EP3339506A1 - Entwässerungssieb für die papierherstellung - Google Patents

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EP3339506A1
EP3339506A1 EP17002045.7A EP17002045A EP3339506A1 EP 3339506 A1 EP3339506 A1 EP 3339506A1 EP 17002045 A EP17002045 A EP 17002045A EP 3339506 A1 EP3339506 A1 EP 3339506A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weft
screen
thread
fabric
watermark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17002045.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas HÄNELT
Andreas Aigner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Publication of EP3339506A1 publication Critical patent/EP3339506A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/44—Watermarking devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027—Screen-cloths

Definitions

  • the invention relates to a dewatering screen for the production of paper with multilevel watermarks.
  • the invention further relates to a round screen for a paper machine or the like, whose production screen jacket is formed by such a dewatering screen.
  • dewatering screens for papermaking are in the documents DE 10 2006 022 059 A1 .
  • DE 10 2012 018 166 A1 For example, an injection molding tool for producing watermark inserts for a dewatering screen is known.
  • the conventional designs usually use sieves with a bronze fabric or a metal-plastic mixed fabric and are constructed in multiple layers. Proceeding from this, the present invention seeks to provide a dewatering screen of the type mentioned, which is easier to manufacture and easier to handle.
  • the invention provides a dewatering screen for the manufacture of multilevel watermarked paper comprising a single ply plastic screen fabric having three stacked weft systems and a warp binder thread system.
  • the screen fabric comprises a first coarse weft system on the underside machine side of the screen fabric, a second, fine weft system on the top side paper of the screen fabric, a third weft system disposed between the first and second weft systems, and a fine warp binder thread system through which the three weft systems are interwoven.
  • the single-layer plastic screen fabric contains a multi-level relief in the form of a watermark to be produced in a subarea.
  • the multi-level relief is preferably formed by an injection-molded perforated watermark insert.
  • All three weft yarn systems fulfill a specific function within the single-layer drainage wire.
  • the first, coarse weft system serves as a stabilizing support system
  • the second, fine weft system provides a smooth, finely textured surface for paper formation
  • the third weft system serves to set a desired overall thickness of the mesh.
  • the connection of the three on top of each other arranged weft thread systems takes place exclusively on the warp binder thread system whose threads are perpendicular to the weft thread systems.
  • the threads of the first, second and third weft thread system advantageously run substantially all parallel to one another.
  • the threads of the first, second and third weft thread system advantageously each form a thread plane which does not interfere with the thread plane of the other two weft thread systems.
  • the filaments of the warp binding system are not limited to one plane, but extend partially above, below and between the planes of the three weft systems and thus interweave them with each other.
  • the thread thickness of the third weft thread system arranged in the intermediate plane is advantageously selected such that a desired overall thickness of the screen fabric is achieved.
  • the thread thickness of the third weft thread system is between the thread thickness of the first, coarse weft thread system and the thread thickness of the second, fine weft thread system.
  • the thread thickness of the first weft thread system is advantageously between 0.5 mm and 0.8 mm, preferably about 0.6 mm.
  • the thread thickness of the second weft thread system is advantageously between 0.1 mm and 0.3 mm, preferably about 0.2 mm, and the thread thickness of the third weft thread system is advantageously between 0.4 mm and 0.8 mm.
  • the thread thickness of the warp binder thread system is advantageously between 0.05 mm and 0.2 mm, preferably about 0.15 mm.
  • the fine weft thread system is preferably provided with a coating for distortion stabilization, which may be formed for example by an impregnating coating.
  • the thread systems of the dewatering screen are advantageously made of polyester, polyetheretherketone or another higher-value plastic.
  • Said watermark insert is arranged in an advantageous variant of the invention in a cut-out region of the plastic sieve fabric and connected thereto only in an edge region.
  • the watermark insert in the cut-out region is injected directly into the plastic mesh fabric.
  • the watermark insert is arranged in a non-cut-out region of the plastic sieve fabric and injected there directly into the plastic sieve fabric.
  • the watermark insert can practically merge with the screen mesh.
  • one working step namely the generation of a cut-out region in the screen fabric, can be dispensed with.
