied 87 gewünschten Durchfluss-Steuermittel entsprechen. Wie später noch deutlicher werden wird, bestimmt und steuert bei der bevorzugten Ausführungsform des erf^ndungsgernäss en Verfahrens die Dicke der Stützlage 95 praktisch die Höhe der vorstehenden Abschnitte der zu bildenden Durchfluss-Steuermittel.

Die am weitesten vom Entwässerungsglied 87 entfernte Fläche der Verbundschicht 93 wird sodann unter Druck gesetzt, während ·. das Entwässerungsglied 87 auf der festen Oberfläche 91 aufliegt· Dieser Druck sollte so gross sein, dass das Füllmaterial der Verbundschicht 93 in die im Entwässerungsglied 87 vorgesehenen Zwischenräume zwischen den Kettfaden 88 und den Schussfäden 90 und praktisch nur in den Bereichen des. Entwäss,erungsglieds 87' in Berührung mit der Oberfläche 9I hineinfliesst, welche von den undurchlöcherten Abschnitten der Verbundschicht 93 zwischen den Löchern 96 überlagert werden,"d.h. in Bereichen des Entwässerungsglieds 87, welche unter undurchlöcherten'Abschnitten der Verbundschicht 93 zwischen den Löchern 96 liegen. Hierbei bleiben im Entwässerungsglied 87 Bereiche 97 zurück, welche der Vielzahl von Löchern 96 in der Verbundschicht 93 entsprechen und praktisch frei von Füllmaterial sind. Während

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das Füllmaterial unter Druck in das Entwässerungsglied 87 ; fliesst, breitet es sich in letzterem unterhalb von dessen Oberfläche etwas aus. VJie erwähnt und wie später noch deutlicher werden wird, ist dies vorteilhaft, um zu gewährleisten, dass die G-rüsse und Form der in den auf dem Entwässerungsglied hergestellten Faserbahnen ausgebildeten Löcher genau festgelegt wird.

Bei der Verbundschicht 93 gemäss Fig. 15 kann der Druck, der zum einwandfreien Einpressen des Füllmaterial^in das Entwässerungsglied 87 erforderlich ist,, leicht gesteuert werden. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Füllmateriallage 9^1 eine solche Dicke, dass ein einwandfreies Eindringen ™ des Füllmaterials gewährleistet ist, wenndie Stützlage 95 in Andruck gegen die Erhebungen der Kett- und Schussfäden 88 bzw, 90 gebracht worden ist, welche gemäss Fig. l6 zur Oberseite des Entwässerungsglieds 87 hin gerichtet sind. Die Stützlage kann jedoch auch bei derVerbundschicht 93 weggelassen werden. In diesem Fall X'jird die Füllmateriallage 94 so dick ausgebildet, dass ein einwandfreies Eindringen des Füllmaterials in das Entwässerungsglied 87 gewährleistet wird, wenn sich der Rest der Füllmateriallage oberhalb der durch die Ebene der Erhebungen von Kett- und Schussfäden 88 bzw, 90 bestimmten Oberfläche befindet. . ■

Die tatsächliche Dicke der Füllmateriallage 94 hängt von der Materialmenge ab, die zum Ausfüllen der Zwischenräume in den gewünschten Bereichen des Entwässerungsglieds 87 benötigt wird. Dies hängt wiederum von der Dicke des Entwässerungsglieds 87 sowie von dessen relativer Porosität bzw. von der Grosse der darin vorgesehenen Zwischenräume ab. Bei Verwendung eines Drahtgewebes bzw. -siebs als Entwässerungsglied '87 hängt dies zum Teil vom Durehmesser'.und- Relativabstand der das Drahtgewebe bildenden Kettfäden 88 und Schussfäden 90 ab. Typischerweise

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kann die Dicke der Stützlage 95 bei etwa 0,05 - 0,38 mm liegen, während die Dicke der Füllmateriallage 94 etwa. 0,o5 - 0,5 mm beträgt,

