EP3477002A1 - Rundsieb und zugehöriges herstellungsverfahren - Google Patents

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EP3477002A1
EP3477002A1 EP18000822.9A EP18000822A EP3477002A1 EP 3477002 A1 EP3477002 A1 EP 3477002A1 EP 18000822 A EP18000822 A EP 18000822A EP 3477002 A1 EP3477002 A1 EP 3477002A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
watermark
jacket
production
production screen
lateral surface
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.)
Pending
Application number
EP18000822.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Aigner
Andreas HÄNELT
Norbert Wagner
Heinrich Friedl
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 EP3477002A1 publication Critical patent/EP3477002A1/de
Pending 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
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/06—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the cylinder type
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/04—Complete machines for making continuous webs of paper of the cylinder type
    • D21F9/043—Complete machines for making continuous webs of paper of the cylinder type with immersed cylinder

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a round screen for a paper machine, in which a round screen body which can be assembled statically in the paper machine is provided and coated with a production screen jacket for the production of watermarked paper.
  • the invention also relates to a correspondingly produced round screen.
  • a round-screen cylinder with a clamped, rigid production screen jacket usually rotates in a trough with fiber suspension and draws paper.
  • a negative pressure is generated, which leads to a lowering of the liquid level in the interior of the cylinder.
  • the fiber suspension therefore runs from the outside against the cylinder jacket and it store continuously fabric fibers on the production screen.
  • the accumulated paper pulp is solidified so far that it can be removed as a moist paper web for further processing of the production screen.
  • Round screens for paper production with watermarks require a complex production. They consist of many, interconnected parts, which must be assembled with a large amount of manual labor. Such a production inherently carries a high potential for error. In addition, by assembling joints, welds and seams, which are usually visible later in the paper produced on the round screen.
  • the present invention seeks to provide a round screen of the type mentioned, which avoids the disadvantages of the prior art and in particular is easier to manufacture and has advantageous properties in papermaking.
  • the invention is intended also provide an advantageous manufacturing method for such a round screen.
  • the production fabric sheath is produced with a uniform lateral surface, raised and / or recessed watermark regions and drainage perforations, wherein at least the lateral surface of the production sieve sheath is formed by an additive manufacturing process as a layer sequence of a plurality of firmly interconnected material layers.
  • the jacket surface of the production screen jacket is first formed imperforate by the additive manufacturing process and then, preferably by laser perforation, drainage perforations are produced in the unperforated lateral surface of the production screen jacket.
  • the jacket surface of the production screen jacket is formed together with the drainage perforations by the additive manufacturing method.
  • the jacket surface of the production screen jacket is formed together with the watermark areas by the additive manufacturing method.
  • the watermark inserts are preferably injected directly into the watermark recesses of the jacket surface in order to form injection-molded watermark regions in the production screen jacket.
  • external watermark inserts can be arranged in the watermark recesses and connected in the edge region with the lateral surface.
  • the surface structure of the lateral surface outside the watermark regions advantageously forms a screen structure with one or more warp thread systems and one or more weft thread systems.
  • the surface structure of the lateral surface forms a single-layer sieve structure.
  • the production screen jacket has two or more web areas, which are formed separately by the additive manufacturing method and subsequently assembled to form the production screen jacket.
  • the production screen jacket is advantageously formed from a wire-shaped, powdered or film-shaped starting material, a photosensitive paste or a liquid.
  • the production screen sheath is formed from a plastic.
  • selective laser sintering, selective laser melting, electron beam melting, 3D printing with powder, melt stratification, laser deposition welding, multi-jet modeling, a PolyJet process, stereolithography, laminated object modeling, film transfer imaging or digital light processing are considered as additive manufacturing processes.
  • the invention also includes a round screen for a paper machine having a lathe screen body statically mountable in the paper machine and a production screen jacket for the production of watermarked paper.
  • the production mesh jacket has a uniform lateral surface, raised and / or recessed watermark regions and drainage perforations, and at least the jacket surface of the production mesh jacket is formed from a layer sequence of a plurality of material layers firmly bonded together in an additive manufacturing process.
  • the watermark regions are preferably formed integrally with the jacket surface of the production screen jacket from a layer sequence of a plurality of material layers firmly connected to one another in the additive manufacturing method.