  • no registration of injection molded to the screen hole is required.
  • the watermark insert is excellently anchored in the mesh and it is also ensured that the watermark does not show any optical edge at the transition from the watermark insert to the mesh.
  • the watermark insert may have an edge region in which the fabric structure of the screen fabric is readjusted in order to prevent as far as possible the passage of the watermark insert into the screen fabric in the paper.
  • a two-stage relief with a strong light-dark effect can be integrated in a subarea, for example to accommodate a value number or other alphanumeric information within a finely graded gray scale motif.
  • the watermark insert has a plurality of perforations whose dimensions are so small that they do not adhere to fibers during papermaking.
  • These drainage perforations are advantageously drilled with a laser beam, for example with the beam of a CO 2 laser of a wavelength of 10.6 microns.
  • the focus diameter of the laser corresponds to the desired maximum perforation diameter and is for example 500 microns.
  • the laser irradiation is preferably carried out from the back of the watermark insert, so that due to the Gaussian energy distribution or the beam shape of the laser beam tapering, conical perforations arise to the front design surface of the insert.
  • the laser radiation can perforate the mesh as well as the watermark insert.
  • the invention also includes a round screen for a paper machine or the like, having a production screen jacket formed by a dewatering screen of the type described.
  • the round screen advantageously contains a round screen body, in particular in the form of a lamella cylinder and an intermediate felt arranged on the round screen body.
  • the dewatering screen is placed on the intermediate felt.
  • the intermediate felt prevents the lamellar structure of the lamella cylinder from being reflected through the dewatering screen into the paper.
  • Intermediate felt and drainage screen together may have the usual thickness of a bronze screen.
  • the dewatering screen according to the invention is extremely light despite high stability compared to conventional bronze screens. It is easy to transport and, in contrast to bronze screens, can be easily stacked. Compared with bronze sieves, the screen production time is greatly reduced and screen production is less prone to errors due to the smaller number of operations.
  • the storage of plastic screens is significantly easier than the storage of conventional bronze screens by their insensitivity.
  • the inventors have surprisingly found that the plastic dewatering screens according to the invention show a stronger filtering effect than comparable bronze screens. To achieve a desired opacity of the paper, therefore, less material is required, so that the amount of fines is reduced in the wastewater, which in addition to a cost savings also has a better environmental performance of the manufacturing process result.
  • the banknote 10 contains, among other security and design features, a multi-level watermark 12 in the form of a portrait in which a two-level watermark 14 in the form of the value "10" is integrated.
  • banknotes with or without such watermarks 12,14 is carried out according to the invention using a plastic dewatering screen 20, the mesh in Fig. 2 is shown schematically in cross section.
  • the dewatering screen 20 includes a single layer plastic mesh 30 having three superimposed weft systems 22, 24, 26 and a weft binder system interweaving the weft yarn systems 28, the section of the Fig. 2 parallel to the warp threads and perpendicular to the weft thread systems.
  • the underside machine side of the screen fabric 30 consists of a first, coarse weft thread system 22, the parallel threads in the embodiment have a thread thickness of 0.6 mm and the screen fabric 30 give the necessary stability.
  • the top paper side of the screen fabric 30 is formed by a second, fine weft system 24 whose parallel threads have a thread thickness of only 0.2 mm and which provides a finely textured surface for paper attachment.
  • a third weft thread system 26 is arranged, wherein the thread thickness of the parallel threads of the third weft thread system 26 is selected so that a desired total thickness of the wire cloth 30 is achieved.
  • the thread thickness of the parallel threads of the weft thread system 26 is about 0.47 mm and leads to a total thickness of the screen fabric 30 of 1.6 mm.
  • the weft thread systems 22, 24, 26 are interwoven with a fine warp binding system 28 whose thread thickness is 0.15 mm in the exemplary embodiment.
  • a fine warp binding system 28 whose thread thickness is 0.15 mm in the exemplary embodiment.
  • two actually consecutive thread sections of the warp binder thread system 28 are shown by solid or dashed lines by way of example.
  • the threads of the thread systems 22, 24, 26, 28 may for example consist of polyester or polyetheretherketone.
