用于制造结构化的塑料丝线的设备和方法、塑料丝线和由塑料丝线制成的螺旋网的制作方法
【专利说明】用于制造结构化的塑料丝线的设备和方法、塑料丝线和由 塑料丝线制成的螺旋网
[0001] 本发明基于根据并列的权利要求的前序部分所述的用于制造由塑料制成的螺旋 线的设备、用于借助所述设备制造塑料螺旋线的方法、这样制成的塑料螺旋线和由这种塑 料螺旋线制成的螺旋网（Spiralsieb)。
[0002] 在用于制造纤维薄片材料的机器、例如造纸机和纸板制造机器中的大量位置中都 具有纺织栅格布。所述栅格布在成型部中用于层成型和第一次脱水，在压榨部中用于容纳 从纤维薄片材料中挤出的水，在传输位置中用于转移至下一个机器段中，并且在所有区段 中用于支承纤维薄片材料。
[0003] 栅格布在纤维料幅机的干燥部（也被称为干燥网）中除了支承纤维料幅之外还用 于提高干燥部的干燥效率和能量效率。干燥部必须薄且同时在稍微拉伸的情况下形状稳 定，不应对纤维薄片材料做标记、不夹带空气、良好地导出湿气、显示良好的层成品性质并 且同时确保在纤维薄片材料的宽度上均匀的干燥特性。
[0004] 尤其最后的两个性质非常显著地由构成干燥网的丝线的表面结构决定，而无标记 和较高的尺寸稳定性可通过丝线的横截面形状共同决定。
[0005] 此外，干燥部现在还由螺旋结构构成，其中，由塑料线形成塑料螺旋线，并且塑料 螺旋线这样并排重叠地放置，从而使各个螺旋线可通过插线（SteckdIihte)相连接。用于这 种螺旋网结构的丝线要么被设计为圆形的，要么被设计具有不同圆形形状的横截面形状， 所述横截面形状可以是扁圆形或近似矩形的。
[0006] 由专利文献W009/130036 Al公开了一种用于由塑料线制成螺旋线的设备，所述设 备包括卷绕装置和成型体，所述卷绕装置具有可绕其轴线旋转的用于线的导引件，螺旋线 在所述成型体上借助卷绕装置存放，并且螺旋线能从成型体上抽出。为卷绕装置配置了可 绕该卷绕装置旋转的用于各个线的横截面的变形装置。这样形成的螺旋线相应地具有可选 择的横截面，并且能调整为如上所述的干燥网的所期望的性质。
[0007] 在此，这样制成的塑料螺旋线的弊端在于，尽管能实现线的横截面形状的变化，然 而线的表面、尤其在显微成像的尺度上没有变化。由此导致，干燥部迅速被污染，并且使得 其无法再完成多种不同的任务。这样，在层成品中应该避免由于恶化的湿气导出和纤维薄 片材料的可变的湿气横向曲线所导致的干燥效率的变差。
[0008] 据此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种设备和方法，借助所述设备和方 法能够在制造过程中不仅对提供用于使塑料螺旋线螺旋化的丝线的横截面形状产生影响， 而且还对其表面结构产生影响。此外，本发明的所要解决的技术问题还在于，提供一种相应 成型和结构化的丝线以及由所述丝线制成的螺旋网。
[0009] 所述技术问题在设备、方法、塑料螺旋线和干燥网的方面分别通过并列的权利要 求的区别技术特征结合按本发明所述类型的技术特征解决。
[0010] 在此根据本发明规定，塑料螺旋线在一道工作步骤中同时变形和结构化。这可以 通过滚动轴承中相应成型的辊实现，所述辊除了适于使之前被挤压的丝线发生横截面变形 的形状之外还具有表面纹理构造或结构，其为丝线表面压印出结构。
[0011] 出于此目的，辊可以具有至少局部与圆柱形不同的形状和/或在其表面上具有表 面结构，因此丝线的表面可以任意设计，以便得到期望的特性曲线。