Gemäss Fig. I7 wird anschliessend das. aushärtbare Material 98 in die in der Verbundschicht 93 vorhandenen Löcher 96 und in die im Entwässerungsglied 87 offen gelassenen Bereiche eingebracht. Das bevorzugte Verfahren zur Aufbringung dieses Materials 98 ist ein Schabeverfahren, bei welchem eine Schaberleiste 100 das Material 98 von der am weitesten vom Entwässerungsglied 87 entfernten Fläche aus in das Entwässerungsglied 87 _ einstreicht. Die Schaberleiste 100 erzeugt einen solchen Druck,■ ™ dass das aushärtbare Material 98 durch die Löcher 96 hindurchfliesst und in die offenen Zwischenräume im Entwässerungsglied 87 eindringt. Die Schaberleiste 100 entfernt gleichzeitig alles überschüssige Material 98 von den undurchlöcherten Bereichen der freiliegenden Fläche der Verbundschicht 93· Auf diese Weise wird die Höhe der in den Löchern 96 gebildeten Durchfluss-Steuermittel auf die Dicke der Verbundschicht 93 oberhalb .der Ebene der Erhebungen der Kettfäden 88 und Schussfäden 90, Vielehe das Entwässerungsglied 87 bilden, begrenzt.-Wenn gemäss Fig. 17 eine Stützlage 95 angewandt wird, ist die Hohe der abstehenden Abschnitte 83 der Durchfluss-Steuermittel 80, welche aus dem aushärtbaren Material 98 gebildet werden, auf die Dicke der Stützlage 95 beschränkt. Hierdurch wird gewährleistet, dass • alle Durchfluss-Steuermittel sehr gleichmässige Höhe besitzen.

Das aushärtbare Material 98 sollte die freiliegenden Flächen des Entwässerungsglieds 87 in den nicht mit dem Füllmaterial in Berührung stehenden Bereichen 97 und unmittelbar unter den Löchern 96 in de*¹ darüberliegenden Verbundschicht 93 innig berühren. -Wie erwähnt, bestimmt die Dicke der Stützlage die Hoho der vorstehenden Abschnitte 83 der. Durchfluss-Steuormittel 80, welche durch das aushärtbare Material 98 gebildet werden. Der

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in das Entwässerungsglied 87 eindringende Teil des Materials bildet den Wurzelteil 85. des Durchfluss-Steuermittels 80 und dient als Verankerung für letzteres im Entwässerungsglied 87, selbst wenn dieses im Betrieb auf einer Papierherstellungsmaschine durchgebogen wird. Während der Einbringung des aushärtbaren Materials 98 in die im. .Gebilde gemäsö Fig. 16 vorgesehenen Löcher 96 wird das Gebilde gemäss Fig. I7 vorzugsweise von einer modifizierten Fläche 91 getragen, welche mit einer nachgiebig verformbaren Lage 99 versehen ist. Diese Lage 99 kann beispielsweise aus Latexgummi/oder¹ Polyurethanschaum bestehen und vermag sich unter Druck zu - verf ormen, so dass sich Teile dieser Lage in Aufwärtsrichtung zumindest teilweise in die Hohlräume bzw., Vertiefungen 92 in der Unterseite des Entwässerungs- ' % glieds 87 hineindrücken. Mit anderen Worten ist die Lage 99 bestrebt, sich,der gewellten Kontur der Unterseite des Entwässerungsglieds 87 anzupassen, so dass eine Ausbreitung des aushärtbaren Materials 98 längs der Rückseite· des Entwässerungsglieds 87 in die Bereiche vermieden wird, in welchen es nicht erwünscht ist,-Auf ähnliche Weise verhindert-das im Entwässerungsglied 87 vorgesehene Füllmaterial ein Verfliessen des aushärtbaren Materials in Bereiche des Entwässerungsglieds 87* in welchem es unerwünscht istt d.h. in Bereiche, in welchen die Entwässerung und der Flüssigkeitsfluss nicht behindert werden sollen.

Das aushätbare Material 98 ist ein fliessfähiger Stoff, der ä

durch Erwärmen oder Aushärten oder durch eine chemische Reaktion in einen festen Zustand verbracht werden kann. Bei der praktischon Durchführung der Erfindung als aushärtbare Materialien brauchbare Stoffe sind thermoplastische und wärmehärtende Kunstharze, beispielsweise aus der Klasse der dreidimensionalen wärme hart endenJämsthar ze., wie Phenol- und Epoxyharze, sowie der · i-.i-jlit-s'cliiäft-lzendöix- arohmtlse-koil·Polycarbony!-Derivate, von welohonöio.Polyamide, polyimide, Polyazin-polyoxazole, Polypyrone ur;vj. t^ji SiOhG^-=VOr^ rot er darstellen. ' - ' -

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.Andere ^he^nipplaste, el ie sich .als.-.aushtirtbare. Materialien beim erfindungsgermsssn .Verfahren/eignen, sind Polyolefine auü Vpr-.·--... läufern wie Kthylen, Propylen, 1-Buten (und Isomeren davon) so- . . wie Gemischen aus diesen, wie dies auf diesem Fachgebiet bekannt ist. Die als aushärtbares Material verwendeten thermoplastischen Kunstharze müssen sich von den als Füllmaterial verwendeten Kunstharzen so unterscheiden, dass letztere durch Uarme oder mittels eines Lösungsmittels getrennt vom Entwässerungsglied entfernt werden können.