  • Fig. 3 (a) shows a schematic cross section and Fig. 3 (b) a plan view of the drainage screen 20.
  • the plastic dewatering screen 20 next to the in Fig. 3 Screen fabric 30, shown only schematically, has an injection-molded watermark insert 40, which is injected directly into the screen fabric 30 of the dewatering screen in the region of a recess 32.
  • the watermark insert 40 can also be injected into a non-cut-out region 32 of the screen fabric 30, the molded part virtually completely merging with the screen fabric in this area, resulting in an excellent anchoring of the molded part in the screen. Also eliminates the step of generating the recess, as well as the registration of sprue and recess.
  • the watermark insert 40 includes a high-resolution, multi-stage injection-molded relief 42 which provides a highly detailed representation of graphic motifs, such as those in U.S. Pat Fig. 1 shown portraits allowed.
  • a subarea 44 of the watermark insert 40 a two-stage motif with a strong light-dark contrast is formed, for example, the in Fig. 1 value shown "10" of the banknote.
  • the fabric structure of the screen fabric 30 is readjusted, so that the transition of the watermark insert 40 and screen fabric 30 in the finished paper is practically undetectable.
  • the latter is provided with a plurality of perforations 48 whose diameter is chosen to be small enough that no fibers adhere to them in papermaking.
  • Typical perforation diameters are between 50 ⁇ m and a few 100 ⁇ m, for example at about 500 microns.
  • Fig. 3 shows cylindrical perforations 48, but the perforations can be formed with particular advantage also conical and taper, for example, from the back of the mesh to the front design surface.
  • Fig. 4 forms the described plastic dewatering screen 20, for example, the production screen jacket of a round screen 50 of a paper machine.
  • the round screen 50 contains a round screen body 52 in the form of a laminated cylinder and an intermediate felt 54 arranged on the round screen body with a thickness of, for example, 1 cm.
  • the intermediate felt 54 prevents the lamellar structure of the lamella cylinder 52 from being pushed into the paper by the thin plastic dewatering screen 20.

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Entwässerungssieb (20) für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen, mit einem einlagigen Kunststoffsiebgewebe (30) mit drei übereinander angeordneten Schussfadensystemen (22, 24, 26) und einem Kett-Bindefadensystem (28) mit einem ersten, groben Schussfadensystem (22) auf der unterseitigen Maschinenseite des Siebgewebes (30), einem zweiten, feinen Schussfadensystem (24) auf der oberseitigen Papierseite des Siebgewebes (30), einem dritten Schussfadensystem (26), das zwischen dem ersten und zweiten Schussfadensystem (22, 24) angeordnet ist, und einem feinen Kett-Bindefadensystem (28), durch das die drei Schussfadensysteme (22, 24, 26) miteinander verwoben sind, wobei das einlagige Kunststoffsiebgewebe in einem Teilbereich ein mehrstufiges Relief (42) in Form eines zu erzeugenden Wasserzeichens enthält, welches vorzugsweise durch einen spritzgegossenen, perforierten Wasserzeicheneinsatz (40) gebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Entwässerungssieb für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen. Die Erfindung betrifft ferner ein Rundsieb für eine Papiermaschine oder dergleichen, deren Produktionssiebmantel durch ein solches Entwässerungssieb gebildet ist.
  • Bei der Papierherstellung auf Rundsiebmaschinen oder Langsiebmaschinen lagert sich Papiermasse kontinuierlich auf einem bewegten Entwässerungssieb an und wird soweit verfestigt, dass sie als feuchte Papierbahn zur Weiterbearbeitung vom Entwässerungssieb abgezogen werden kann. Vor allem Sicherheitspapiere für Banknoten, Ausweisdokumente und dergleichen werden zur Absicherung oft mit Wasserzeichen ausgestattet, die eine Überprüfung der Echtheit des Sicherheitspapiers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.