  • the jacket surface of the production screen jacket is advantageously formed, together with the drainage perforations contained therein, from a layer sequence of a plurality of material layers firmly connected to one another in the additive manufacturing method.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a round screen 10 for a paper machine for the production of security paper.
  • the round screen 10 includes an inner round screen body 12 which is statically mountable in a paper machine.
  • the round screen body 12 is coated with an exchangeable production screen 14, which is designed according to the invention for the production of security paper with watermarks
  • the production screen casing 14 has a multiplicity of raised and / or recessed watermark regions 16 in a lateral surface 32 with an otherwise uniform surface.
  • watermark regions 16 paper pulp accumulates locally in paper production with a greater or smaller paper thickness than in the surrounding vellum region and therefore produces darker or lighter areas in the finished paper web.
  • a production screen jacket 14 contains a plurality of web regions 18 for parallel production of a plurality of individual uses on the formed paper web.
  • FIG. 2 shows a section 20 of the production screen 14 in the vicinity of a watermark area 16 in cross section along the line II-II of Fig. 1 ,
  • the watermark area 16 has a high-resolution multi-level relief 22 which, in addition, can have very sharp edges at approximately right angles in partial areas 24. Because of the multi-level relief 22, the watermark regions 16 are suitable on the one hand for generating watermark characters with soft, continuous brightness transitions, can create with subregions 24 but at the same time sharply demarcated, fine details with high contrast.
  • the outer surface 32 of the production screen 14 is provided with a plurality of dewatering perforations 26, the diameter of which is so small that fibers do not adhere to them during papermaking.
  • Typical perforation diameters are between 50 ⁇ m and several 100 ⁇ m, for example about 500 ⁇ m.
  • the entire production screen casing 14 including the watermark regions 16 and the drainage perforations 26 contained in the lateral surface 32 are formed by an additive manufacturing process as a layer sequence of a plurality of firmly bonded material layers 28, as shown in detail section 34 of FIG Fig. 2 illustrated.
  • the starting material may be in the form of wire, powder, foil, paste or liquid.
  • Particularly advantageous production screen 14 is formed by a plastic.
  • the method of Selective Laser Melting can be used.
  • the powdery plastic building material is completely melted and hardened by a cooling process.
  • the production screen 14 is thereby successively Lowering a building platform layer by layer with the desired structure along the longitudinal axis 30 of the screen shell constructed. This can be done, for example, with the aid of a 3D printhead, which in a continuous process layer by layer, the material layers 28 of the production screen 14 as a stationary tube ( Fig. 1 ).
  • a rotary table with a vertical axis of rotation serve as a work surface on which the print head deposits the material layers 28 revolution for rotation during rotation of the rotary table.
  • the production screen jacket 14 can be produced with watermark regions 16 integrated seamlessly into the jacket surface 32.
  • the watermark regions 16 can be produced in particular as high-resolution multilevel watermark regions with reliefs having sharp edges of a marginal width of 0.4 mm or less.
  • the sharply bordered elevations or depressions in the watermark areas in turn produce watermarks with sharply edged bright or dark motif structures in paper production.
  • the watermark areas may have a high average spatial frequency of 2-3 Lp / mm or more, which allows the representation of finest image details and high image sharpness in the watermark regardless of the actual image content.
  • the manufacture of the production screen 14 by the additive manufacturing process is greatly simplified and avoids sources of error by the costly assembly of many interconnected items required in conventional methods.
  • the integral production completely eliminates seams, joints and welds that are often visible in the paper when using conventional round screens. The paper surface can therefore be optimally utilized.
  • the production screen is 14 also mechanically very resistant due to its integral structure.
  • the surface structure of the lateral surface 32 of the production screen jacket 14 can be selected largely freely outside the watermark regions 16 by the use of additive manufacturing methods.
  • the surface structure of the lateral surface 32 can simulate a conventional screen structure with one or more Kettfadensytemen and one or more weft systems. Particularly advantageous is a single-layer sieve layer is modeled.
  • FIG. 3 illustrates an alternative design of a production screen jacket 40 initially formed with watermark recesses 42 and drainage perforations 26 by an additive manufacturing process as a layer sequence of a plurality of firmly bonded material layers 28, as in FIG Fig. 3 (a) shown.
  • watermark inserts 44 in the region of the watermark recesses 42 are injected directly into the jacket surface 32 of the production screen jacket 40 and the production screen jacket 40 is thereby provided with injection-molded watermark inserts 44, as in FIG Fig. 3 (b) shown.