Andere organische Kunstharze können .aus Hylon-, Polyestern, chlorinierten Polyäthern,/Celluloseacetat, Celluloseacetat-

W butyrat, Polyvinylchlorid, Polyisobutylrnethacryiat, ilineralwachs und Gemischen aus Zusätzen der-vorgenannten Polymeren hergestellt werden, Sie können auch aus einem der üblichen, bewahrten handelsüblichen und industriellen Polymeren bestehen, die in einen stabilen Zustand aushärtbar sind und hierbei starre Eigenschaften annehmen und beibehalten. Beispielsweise eignen sich die als Bakelit-Kunstharze bekannten Phenol-Aldehydharze, Diese Stoffe umfas.sen die. ilar^e einer grossen Familie von Phenolen, einschliesslich Phenol selbst sowie der Homologen von Phenol, wie die Cresple, dlö 3iy;lenöle, die Resorcinöle, Katechin, p,p^t-di-iiydroxydiphenyl-2,2-propan usw., sowie die Reaktions- , produkte mit Aldehyden wie Formaldehyd, Acetaldehyd, Glyoxal,

P Acrolein, Furfuraldehyd oder Aldehyd, erzeugende Verbindungen, wie Trioxanparaforraaldehyd, Hexanäthyrlentetramin und dgl. Die. wärmehärtenden Epoxyharze soviie die. anderen Copolymeren von Epoxyharzen sowie andere Copolymere ^on^ppxyiiarzen,mit den . . Phenolharzen, den Harnstoff harzen, ,dex^J.Ie.^.aniinharzen, dem poly-. . amid, den Butadienacrylnitril-Gummls ;u&w%...sind ebenfalls'zufriedenstellend und können gleichfalls als-, aus_;härtbares Material beim erfindungsgemässen Verfahren angewandt. wsrcLen. Gleichfalls zufriedenstellend sind die Furanharze von Furfurylalkohol allein oder in Gegenwart von Phenolen, Einige der neuartigen hochwärmefesten Polymere, die in ihrem Enjgustand unverschmelz-

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bar sind, eignen sich besonders gut für das erfindungsgemässe Verfahren, beispielsweise die breite Klasse der Polybenzimidazole der allgemeinen Formel

-ArC

die Arylenpolyimide der allgemeinen Formel

A- „

j~_iT y^ .N-Ar

OC \ϋ

die Poly -Schiff 'schein Basen der allgemeinen Formel

= HC-Ar-CH = N-Ar-Il

in Vielehen Ar 'eine zweiwertige aromatische Gruppe, wie

. darstellt.

Da diese Stoffe in ihrem Endzustand unverschmelzbar und unlöslich sind, werden sie notwendigerweise auf das Entwässerungsglied aufgebracht, während sie sich in einem löslichen, schmelzbaren oder löslichen und verschmelzbaren, d.h. unausgehärteten, Zwischonzustand befinden; ■ anschliessend "vierden sie auf passende V/eise, beispielsweise durch liärme, einen Kataly-. sator oder Ifarme und Katalysator, ausgehärtet bz?j. in den unverschmelzbaren Zustand versetzt.