  • Für die Herstellung von detailreichen Wasserzeichen in Rundsiebtechnologie wird typischerweise ein zylinderförmig geschweißtes Entwässerungssieb mit einem vierlagigen Aufbau verschiedener Bronzesiebe eingesetzt. Das unterste und grobmaschigste Gewebe dient dabei als Stützgewebe. Das nächste Gewebe ist feiner und kann im Wasserzeichenbereich ausgeschnitten sein, so dass die darüberliegende Wasserzeichenprägung bei den in der Papiermaschine auftretenden Belastungen nachgeben kann.
  • Weitere Entwässerungssiebe für die Papierherstellung sind in den Druckschriften DE 10 2006 022 059 A1 , DE 10 2006 058 513 A1 und DE 10 2006 011 621 A1 beschrieben. Aus der DE 10 2012 018 166 A1 ist ein Spritzgusswerkzeug zur Erzeugung von Wasserzeicheneinsätzen für ein Entwässerungssieb bekannt.
  • Die herkömmlichen Gestaltungen setzen meist Siebe mit einem Bronzegewebe oder einem Metall-Kunststoff-Mischgewebe ein und sind mehrlagig aufgebaut. Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Entwässerungssieb der eingangs genannten Art anzugeben, das einfacher herzustellen und leichter handzuhaben ist.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung stellt ein Entwässerungssieb für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen bereit, welches ein einlagiges Kunststoffsiebgewebe mit drei übereinander angeordneten Schussfadensystemen und einem Kett-Bindefadensystem aufweist. Das Siebgewebe umfasst ein erstes, grobes Schussfadensystem auf der unterseitigen Maschinenseite des Siebgewebes, ein zweites, feines Schussfadensystem auf der oberseitigen Papierseite des Siebgewebes, ein drittes Schussfadensystem, das zwischen dem ersten und zweiten Schussfadensystem angeordnet ist, und ein feines Kett-Bindefadensystem, durch das die drei Schussfadensysteme miteinander verwoben sind. Das einlagige Kunststoffsiebgewebe enthält dabei in einem Teilbereich ein mehrstufiges Relief in Form eines zu erzeugenden Wasserzeichens. Das mehrstufige Relief ist vorzugsweise durch einen spritzgegossenen, perforierten Wasserzeicheneinsatz gebildet.
  • Alle drei Schussfadensysteme erfüllen dabei eine spezifische Funktion innerhalb des einlagigen Entwässerungssiebs. Das erste, grobe Schussfadensystem dient als stabilisierendes Stützsystem, das zweite, feine Schussfadensystem stellt eine glatte, feinstrukturierte Oberfläche für die Papierbildung bereit und das dritte Schussfadensystem dient der Einstellung einer gewünschten Gesamtdicke des Siebgewebes. Die Verbindung der drei übereinander angeordneten Schussfadensysteme erfolgt ausschließlich über das Kett-Bindefadensystem, dessen Fäden senkrecht zu den Schussfadensystemen verlaufen.
  • Die Fäden des ersten, zweiten und dritten Schussfadensystems verlaufen dabei vorteilhaft im Wesentlichen alle parallel zueinander. Die Fäden des ersten, zweiten und dritten Schussfadensystems bilden mit Vorteil jeweils eine Fadenebene, die nicht in die Fadenebene der beiden anderen Schussfadensysteme eingreift. Anders als die Fäden der Schussfadensysteme sind die Fäden des Kett-Bindefadensystems nicht auf eine Ebene beschränkt, sondern verlaufen teilweise über, unter und zwischen den Ebenen der drei Schussfadensysteme und verweben diese dadurch miteinander.
  • Die Fadendicke des dritten, in der Zwischenebene angeordneten Schussfadensystems ist mit Vorteil so gewählt, dass eine gewünschte Gesamtdicke des Siebgewebes erreicht wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung liegt die Fadendicke des dritten Schussfadensystems zwischen der Fadendicke des ersten, groben Schussfadensystems und der Fadendicke des zweiten, feinen Schussfadensystems.
  • Konkret liegt die Fadendicke des ersten Schussfadensystems mit Vorteil zwischen 0,5 mm und 0,8 mm, vorzugsweise bei etwa 0,6 mm. Die Fadendicke des zweiten Schussfadensystems liegt mit Vorteil zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, vorzugsweise bei etwa 0,2 mm, und die Fadendicke des dritten Schussfadensystems liegt mit Vorteil zwischen 0,4 mm und 0,8 mm. Die Fadendicke des Kett-Bindefadensystems liegt mit Vorteil zwischen 0,05 mm und 0,2 mm, vorzugsweise bei etwa 0,15 mm.