  • watermark inserts 44 with a particularly high spatial resolution or with special material properties can be introduced into the production screen casing 40.
  • the watermark inserts 44 are also provided with drainage perforations 26.
  • external watermark inserts may also be inserted into watermark recesses 42, for example, glued.
  • the lateral surface 32 of the production screen jacket 40 may also initially be produced without watermark recesses 42 and then subsequently introduced, for example by laser cutting.
  • the production screen jacket 50 including the watermark areas 16, but initially without drainage perforations, is formed by an additive manufacturing process as a layer sequence of a plurality of firmly bonded material layers 28, as in FIG Fig. 4 (a) shown. Subsequently, the production screen jacket 50 is exposed to laser radiation 52 in order to generate by laser perforation drainage perforations 26 in the lateral surface 32, as in the intermediate step of Fig. 4 (b) shown.
  • the separate laser perforation can possibly achieve a speed advantage in the production of the production screen 50.
  • inventions of Figures 3 and 4 can combine and first to form a production screen coat with watermark recesses and initially without drainage perforations by an additive manufacturing process as a layer sequence of a plurality of firmly interconnected material layers, and to subsequently produce the drainage perforations by laser perforation of the jacket surface of the production screen.
  • the watermark areas may be generated, for example, by directly injecting watermark inserts or by introducing external watermark inserts, as associated with Fig. 3 already described.
  • Another way of speeding up the production of a production screen jacket is to separate the production screen jacket 60 into a plurality of tubular sections 62, 64, 66 separately by an additive manufacturing process to produce, as in Fig. 5 shown schematically.
  • the tubular sections 62, 64, 66 may for example be printed in parallel by means of 3D printing and in particular the in Fig. 1 shown web areas 18 correspond to a production screen 14. After being manufactured separately, the tubular sections 62, 64, 66 are assembled into the desired production screen jacket 60.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rundsiebs (10) für eine Papiermaschine, bei dem ein statisch in der Papiermaschine montierbarer Rundsiebkörper (12) bereitgestellt und mit einem Produktionssiebmantel (14) für die Erzeugung von Papier mit Wasserzeichen überzogen wird. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Produktionssiebmantel (14) mit einer gleichmäßigen Mantelfläche (32), erhabenen und/oder vertieften Wasserzeichenbereichen (16) und Entwässerungsperforationen (26) erzeugt wird, wobei zumindest die Mantelfläche (32) des Produktionssiebmantels (14) durch ein additives Fertigungsverfahren als Schichtenfolge einer Mehrzahl fest miteinander verbundener Materialschichten (28) gebildet wird. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechend hergestelltes Rundsieb.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rundsiebs für eine Papiermaschine, bei dem ein statisch in der Papiermaschine montierbarer Rundsiebkörper bereitgestellt und mit einem Produktionssiebmantel für die Erzeugung von Papier mit Wasserzeichen überzogen wird. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechend hergestelltes Rundsieb.
  • Bei der Papierherstellung auf Rundsiebmaschinen dreht sich üblicherweise ein Rundsiebzylinder mit einem aufgespannten, starren Produktionssiebmantel in einem Trog mit Fasersuspension und schöpft Papier. Innerhalb des Rundsiebzylinders wird ein Unterdruck erzeugt, der zu einem Absenken des Flüssigkeitsspiegels im Inneren des Rundsiebzylinders führt. Die Fasersuspension läuft daher von außen gegen den Zylindermantel und es lagern sich kontinuierlich Stofffasern auf dem Produktionssieb an. Die angelagerte Papiermasse wird soweit verfestigt, dass sie als feuchte Papierbahn zur Weiterbearbeitung vom Produktionssieb abgezogen werden kann.
  • Rundsiebe für die Papiererzeugung mit Wasserzeichen erfordern eine aufwendige Herstellung. Sie bestehen aus vielen, miteinander verbundenen Einzelteilen, welche mit einem großen Anteil an Handarbeit montiert werden müssen. Eine solche Herstellung birgt naturgemäß ein hohes Fehlerpotential. Zudem entstehen durch die Montage Fügestellen, Schweißstellen und Nähte, die meist später in dem auf dem Rundsieb hergestellten Papier sichtbar sind.
  • Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Rundsieb der eingangs genannten Art anzugeben, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet und insbesondere einfacher herzustellen ist und vorteilhafte Eigenschaften bei der Papierherstellung aufweist. Die Erfindung soll auch ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren für ein solches Rundsieb bereitstellen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass der Produktionssiebmantel mit einer gleichmäßigen Mantelfläche, erhabenen und/oder vertieften Wasserzeichenbereichen und Entwässerungsperforationen erzeugt wird, wobei zumindest die Mantelfläche des Produktionssiebmantels durch ein additives Fertigungsverfahren als Schichtenfolge einer Mehrzahl fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet wird.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Mantelfläche des Produktionssiebmantels durch das additive Fertigungsverfahren zunächst unperforiert gebildet und es werden dann, vorzugsweise durch Laserperforation, Entwässerungsperforationen in der unperforierten Mantelfläche des Produktionssiebmantels erzeugt.
  • Bei einer alternativen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Mantelfläche des Produktionssiebmantels zusammen mit den Entwässerungsperforationen durch das additives Fertigungsverfahren gebildet wird.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Mantelfläche des Produktionssiebmantels zusammen mit den Wasserzeichenbereichen durch das additive Fertigungsverfahren gebildet.
  • Alternativ und ebenfalls mit Vorteil ist bei der Herstellung vorgesehen, dass zunächst
    • entweder die Mantelfläche des Produktionssiebmantels mit den Wasserzeichenbereichen entsprechenden Wasserzeichenaussparungen durch das additive Fertigungsverfahren erzeugt wird,
      oder die Mantelfläche des Produktionssiebmantels durch das additive Fertigungsverfahren ohne Wasserzeichenaussparungen erzeugt wird und die den Wasserzeichenbereichen entsprechenden Wasserzeichenaussparungen nachträglich, beispielsweise durch Laserschneiden, in die Mantelfläche eingebracht werden, und dann
    • Wasserzeicheneinsätze in die Wasserzeichenaussparungen eingebracht werden, um die Wasserzeichenbereiche des Produktionssiebmantels zu bilden.
  • Bei dieser Herstellungsvariante werden die Wasserzeicheneinsätze bevorzugt direkt in die Wasserzeichenaussparungen der Mantelfläche eingespritzt, um spritzgegossene Wasserzeichenbereiche im Produktionssiebmantel zu bilden. Alternativ können auch externe Wasserzeicheneinsätze in den Wasserzeichenaussparungen angeordnet und im Randbereich mit der Mantelfläche verbunden werden.
  • Die Flächenstruktur der Mantelfläche außerhalb der Wasserzeichenbereiche bildet mit Vorteil eine Siebstruktur mit einer oder mehr Kettfadensytemen und einem oder mehr Schussfadensystemen nach. Besonders bevorzugt bildet die Flächenstruktur der Mantelfläche dabei eine einlagige Siebstruktur nach.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Produktionssiebmantel zwei oder mehr Bahnbereiche auf, die getrennt durch das additive Fertigungsverfahren gebildet und nachfolgend zu dem Produktionssiebmantel zusammengesetzt werden.
  • Der Produktionssiebmantel wird mit Vorteil aus einem drahtförmigen, pulverförmigen oder folienförmigen Ausgangsmaterial, aus einer photosensiblen Paste oder einer Flüssigkeit gebildet. Besonders vorteilhaft wird der Produktionssiebmantel aus einem Kunststoff gebildet. Als additives Fertigungsverfahren kommen insbesondere Selektives Lasersintern, Selektives Laserschmelzen, Elektronstrahlschmelzen, 3D-Druck mit Pulver, Schmelzschichtung, Laserauftragsschweißen, Multi-Jet-Modeling, ein PolyJet-Verfahren, Stereolithographie, Laminated Object Modeling, Film Transfer Imaging oder Digital Light Processing in Betracht.
  • Die Erfindung enthält auch ein Rundsieb für eine Papiermaschine mit einem statisch in der Papiermaschine montierbaren Rundsiebkörper und einem Produktionssiebmantel für die Erzeugung von Papier mit Wasserzeichen. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Produktionssiebmantel eine gleichmäßige Mantelfläche, erhabene und/oder vertiefte Wasserzeichenbereiche und Entwässerungsperforationen aufweist und zumindest die Mantelfläche des Produktionssiebmantels aus einer Schichtenfolge einer Mehrzahl in einem additiven Fertigungsverfahren fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet ist.