[0012] 本发明的其它有利的设计方案和扩展设计由从属权利要求给出。
[0013] 在此特别有利的是，辊的外表面至少局部具有单重、双重或多重的旋转双曲面的 形状、锥体或圆锥的形状。这允许简单地实现用于制造螺旋网的塑料螺旋线的设备在机械 构造上的适配。
[0014] 有利地，辊的表面结构可以设计为呈条带、肋片、沟槽、波纹线的形状。
[0015] 特别有利地，条带、肋片、沟槽、波纹线可以占据处于轴平行于辊轴和平行于辊的 周向之间的任意位置。
[0016] 根据本发明的另一有利的扩展设计可以规定，表面结构设计为形状不同的突出部 或形状不同的凹陷的形式。
[0017] 特别有利地，表面结构可以均匀或不均匀地分布在辊的表面上。
[0018] 根据本发明的一种优选实施方式，表面结构可以设计为宏观结构和/或微观结 构。
[0019] 优选地，宏观结构具有0. 9mm至0. 9 μπι的尺寸级。
[0020] 微观结构可以具有0. 9 μπι至0. 01 μπι的尺寸级。
[0021] 有利地，表面结构的深度可以为0. 01 μ m至0. 3_、优选0.0 lmm至0. 2_。
[0022] 优选地，两个相邻的表面结构之间的间距为0· I ym至0· 9mm、优选0· Olmm至 0. 6mm〇
[0023] 优选地，在表面结构的区域内的粗糙度应小于0. 3。
[0024] 通过将由塑料制成的丝线卷绕成单独的螺旋线而制造塑料螺旋线的优选方法可 以规定，所述螺旋线在工作面上沿横向相叠地插嵌，并且通过插线相互平行地组成平面结 构，螺旋线在卷绕之后相互并排地放置在工作面上，并且在该工作面上通过接合装置相互 咬合，并且通过插线分别相互连接，其中，螺旋线通过至少一个卷绕装置形成，并且在热成 型之后通过接合装置的移动放置在工作面上的导轨的旁边，分别依次相继的螺旋线通过其 卷绕装置及连接在卷绕装置之后的接合装置在导轨与之前放置好的螺旋线之间的运动而 放置在工作面上，其中，至少一个之前放置的螺旋线通过接合装置横向于该螺旋线的运动 而以一定程度的重叠在工作面上移动，并且其中，各个最后放置的螺旋线分别通过至少一 个插入的插线相互连接，并且其中，丝线在滚动轴承中成型，其中，滚动轴承由至少两个辊 连同形成于所述辊之间的辊间隙构成，丝线导引穿过所述辊间隙，并且其中，丝线的外部形 状和/或表面进行变化。
[0025] 优选地，丝线的形状变化可以通过滚动轴承的辊的相应形状进行变化。
[0026] 丝线的表面的变化可以以有利的方式通过将至少部分设置在至少一个辊上的表 面结构压印或压制到丝线中进行。
[0027] 根据本发明形成的塑料螺旋线被应用在用于制造纤维料幅、例如纸幅面或纸板幅 面的机器的干燥部的干燥网中，所述塑料螺旋线优选可以根据上述方法制造，其中，构成塑 料螺旋线的丝线具有与圆形形状不同的横截面形状和/或构成塑料螺旋线的丝线至少区 段性地具有表面结构。
[0028] 优选地，表面结构可以具有条带、肋片、沟槽、波纹线、不同形状的突出部和/或不 同形状的凹陷。
[0029] 根据本发明的一个有利的方面，条带、肋片、沟槽、波纹线可以占据处于平行于丝 线的延伸方向与平行于丝线的周向之间的任意位置。
[0030] 优选地，表面结构可以均匀或不均匀地分布在丝线的表面上。
[0031] 根据本发明的一个有利的方面可以规定，在将丝线置入螺旋线模具之后，至少部 分地在塑料螺旋线的外侧和/或内侧上形成表面结构。