  • Das feine Schussfadensystem ist bevorzugt mit einer Beschichtung zur Verzugsstabilisierung versehen, die beispielsweise durch eine imprägnierende Beschichtung gebildet sein kann.
  • Die Fadensysteme des Entwässerungssiebs bestehen vorteilhaft aus Polyester, Polyetheretherketon oder einen anderen höherwertigen Kunststoff.
  • Der genannte Wasserzeicheneinsatz ist in einer vorteilhaften Erfindungsvariante in einem ausgeschnittenen Bereich des Kunststoffsiebgewebes angeordnet und nur in einem Randbereich mit diesem verbunden. Besonders bevorzugt ist der Wasserzeicheneinsatz in dem ausgeschnittenen Bereich direkt in das Kunststoffsiebgewebe eingespritzt.
  • In einer anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung ist der Wasserzeicheneinsatz in einem nicht ausgeschnittenen Bereich des Kunststoffsiebgewebes angeordnet und dort direkt in das Kunststoffsiebgewebe eingespritzt. Der Wasserzeicheneinsatz kann dabei mit dem Siebgewebe praktisch verschmelzen. Im Gegensatz zu der eben beschriebenen Variante kann ein Arbeitsschritt, nämlich das Erzeugen einer ausgeschnittenen Bereichs im Siebgewebe entfallen. Auch ist keine Passerung von Spitzguss zum Siebloch erforderlich. Der Wasserzeicheneinsatz ist hervorragend im Siebgewebe verankert und es ist auch sichergestellt, dass im Wasserzeichen keine optische Anlagekante am Übergang von Wasserzeicheneinsatz zum Siebgewebe sichtbar ist.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Wasserzeicheneinsatz einen Randbereich aufweisen, in dem die Gewebestruktur des Siebgewebes nachgestellt ist, um den Übergang des Wasserzeicheneinsatzes zum Siebgewebe im Papier möglichst nicht sichtbar werden zu lassen.
  • In das mehrstufige Relief kann in einem Teilbereich ein zweistufiges Relief mit starkem Hell-Dunkel-Effekt integriert sein, beispielsweise um innerhalb eines fein abgestuften Graustufenmotivs eine Wertzahl oder eine andere alphanumerische Information unterzubringen.
  • Mit Vorteil weist der Wasserzeicheneinsatz eine Mehrzahl von Perforationen auf, deren Abmessungen so klein sind, dass in ihnen bei der Papierherstellung keine Fasern anhaften. Diese Entwässerungs-Perforationen werden mit Vorteil mit einem Laserstrahl gebohrt, beispielsweise mit dem Strahl eines CO2-Lasers einer Wellenlänge von 10,6 µm. Der Fokusdurchmesser des Lasers entspricht dabei dem gewünschten maximalen Perforationsdurchmesser und beträgt beispielsweise 500 µm. Die Laserbestrahlung erfolgt vorzugsweise von der Rückseite des Wasserzeicheneinsatzes her, so dass aufgrund der gaußförmigen Energieverteilung bzw. der Strahlform des Laserstrahls sich zur vorderseitigen Designfläche des Einsatzes hin verjüngende, konische Perforationen entstehen.
  • Ist der Wasserzeicheneinsatz in einem nicht ausgeschnittenen Bereich des Kunststoffsiebgewebes angeordnet, so kann die Laserstrahlung das Siebgewebe genauso perforieren wie den Wasserzeicheneinsatz.
  • Die Erfindung enthält auch ein Rundsieb für eine Papiermaschine oder dergleichen, mit einem Produktionssiebmantel, der durch ein Entwässerungssieb der beschriebenen Art gebildet ist. Das Rundsieb enthält mit Vorteil einen Rundsiebkörper, insbesondere in Form eines Lamellenzylinders und einen auf dem Rundsiebkörper angeordneten Zwischenfilz. Das Entwässerungssieb ist auf dem Zwischenfilz angeordnet. Durch den Zwischenfilz wird verhindert, dass sich die Lamellenstruktur des Lamellenzylinders durch das Entwässerungssieb ins Papier abbildet. Zwischenfilz und Entwässerungssieb zusammen können insbesondere die übliche Dicke eines Bronzesiebs aufweisen.