  • Die Wasserzeichenbereiche sind bevorzugt integral mit der Mantelfläche des Produktionssiebmantels aus einer Schichtenfolge einer Mehrzahl in dem additiven Fertigungsverfahren fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet.
  • Weiter ist die Mantelfläche des Produktionssiebmantels vorteilhaft zusammen mit den darin enthaltenen Entwässerungsperforationen aus einer Schichtenfolge einer Mehrzahl in dem additiven Fertigungsverfahren fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet.
  • 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
    in schematischer Ansicht ein Rundsieb für eine Papiermaschine für die Herstellung von Sicherheitspapier,
    Fig. 2
    einen Ausschnitt des Produktionssiebmantels in der Umgebung eines Wasserzeichenbereichs im Querschnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1,
    Fig. 3
    in (a) und (b) Zwischenschritte bei der Herstellung eines Produktionssiebmantels nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Fig. 4
    in (a) und (b) Zwischenschritte bei der Herstellung eines Produktionssiebmantels nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    Fig. 5
    mehrere rohrförmige Teilstücke, die jeweils separat durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellt und dann zu einem gewünschten Produktionssiebmantel zusammengesetzt werden.
  • Figur 1 zeigt in schematischer Ansicht ein Rundsieb 10 für eine Papiermaschine für die Herstellung von Sicherheitspapier. Das Rundsieb 10 enthält einen innenliegenden Rundsiebkörper 12, der statisch in einer Papiermaschine montierbar ist. Der Rundsiebkörper 12 ist mit einem austauschbaren Produktionssiebmantel 14 überzogen, der erfindungsgemäß für die Erzeugung von Sicherheitspapier mit Wasserzeichen eingerichtet ist
  • Der Produktionssiebmantel 14 weist hierzu eine Vielzahl von erhabenen und/oder vertieften Wasserzeichenbereichen 16 in einer Mantelfläche 32 mit ansonsten gleichmäßiger Oberfläche auf. In den Wasserzeichenbereichen 16 lagert sich bei der Papierherstellung Papiermasse lokal mit einer größeren oder kleiner Papierdicke als im umgebenden Velinbereich an und erzeugt daher dunklere bzw. hellere Stellen in der fertigen Papierbahn. Ein Produktionssiebmantel 14 enthält dabei in der Regel mehrere Bahnbereiche 18 zur parallelen Erzeugung einer Vielzahl von Einzelnutzen auf der gebildeten Papierbahn.
  • Figur 2 zeigt einen Ausschnitt 20 des Produktionssiebmantels 14 in der Umgebung eines Wasserzeichenbereichs 16 im Querschnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1. Der Wasserzeichenbereich 16 weist ein hochauflösendes mehrstufiges Relief 22 auf, das zudem in Teilbereichen 24 sehr scharfe Ränder mit annähernd rechten Winkeln aufweisen kann. Die Wasserzeichenbereiche 16 eignen sich wegen des vielstufigen Reliefs 22 einerseits zur Erzeugung von Wasserzeichenzeichen mit weichen, kontinuierlichen Helligkeitsübergängen, können mit Teilbereichen 24 aber zugleich scharf abgegrenzte, feine Details mit hohem Kontrast erzeugen.
  • Um die Entwässerung bei der Papierherstellung sicherzustellen ist die Mantelfläche 32 des Produktionssiebmantels 14 mit einer Vielzahl von Entwässerungsperforationen 26 versehen, deren Durchmesser so klein 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.
  • Als Besonderheit ist der gesamte Produktionssiebmantel 14 einschließlich der Wasserzeichenbereiche 16 und der in der Mantelfläche 32 enthaltenen Entwässerungsperforationen 26 durch ein additives Fertigungsverfahren als Schichtenfolge einer Mehrzahl fest miteinander verbundener Materialschichten 28 gebildet, wie im Detailausschnitt 34 der Fig. 2 illustriert.
  • Als additive Fertigungsverfahren kommen dabei insbesondere Selektives Lasersintern, Selektives Laserschmelzen, Elektronstrahlschmelzen, 3D-Druck mit Pulver, Schmelzschichtung, Laserauftragsschweißen, Multi-Jet-Modeling, ein Polyjet-Verfahren, Stereolithographie, Laminated Object Modeling, Film Transfer Imaging oder Digital Light Processing in Betracht. Ja nach Fertigungsverfahren kann das Ausgangsmaterial dabei in Form von Draht, Pulver, Folien, Pasten oder Flüssigkeiten vorliegen. Besonders vorteilhaft wird der Produktionssiebmantel 14 durch einen Kunststoff gebildet.