[0032] 优选地，塑料螺旋线的表面具有小于0. 3的粗糙度。
[0033] 有利的螺旋网地应用在用于制造纤维料幅、例如纸幅面或纸板幅面的机器中，所 述螺旋网包括大量的塑料螺旋线，所述塑料螺旋线通过插线相互连接，其特征优选在于，塑 料螺旋线至少部分地设有表面结构，所述表面结构对螺旋网的抗污染性和纸张成品性质有 正面的影响，并且使制成的纤维料幅的质量保持不变。
[0034] 根据本发明的一种特别优选的实施变型方式，塑料螺旋线可以以不规则或规则的 序列与不同的表面结构相结合，从而显著改善纸张成品性质。
[0035] 特别有利的是，根据本发明的螺旋网可以应用在造纸机的多种位置上，尤其是用 作成型网或干燥网，然而也可以用作用于压毡的基体结构。
[0036] 本发明的技术方案和其作用方式以及其它优点将在以下结合图1至图5进行更详 尽的阐述。在附图中：
[0037] 图1示出根据现有技术的、用于生成螺旋化的塑料螺旋线的设备的局部视图；
[0038] 图2示出根据图1的设备的滚动轴承的根据本发明的扩展设计的强烈示意性的视 图；
[0039] 图3示出具有不同的表面结构的塑料螺旋线的强烈示意性的示例，所述表面结构 可以借助根据图2的设备形成；并且
[0040] 图4示出具有压印的表面结构的塑料螺旋线的单个环匝的强烈示意性的侧视图。
[0041] 在图1中以强烈示意性的视图示出根据现有技术的用于制造塑料螺旋线的设备1 的局部，所述塑料螺旋线用于制造造纸机网毯、尤其用于制造应用在造纸机或纸板制造机 的干燥部中的螺旋网。
[0042] 这种类型的设备1本身是已知的，因此在此对其不做赘述。在此仅对所述设备的 与本发明相关的部分进行描述，以便更容易地理解根据本发明的措施。
[0043] 设备1包括壳体2,滚动轴承3设计在所述壳体中。滚动轴承包括第一辊4和第二 辊5,在所述第一辊与第二辊之间形成辊间隙6。在辊间隙6中可以看到已变形的丝线7,所 述丝线由原本接近圆形的横截面形状（所述丝线在该横截面形状中例如由未进一步示出 的挤出机中挤出）转化为纵向椭圆形的横截面形状。
[0044] 第一辊4可调整地支承在调整装置8内，而第二辊5位置固定地支承在壳体2中。 对第一辊4的位置和驱动的调整是通过驱动装置9实现的，所述驱动装置适宜地布置在壳 体2中。
[0045] 根据现有技术，滚动轴承3的辊4和5设计为光滑且呈圆柱形的。由此，丝线7的 变形仅通过第一辊4向第二辊5的靠近所造成的辊间隙6的变小以及丝线7的尚可变形的 塑料材料相应的向外挤压而实现。
[0046] 由此，这样形成的横截面改变的丝线7尽管具有变化的横截面，然而仍具有光滑 的表面。相应地，丝线7之前所述的性质或者说由丝线7制成的干燥网的性质尤其在纸张 成品和抗污染性方面不令人满意。
[0047] 可以以简单的方式通过改进滚动轴承3的辊4和5来克服缺陷。在图2中示出了 具有根据本发明的改进方式的相应的辊4和5。为简明起见，仅分别示出辊4和5以及丝线 ?。
[0048] 在图2左侧示出由第一辊4与第二辊5构成的组合，所述第一辊具有双重的旋转 双曲面的形状，所述第二辊设计为圆柱形但具有表面结构10。
[0049] 第一辊4赋予丝线7宏观结构，在这种情况下第一辊沿丝线的纵向产生沟槽11，而 第二辊5为丝线7设置表面结构12,所述表面结构通过将辊5的表面结构10按压到丝线7 的材料中而形成。
[0050] 由此得到了在上侧和下侧具有构造不同