  • Das erfindungsgemäße Entwässerungssieb ist verglichen mit herkömmlichen Bronzesieben trotz hoher Stabilität außerordentlich leicht. Es ist einfach zu transportieren und im Gegensatz zu Bronzesieben auch ohne Weiteres stapelbar. Verglichen mit Bronzesieben ist die Siebproduktionszeit stark reduziert und die Siebherstellung ist wegen der geringeren Zahl an Arbeitsschritten weniger fehleranfällig. Auch die Lagerung der Kunststoffsiebe ist durch ihre Unempfindlichkeit deutlich einfacher als die Lagerung herkömmlicher Bronzesiebe.
  • Weiter haben die Erfinder überraschend gefunden, dass die erfindungsgemäßen Kunststoff-Entwässerungssiebe eine stärke Filterwirkung zeigen als vergleichbare Bronzesiebe. Zur Erzielung einer gewünschten Opazität des Papiers ist daher weniger Material erforderlich, so dass auch die Menge an Feinstoff im Abwasser reduziert wird, was neben einer Kosteneinsparung auch eine bessere Umweltverträglichkeit des Herstellungsprozesses zur Folge hat.
  • Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer mit einem erfindungsgemäßen Entwässerungssieb hergestellten Banknote,
    Fig. 2
    schematisch ein einlagiges Kunststoff-Entwässerungssieb nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,
    Fig. 3
    ein erfindungsgemäßes Entwässerungssieb mit einem Wasserzeicheneinsatz, in (a) im Querschnitt und in (b) in Aufsicht, und
    Fig. 4
    schematisch ein erfindungsgemäßes Rundsieb mit einem einlagigen Kunststoff-Entwässerungssieb.
  • Die Erfindung wird nun am Beispiel eines Entwässerungssiebs für die Herstellung von Banknoten erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer mit einem erfindungsgemäßen Entwässerungssieb hergestellten Banknote 10. Die Banknote 10 enthält neben anderen Sicherheits- und Designmerkmalen ein mehrstufiges Wasserzeichen 12 in Form eines Portraits, in das ein zweistufiges Wasserzeichen 14 in Form der Wertzahl "10" integriert ist.
  • Die Herstellung von Banknoten mit oder auch ohne solche Wasserzeichen 12,14 erfolgt erfindungsgemäß unter Verwendung eines Kunststoff-Entwässerungssiebs 20, dessen Siebgewebe in Fig. 2 im Querschnitt schematisch dargestellt ist.
  • Das Entwässerungssieb 20 enthält ein einlagiges Kunststoffsiebgewebe 30 mit drei übereinander angeordneten Schussfadensystemen 22, 24, 26 und einem die Schussfadensysteme verwebenden Kett-Bindefadensystem 28, wobei der Schnitt der Fig. 2 parallel zu den Kettfäden und senkrecht zu den Schussfadensystemen verläuft.
  • Die unterseitige Maschinenseite des Siebgewebes 30 besteht aus einem ersten, groben Schussfadensystem 22, dessen parallele Fäden im Ausführungsbeispiel eine Fadendicke von 0,6 mm aufweisen und dem Siebgewebe 30 die notwendige Stabilität verleihen. Die oberseitige Papierseite des Siebgewebes 30 ist durch ein zweites, feines Schussfadensystem 24 gebildet, dessen parallele Fäden eine Fadendicke von nur 0,2 mm aufweisen und das eine feinstrukturierte Oberfläche für die Papieranlagerung bereitstellt. Zwischen dem ersten und zweiten Schussfadensystem 22, 24 ist ein drittes Schussfadensystem 26 angeordnet, wobei die Fadendicke der parallelen Fäden des dritten Schussfadensystems 26 so gewählt ist, dass eine gewünschte Gesamtdicke des Siebgewebes 30 erreicht wird. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Fadendicke der parallelen Fäden des Schussfadensystems 26 etwa 0,47 mm und führt zu einer Gesamtdicke des Siebgewebes 30 von 1,6 mm.