  • Hierfür kann beispielsweise das Verfahren des Selektiven Laserschmelzens (SLM) zum Einsatz kommen. Bei diesem Verfahren wird das pulverförmige Kunststoff-Baumaterial vollständig geschmolzen und durch einen Abkühlprozess verhärtet. Der Produktionssiebmantel 14 wird dabei durch sukzessives Absenken einer Bauplattform schichtweise mit der gewünschten Struktur entlang der Längsachse 30 des Siebmantels aufgebaut. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines 3D-Druckkopfes geschehen, der in einem fortlaufenden Prozess Lage für Lage die Materialschichten 28 des Produktionssiebmantels 14 als stehendes Rohr (Fig. 1) aufbaut. Als Bauplattform kann ein Rundtisch mit senkrechter Drehachse als Arbeitsfläche dienen, auf welcher der Druckkopf während der Drehung des Rundtisches die Materialschichten 28 Umdrehung für Umdrehung ablegt.
  • Durch die Herstellung mittels additivem Fertigungsverfahren kann der Produktionssiebmantel 14 mit nahtlos in die Mantelfläche 32 integrierten Wasserzeichenbereichen 16 erzeugt werden. Die Wasserzeichenbereiche 16 können dabei insbesondere als hochauflösende mehrstufige Wasserzeichenbereiche mit Reliefs mit scharfen Rändern einer Randbreite von 0,4 mm oder weniger erzeugt werden. Die scharf berandeten Erhebungen bzw. Vertiefung in den Wasserzeichenbereichen erzeugen ihrerseits bei der Papierherstellung Wasserzeichen mit scharf berandeten hellen bzw. dunklen Motivstrukturen. Die Wasserzeichenbereiche können eine hohe mittlere Ortsfrequenz von 2-3 Lp/mm oder mehr aufweisen, die unabhängig vom konkret dargestellten Bildinhalt die Darstellung feinster Bilddetails und hohe Bildschärfe im Wasserzeichen erlaubt.
  • Gleichzeitig ist die Herstellung des Produktionssiebmantels 14 durch das additive Fertigungsverfahren stark vereinfacht und vermeidet Fehlerquellen durch die bei herkömmlichen Verfahren notwendige aufwendige Montage vieler miteinander verbundener Einzelteile. Die integrale Herstellung vermeidet Nähte, Fügestellen und Schweißstellen, die beim Einsatz herkömmlicher Rundsiebe oft im Papier sichtbar sind, vollständig. Die Papierfläche kann daher optimal ausgenutzt werden. Schließlich ist der Produktionssiebmantels 14 durch seinen integralen Aufbau auch mechanisch sehr widerstandsfähig.
  • Die Flächenstruktur der Mantelfläche 32 des Produktionssiebmantels 14 kann außerhalb der Wasserzeichenbereiche 16 durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren weitgehend frei gewählt werden. Beispielsweise kann die Flächenstruktur der Mantelfläche 32 eine herkömmliche Siebstruktur mit einer oder mehr Kettfadensytemen und einem oder mehr Schussfadensystemen nachbilden. Besonders vorteilhaft wird dabei ein einlagige Sieblage nachgebildet.
  • Figur 3 illustriert eine alternative Gestaltung eines Produktionssiebmantels 40, der zunächst mit Wasserzeichenaussparungen 42 und Entwässerungsperforationen 26 durch ein additives Fertigungsverfahren als Schichtenfolge einer Mehrzahl fest miteinander verbundener Materialschichten 28 gebildet ist, wie in Fig. 3(a) gezeigt. In einem weiteren Schritt werden Wasserzeicheneinsätze 44 im Bereich der Wasserzeichenaussparungen 42 direkt in die Mantelfläche 32 des Produktionssiebmantels 40 eingespritzt und der Produktionssiebmantel 40 dadurch mit spritzgegossenen Wasserzeicheneinsätzen 44 versehen, wie in Fig. 3(b) dargestellt. Auf diese Weise lassen sich Wasserzeicheneinsätze 44 mit besonders hoher Ortsauflösung oder mit besonderen Materialeigenschaften in den Produktionssiebmantel 40 einbringen. Um die Entwässerung auch in den Wasserzeichenbereichen 16 sicherzustellen, sind die Wasserzeicheneinsätze 44 ebenfalls mit Entwässerungsperforationen 26 versehen.