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Das in einem speziellen Fall verwendete aushärtbare Material 98 sollte in dem Lösungsmittel, das zur Entfernung des Füllmaterials angewandt wird, unlöslich sein. In manchen Fällen können Metalle angewandt werden, doch werden warmehartende Kunstharze bevorzugt. In gewissen Fällen hat es sich als wünschenswert erwiesen, ein Epoxyharz in Verbindung mit einem Gummi zu verwenden, welcher die gewünschten Eigenschaften, wie Flexibilität, besitzt, die eine geringfügige Verformung des Stoffs gewährleisten, wenn das Entwässerungsglied 87 im Betrieb Durchbiegungen unterworfen ist. Wenn sich die Burchfluss-Steuermittel 80 über eine grosse Anzahl von Zwischenräumen im Entwässerungsglied 87 erstrecken, wird die Flexibilität der Durchfluss-Steuermittel 80 noch bedeutsamer für die Gewährleistung eines durchlässigen, bandartigen Gebildes, das auf einer Papierherstellungsmaschine vergleichsweise lange Betriebslebenadauer besitzt. Zur Erleichterung der Einbringung cies aushärtbaron Materials 98 in die Löcher 96 und in die Zwischenräume im Entwässerungsglied 87 hat es sich als wünschenswert erwiesen, einen Stoff zu verwenden, der eine Viskosität von etwa 25OO - 6OOO ρ (poise) besitzt. Die Viskosität der oben genannten Stoffe kann durch Anwendung von Verdickungsmittel!!, wie eines Silika-Verdiclcungsmittels, auf einen Wort innerhalb des angegebenen Bereichs eingestellt werden. Oberhalb dieses ViskositätsbereichG wird für den Auftrag übermässiger Druck benötigt, während der Stoff unterhalb dieses Bereichs eine Tendenz zum freien Fliesson besitzt.

Falls erforderlich, wird das aushärtbare Material 98 sodann je nach seiner Zusammensetzung auf irgend eine Weise ..fixiert. Falls es sich um ein wärmehärtendes Kunstharz handelt, kann dieses durch Stehenlassen oder durch Anwendung von Wärme zur Unterstützung der Aushärtung ausgehärtet werden. In einigen Fällen kann zur Fixierung dieses Materials die Anwendung eines. Katalysators erforderlich sein. Einige äov als auuhllrtbarec

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Ilatorial 98 verwendeten Stoffe besitzen Eigenschaften, durch welche sie sich in ausreichendem Hass vom angewandten Füllmaterial unterscheiden, und erfordern keinen Fixierschritt, um sie su härten oder anderweitig zu behandeln,

nachdem das aushärtbare Material 98 am Entwässerungsglied 87 befestigt worden ist, wird das Füllmaterial vom Entwässerungsglied O7 entfernt. Falls in der Verbundschicht 9J5 eine iJtützlage 95 verwendet wird, hat es sich als möglich erwiesen, die Gtützlage 95 und den grüssten Teil der Füllmateriallage 94 au entfernen, indem die Stützlage 95 als Ganzes vorn Entwässerungsglied 87 entfernt wird. Das auf dem Entwässerungsglied 87 zu- _Λ rücl:bleibende restliche Füllmaterial kann dann entfernt werden, ™ indem das Entwässerungsglied 87 in einer Lösungsmittellösung gewaschen und hierdurch das Füllmaterial entfernt wird. Ebenso kann ein Füllmaterial verwendet v/erden, das durch Erwärmung entfernt werden kann, sofern dies bei einer niedrigeren Temperatur als derjenigen möglich ist, bei welcher das Hntwässerungsglied 87 Ot.er das aushärtbare Material 98 einer Zersetzung oder Änderung unterworfen ist. Das hierbei erhaltene durchlässige, bandartigo Gebilde besteht aus einem Entwässerungsglied 26, an welchem eine Vielzahl von auf Abstände verteilten Durchflussotoucrmitteln 3O befestigt sind.

IJonn die -Ourchfluss-Gteuermittel 80 mit einem sich über die \

Oberseite des Entwässerungsglieds 87 hinauserstreckenden vorct-h-n^rl-n Abschnitt 83 ausgebildet werden, erweist es sich !.,anohmal als schwierig, die ütützlage 95 zu entfernen, welche ale vox'stehendon Abschnitte 8j5 nach deren Ausbildung umgibt. Dies wird dem Umstand zugeschrieben, dass einige Arten von aushUi'tbr.vo-a ilcterlalien 98 an einigen der in dor Gtützlage 05 v^^::.,i-l-fiu .'3 t of ίο anhaften. Zur Ausschaltung dieser üchwierig-¹X-It ¹Vt ο f.; oioli in rlierjen I·'al lon als vorteilhaft gezeigt, die

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Innenw linde der Löcher 90 und in den meisten Fällen die gesamte Rückseite der Stützlage 95 vor dem Aufbringen des aus härtbaren Materials mit einem Trennmittel 211 behandeln, um eine solche Verklebung zu verhindern. Ein Trennmittel, das sich, für diesen Zweck bewährt hat, ist eine CJarbo-Uäohslüsung, die durch Tauchen oder Sprühen aufgetiⁿagen v/erden kann»