  • Die Schussfadensysteme 22, 24, 26 sind mit einem feinen Kett-Bindefadensystem 28, dessen Fadendicke im Ausführungsbeispiel 0,15 mm beträgt, miteinander verwoben. In Fig. 2 sind zur Illustration durch durchgezogene bzw. gestrichtelte Linien beispielhaft zwei eigentlich hintereinanderliegende Fadenabschnitte des Kett-Bindefadensystems 28 dargestellt.
  • Die Fäden der Fadensysteme 22, 24, 26, 28 können beispielsweise aus Polyester oder Polyetheretherketon bestehen.
  • Da das Kunststoff-Entwässerungssieb 20 nicht geprägt werden kann, werden zur Erzeugung von Wasserzeichen sogenannte Wasserzeicheneinsätze verwendet, wie mit Bezug auf Fig. 3 näher erläutert. Fig. 3(a) zeigt dabei einen schematischen Querschnitt und Fig. 3(b) eine Aufsicht auf das Entwässerungssieb 20.
  • Für die Erzeugung von Wasserzeichen im Papier weist das Kunststoff-Entwässerungssieb 20 neben dem in Fig. 3 nur schematisch dargestellten Siebgewebe 30 einen spritzgegossenen Wasserzeicheneinsatz 40 auf, der im Bereich einer Aussparung 32 direkt in das Siebgewebe 30 des Entwässerungssiebs eingespritzt ist. Alternativ kann der Wasserzeicheneinsatz 40 auch in einen nicht ausgeschnittenen Bereich 32 des Siebgewebes 30 eingespritzt werden, wobei der Spritzling in diesem Bereich praktisch vollständig mit dem Siebgewebe verschmilzt und sich so eine hervorragende Verankerung des Spritzlings im Sieb ergibt. Auch entfällt der Arbeitsschritt der Erzeugung der Aussparung, sowie die Passerung von Spritzling und Aussparung.
  • In beiden Varianten enthält der Wasserzeicheneinsatz 40 ein hochauflösendes, mehrstufiges Spritzgussrelief 42, das eine sehr detailreiche Darstellung graphischer Motive, wie etwa des in Fig. 1 gezeigten Portraits erlaubt. In einem Teilbereich 44 des Wasserzeicheneinsatzes 40 ist ein zweistufiges Motiv mit starkem Hell-Dunkel-Kontrast ausgebildet, beispielsweise die in Fig. 1 gezeigte Wertzahl "10" der Banknote.
  • In einem umlaufenden Randbereich 46 des Wasserzeicheneinsatzes 40 ist die Gewebestruktur des Siebgewebes 30 nachgestellt, so dass der Übergang von Wasserzeicheneinsatz 40 und Siebgewebe 30 im fertigen Papier praktisch nicht zu erkennen ist.
  • Um bei der Papierherstellung die Entwässerung auch im Bereich des Wasserzeicheneinsatzes 40 sicherzustellen, ist dieser mit einer Mehrzahl von Perforationen 48 versehen, deren Durchmesser so klein gewählt ist, dass in ihnen bei der Papierherstellung keine Fasern anhaften. Typische Perforationsdurchmesser liegen zwischen 50 µm und einigen 100 µm, beispielsweise bei etwa 500 µm. Fig. 3 zeigt zylindrische Perforationen 48, die Perforationen können aber mit besonderem Vorteil auch konisch ausgebildet sein und sich beispielsweise von der Rückseite des Siebgewebes zur vorderseitigen Designfläche hin verjüngen.