  • Anstatt die Wasserzeicheneinsätze 44 direkt in die Aussparungen 42 einzuspritzen, können auch externe Wasserzeicheneinsätze in Wasserzeichenaussparungen 42 eingebracht, beispielsweise eingeklebt werden werden. Weiter kann die Mantelfläche 32 des Produktionssiebmantels 40 auch zunächst ohne Wasserzeichenaussparungen 42 erzeugt und diese dann nachträglich, beispielsweise durch Laserschneiden eingebracht werden.
  • Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel der Fig. 4 wurde der Produktionssiebmantel 50 einschließlich der Wasserzeichenbereiche 16, aber zunächst ohne Entwässerungsperforationen durch ein additives Fertigungsverfahren als Schichtenfolge einer Mehrzahl fest miteinander verbundener Materialschichten 28 gebildet, wie in Fig. 4(a) dargestellt. Anschließend wird der Produktionssiebmantel 50 mit Laserstrahlung 52 beaufschlagt, um durch Laserperforation Entwässerungsperforationen 26 in der Mantelfläche 32 zu erzeugen, wie in dem Zwischenschritt der Fig. 4(b) gezeigt. Durch die separate Laserperforation lässt sich unter Umständen ein Geschwindigkeitsvorteil bei der Herstellung des Produktionssiebmantels 50 erzielen.
  • Es ist auch möglich, die Ausgestaltungen der Figuren 3 und 4 zu kombinieren und zunächst einen Produktionssiebmantel mit Wasserzeichenaussparungen und zunächst ohne Entwässerungsperforationen durch ein additives Fertigungsverfahren als Schichtenfolge einer Mehrzahl fest miteinander verbundener Materialschichten zu bilden, und die Entwässerungsperforationen nachfolgend durch Laserperforation der Mantelfläche des Produktionssiebmantels zu erzeugen. Die Wasserzeichenbereiche können beispielsweise durch direktes Einspritzen von Wasserzeicheneinsätzen oder durch ein Einbringen externer Wasserzeicheneinsätze erzeugt werden, wie im Zusammenhang mit Fig. 3 bereits beschrieben.
  • Eine weitere Möglichkeit der Beschleunigung der Herstellung eines Produktionssiebmantels besteht darin, den Produktionssiebmantel 60 in mehreren rohrförmigen Teilstücken 62, 64, 66 jeweils separat durch ein additives Fertigungsverfahren herzustellen, wie in Fig. 5 schematisch dargestellt. Die rohrförmigen Teilstücke 62, 64, 66 können beispielsweise parallel mittels 3D-Druck gedruckt werden und insbesondere den in Fig. 1 gezeigten Bahnbereichen 18 eines Produktionssiebmantels 14 entsprechen. Nach ihrer separaten Herstellung werden die rohrförmigen Teilstücke 62, 64, 66 zu dem gewünschten Produktionssiebmantel 60 zusammengesetzt.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Rundsieb
    12
    Rundsiebkörper
    14
    Produktionssiebmantel
    16
    Wasserzeichenbereiche
    18
    Bahnbereiche
    20
    Ausschnitt
    22
    hochauflösendes mehrstufiges Relief
    24
    Teilbereiche
    26
    Entwässerungsperforationen
    28
    Materialschichten
    30
    Längsachse
    32
    Mantelfläche
    34
    Detailausschnitt
    40
    Produktionssiebmantel
    42
    Wasserzeichenaussparungen
    44
    Wasserzeicheneinsätze
    50
    Produktionssiebmantel
    52
    Laserstrahlung
    60
    Produktionssiebmantel
    62, 64, 66
    Teilstücke

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Rundsiebs für eine Papiermaschine, bei dem ein statisch in der Papiermaschine montierbarer Rundsiebkörper bereitgestellt und mit einem Produktionssiebmantel für die Erzeugung von Papier mit Wasserzeichen überzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktionssiebmantel mit einer gleichmäßigen Mantelfläche, erhabenen und/oder vertieften Wasserzeichenbereichen und Entwässerungsperforationen erzeugt wird, wobei zumindest die Mantelfläche des Produktionssiebmantels durch ein additives Fertigungsverfahren als Schichtenfolge einer Mehrzahl fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Produktionssiebmantels durch das additive Fertigungsverfahren zunächst unperforiert gebildet wird, und anschließend, vorzugsweise durch Laserperforation, Entwässerungsperforationen in der unperforierten Mantelfläche des Produktionssiebmantels erzeugt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Produktionssiebmantels zusammen mit den Entwässerungsperforationen durch das additives Fertigungsverfahren gebildet wird.