Das in der Verbundschicht 93 ausgebildete Küster entspricht dom !•luster, das im schliesslich hergestellten durchlöcherten Faserbahngebilde gewünscht wird. Ein Vorteil der Erfindung besteht jedoch darin, dass das Muster nach seiner Ausbildung und nach dem Einbringen des Füllmaterial in das Entwässerungsglied O7 geraa'ss Fig. I7 verändert werden kann. Dies kann duroh Maskierung bzw. Abdeckung oder anderweitiges Verschliessen gewisser Löcher 96 in der Verbundschicht 93 geschehen, indem beispielsweise vor dem Einbringen des aushärtbaren Materials 98 Füllmaterial in diese Löcher eingebracht wird«-Das festgelegte Muster bzw, Schema der Löcher kann mithin nach Belieben auf einfache und kostensparende Weise geändert werden, um das endgültig gewünschte Muster bzw. Verteilungßsoliema der durchfluss-Steuermittel zu erzielen.

Aus der vorangehenden Besahreibung ist somit ersiohtliöh, dass die Erfindung zahlreichen Änderungen und Abwandlungen zuganglieh ist, ohne dass ihr Rahmen und Grundgedanke verlassen werden, >

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Claims (1)

1. Γ 1? 36 Ü7Ü-.3
   Gcott Paper Company

   Pate η t η η s ρ r ü c h e

   1. Verfahren zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen, boi welchem zunächst ein 3t off gemisch aus Flüssigkeit und FaCeX⁵H zubereitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoffgcmisoh auf ein Entwässermigsglied mit einer Vielzahl von dessen über- und Unterseite miteinander» vorhindendeii, praktisch gleichmässig über das grnze Entwässerung;:- ™ glied hinweg verteilten Zwischenräumen aufgebracht wird, vjobei in vorbestimmten 'Bereichen des Entv.'ässerungsglieds,

   von denen etur. 100 - IJOO ,je 6,^J45 em Fläche des Entwässerun^s^lieds vor^esehnn sind, Durchflusn-3teuermittel am Entvrüssex'un^sglied zur Verhinderung eines Flüssigkeitsflusses rus dem Stoffgemisch durch die Z'jischenräume hindurch befestigt sind, die einen Flüssigkeitsfluss aus dem St off gemisch in diesen Bereichen verhindern, dass vjährend der Entwässerung durch Ablauf über das Entv.'ässerungsglied und. Bildung einer Faserbahn auf dem Entv.'ässerungsglied aus den über den vorbestimmten Jiereichen liegenden Bereichen des otoffgemisch.es Fasern entfernt werden, so dass auf dem Λ Entwässerungsglied eine durchlöcherte Fas arbahn gebildet wird, unr" dass die durchlöcherte Faserbahn mittels einer 3aug;:alse vom Entviässerungsglied. abgenommen wird.

   £. V erfahr eil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das .jtcffgci.iisch unter Turbulenz-Gtröniungsbedingungen auf das ^ntw'.^öfjrur'gsglioc" aufgebracht wit'ö.

   i-Vt. .,,...:. L :;r.i Sau Tt^.-.--„χ,-y--,.._. : - 52 -

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   3. Verfahren nach Anspruch·1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die Unterseite des Entwässerungsglieds ein Unterdruck angelegt wird, nachdem das Stoffgeraisch auf seine Oberseite aufgebracht worden ist..

   4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, dass die Durchfluss-Steuermittel Glieder sind, welche sich bis zu einer etwa der Dicke der nassen, herzustellenden durchlöcherten Faserbahn entsprechenden Höhe über die Oberseite des Entwässerungsglieds hinaus erstrecken.

   5. Nach dem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellte durchlöcherte Faserbahn, dadurch gekennzeich-

   net, dass sie etwa 100 - 1J500 Löcher je 6,45 cm Fläche aufweist.

   6. Faserbahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher in vorbestimmtem Muster bzw. Schema angeordnet sind.

   7. Faserbahn nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher eine vorbestimmte Querschnittsfläche besitzen.

   8. Faserbahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche der Löcher etwa 0,15 x 10""^ bis etwa 2 χ 1O"*-^ Quadratzoll bzw. etwa 0,1134 bis etwa

   1,286 mm beträgt.

   9» Faserbahn nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Grundgewicht von etwa 1,36 15,9 kg je 267,4 m² besitzt.