  • Mit Bezug auf Fig. 4 bildet das beschriebene Kunststoff- Entwässerungssieb 20 beispielsweise den Produktionssiebmantel eines Rundsiebs 50 einer Papiermaschine. Das Rundsieb 50 enthält einen Rundsiebkörper 52 in Form eines Lamellenzylinders und einen auf dem Rundsiebkörper angeordneten Zwischenfilz 54 mit einer Dicke von beispielsweise 1 cm. Der Zwischenfilz 54 verhindert dabei, dass sich die Lamellenstruktur des Lamellenzylinders 52 durch das dünne Kunststoff- Entwässerungssieb 20 ins Papier abdrückt.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Banknote
    12
    mehrstufiges Wasserzeichen
    14
    zweistufiges Wasserzeichen
    20
    Kunststoff-Entwässerungssieb
    22, 24, 26
    Schussfadensysteme
    28
    Kett-Bindefadensystem
    30
    Kunststoffsiebgewebe
    32
    Aussparung
    40
    Wasserzeicheneinsatz
    42
    Spritzgussrelief
    44
    Teilbereich
    46
    Randbereich
    48
    Perforationen
    50
    Rundsieb
    52
    Rundsiebkörper
    54
    Zwischenfilz

Claims (13)

  1. Entwässerungssieb für die Herstellung von Papier mit mehrstufigen Wasserzeichen, mit einem einlagigen Kunststoffsiebgewebe mit drei übereinander angeordneten Schussfadensystemen und einem Kett-Bindefadensystem mit
    - einem ersten, groben Schussfadensystem auf der unterseitigen Maschinenseite des Siebgewebes,
    - einem zweiten, feinen Schussfadensystem auf der oberseitigen Papierseite des Siebgewebes,
    - einem dritten Schussfadensystem, das zwischen dem ersten und zweiten Schussfadensystem angeordnet ist, und
    - einem feinen Kett-Bindefadensystem, durch das die drei Schussfadensysteme miteinander verwoben sind,
    wobei das einlagige Kunststoffsiebgewebe in einem Teilbereich ein mehrstufiges Relief in Form eines zu erzeugenden Wasserzeichens enthält, welches vorzugsweise durch einen spritzgegossenen, perforierten Wasserzeicheneinsatz gebildet ist.
  2. Entwässerungssieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden des ersten, zweiten und dritten Schussfadensystems im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
  3. Entwässerungssieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadendicke des dritten Schussfadensystems zwischen der Fadendicke des ersten Schussfadensystems und der Fadendicke des zweiten Schussfadensystems liegt.
  4. Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadendicke des ersten Schussfadensystems zwischen 0,5 mm und 0,8 mm, vorzugsweise bei etwa 0,6 mm liegt, und/oder dass die Fadendicke des zweiten Schussfadensystems zwischen 0,1 mm und 0,3 mm, vorzugsweise bei etwa 0,2 mm liegt, und/ oder dass die Fadendicke des dritten Schussfadensystems zwischen 0,4 mm und 0,8 mm liegt.
  5. Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das feine Schussfadensystem mit einer Beschichtung zur Verzugsstabilisierung versehen ist.
  6. Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadensysteme aus Polyester, Polyetheretherketon oder einen anderen höherwertigen Kunststoff bestehen.
  7. Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz in einem ausgeschnittenen Bereich des Kunststoffsiebgewebes angeordnet und nur in einem Randbereich mit diesem verbunden ist.
  8. Entwässerungssieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz in dem ausgeschnittenen Bereich direkt in das Kunststoffsiebgewebe eingespritzt ist.
  9. Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz in einem nicht ausgeschnittenen Bereich des Kunststoffsiebgewebes angeordnet und dort direkt in das Kunststoffsiebgewebe eingespritzt ist.
  10. Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz in einem Randbereich die Gewebestruktur des Kunststoffsiebgewebes nachstellt.
  11. Entwässerungssieb nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserzeicheneinsatz eine Mehrzahl von Perforationen aufweist, deren Abmessungen so klein sind, dass in ihnen bei der Papierherstellung keine Fasern anhaften.
  12. Rundsieb für eine Papiermaschine oder dergleichen, mit einem Produktionssiebmantel, der durch das Entwässerungssieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11 gebildet ist.
  13. Rundsieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rundsieb einen Rundsiebkörper in Form eines Lamellenzylinders und einen auf dem Rundsiebkörper angeordneten Zwischenfilz enthält, wobei das Entwässerungssieb auf dem Zwischenfilz angeordnet ist.
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