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Produktionssiebmantels zusammen mit den Wasserzeichenbereichen durch das additive Fertigungsverfahren gebildet wird.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    - entweder die Mantelfläche des Produktionssiebmantels mit den Wasserzeichenbereichen entsprechenden Wasserzeichenaussparungen durch das additive Fertigungsverfahren erzeugt wird, oder die Mantelfläche des Produktionssiebmantels durch das additive Fertigungsverfahren ohne Wasserzeichenaussparungen erzeugt wird und die den Wasserzeichenbereichen entsprechenden Wasserzeichenaussparungen nachträglich, beispielsweise durch Laserschneiden in die Mantelfläche eingebracht werden, und
    - Wasserzeicheneinsätze in die Wasserzeichenaussparungen eingebracht werden, um die Wasserzeichenbereiche des Produktionssiebmantels zu bilden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzeicheneinsätze direkt in die Wasserzeichenaussparungen der Mantelfläche eingespritzt werden, um spritzgegossene Wasserzeichenbereiche im Produktionssiebmantel zu bilden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass externe Wasserzeicheneinsätze in den Wasserzeichenaussparungen angeordnet und im Randbereich mit der Mantelfläche verbunden werden.
  8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenstruktur der Mantelfläche außerhalb der Wasserzeichenbereiche eine Siebstruktur mit einer oder mehr Kettfadensytemen und einem oder mehr Schussfadensystemen nachbildet.
  9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktionssiebmantel zwei oder mehr Bahnbereiche aufweist, die getrennt durch das additive Fertigungsverfahren gebildet und nachfolgend zu dem Produktionssiebmantel zusammengesetzt werden.
  10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktionssiebmantel aus einem drahtförmigen, pulverförmigen oder folienförmigen Ausgangsmaterial, aus einer photosensiblen Paste oder einer Flüssigkeit gebildet wird.
  11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktionssiebmantel aus einem Kunststoff gebildet wird.
  12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als additives Fertigungsverfahren Selektives Lasersintern, Selektives Laserschmelzen, Elektronstrahlschmelzen, 3D-Druck mit Pulver, Schmelzschichtung, Laserauftragsschweißen, Multi-Jet-Modeling, ein Polyjet-Verfahren, Stereolithographie, Laminated Object Modeling, Film Transfer Imaging oder Digital Light Processing zum Einsatz kommen
  13. Rundsieb für eine Papiermaschine mit einem statisch in der Papiermaschine montierbaren Rundsiebkörper und einem Produktionssiebmantel für die Erzeugung von Papier mit Wasserzeichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Produktionssiebmantel eine gleichmäßige Mantelfläche, erhabene und/oder vertiefte Wasserzeichenbereiche und Entwässerungsperforationen aufweist und zumindest die Mantelfläche des Produktionssiebmantels aus einer Schichtenfolge einer Mehrzahl in einem additiven Fertigungsverfahren fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet ist.
  14. Rundsieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserzeichenbereiche integral mit der Mantelfläche des Produktionssiebmantels aus einer Schichtenfolge einer Mehrzahl in dem additiven Fertigungsverfahren fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet sind.
  15. Rundsieb nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Produktionssiebmantels zusammen mit den darin enthaltenen Entwässerungsperforationen aus einer Schichtenfolge einer Mehrzahl in dem additiven Fertigungsverfahren fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006011621A1 (de) * 2006-03-14 2007-09-20 Giesecke & Devrient Gmbh Rundsieb
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006011621A1 (de) * 2006-03-14 2007-09-20 Giesecke & Devrient Gmbh Rundsieb
GB2533264A (en) * 2014-11-10 2016-06-22 De La Rue Int Ltd Improvements in watermarking

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