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   10. Faserbahn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen gewellten Querschnitt besitzt, in welchem eine Vielzahl von erhabenen Abschnitten von der allgemeinen Paserbahnebene nach aussen abstehen.

   11. Paserbahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Grosse, Form und Wiederholungsfolge der erhabenen· Abschnitte durch das vorbestimmte Lochmuster beeinflusst sind.

   12. Faserbahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erhabenen Abschnitte gekreppt sind und grössere Weich-

   heit und grösseres Volumen als die restlichen Abschnitte ™ der Faserbahn besitzen.

   15. Faserbahn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erhabenen Abschnitte in den Bahnabschnitten zwischen den Löchern liegen und im wesentlichen so angeordnet sind, dass sie Abstand voneinander besitzende, parallele Linien erhabener Abschnitte bilden, die sich in Maschinen-Querrichtung quer über die Faserbahn erstrecken. *

   14, Vorrichtung zur Herstellung von durchlöcherten Faserbahnen, bestehend aus einer drehbar gelagerten Walze, einem um die Walze herumgelegten und diese zumindest teilweise | umschlingenden durchlässigen bzw. porösen Entwässerungsglied, eine Antriebseinrichtung zur Bewegung der Oberseite des Bntwässerungsglieds über eine endlose Bewegungsbahn und,eine Maschinenbütte zur Aufnahme eines Stoffgemisches 0ms Fasern und Flüssigkeit, wobei die Maschinenbütte mi^ einer eine Schicht ausbildenden Einrichtung bzw. einer neben der endlosen Bewegungsbahn angeordneten Staulatte zur Aufbringung des Stoffgemisches aus Fasern und

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   Flüssigkeit auf die Oberseite des Entwässerungsglieds, während dieses sich an der Staulatte vorbei über seine endlose Bewegungsbahn bewegt, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwässerungsglied eine Oberseite, eine Unterseite und eine Vielzahl von die Ober- mit der Unterseite verbindenden Zwischenräumen aufweist, welche praktisch gleichmässig über das gesamte Entwässerungsglied hinweg verteilt sind, und dass am Entwässerungsglied Durchfluss-Steuermittel zur Verhinderung eines F-lüssigkeitsflusses aus dem Stoffgemisch durch die öffnungen hindurch in vorbestimmten Bereichen des Entwässerungsglieds

   2 ■ ^ befestigt sind, wobei je 6,45 om Fläche des Entwässerungs-

   ^ glieds jeweils etwa lpo - 1300 solcher Bereiche vorgesehen sind.

   15. Vorrichtung nach Anspruch l4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchfluss-Steuermittel Körper aus aushärtbasem Material sind, welche die Zwischenräume in den vorbestimmten Bereichen verschliessen.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchfluss-Steuermittel die Zwischenräume in den vorbestimmten Bereichen versohllesßenäe Glieder sind, die sich oberhalb der Oberseite des Entwässerungsglieds bis

   \ zu einer etwa der Dicke der nassen,, auf der Vorrichtung hergestellten durchlöcherten Faserbelm entsprechenden Höhe erstrecken»

   17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das durchlässige bzw. poröse Safcwässerungsglie3 die Walze vollständig umschlingt.

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   18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der erstgenannten Malze entfernte, drehbar gelagerte Saugwalze vorgesehen ist und dass das Entwässerungsglied von der erstgenannten Walze aus zur Saugwalze verläuft und diese teilweise umschlingt.■

   19. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbar gelagerte l/alze einen durchlöcherten bzw, perforierten Mantel und eine in der durch den Mantel festgelegten zylindrischen Kammer vorgesehene, dicht

   ■ neben dem Mantel angeordnete Saugeinrichtung aufweist,

   welche einen Unterdruck über einen Querabschnitt des Λ

   Mantels anzulegen vermag, welcher sich über eine Strecke in Umfangsrichtung erstreckt, wobei das Entwässerungsglied innerhalb mindestens eines Stücks dieser Strecke die Walze berührt und das Stoffgemisch auf das Entwässerungsglied aufgebracht wird.

   20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis I9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Schicht bildende Einrichtung das Stoffgemisch auf das Entwässerungsglied praktisch parallel zur Bewegungsrichtung des Entwässerungsglieds und unter Turbulenz-Strömungsbedingungen aufbringt, welche quer über die Breite des Entwässerungsglieds und zumindest längs eines Abschnitts seiner das Stoffgemisch f aufnehmenden Länge bestehen bleiben.

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