-
ZUSAMMENFASSUNG UND STAND DER TECHNIK
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Papierherstellung
und insbesondere auf Flächengebilde
mit Verwendung zur Herstellung von Pressfilzen in Papiermaschinen,
Faserzementgurte in Zellstoffentwässerungsmaschinen sowie für Wellpappe
bzw. Schachtelkarton. Die Erfindung bezieht sich ferner auf die
Monofilament-Grundstruktur, optional mit einem Nadelvlies, die eine
bzw. mehrere der folgenden Vorzüge
bereitstellen kann: hydrolysebeständige Werkstoffe, Bereitstellung
von leichtgewichtigen hochfesten Bespannungen mit einer hohen Permeabilität und einer
weichen Oberfläche
bei einem hohen Reibungskoeffizienten. Die vorliegende Erfindung
bezieht sich ferner auf eine integrierte Schlaufennaht, die mit
in Maschinenrichtung verlaufenden Fäden (Längsfäden) der Monofilament-Grundstruktur
integriert ist und einen oder mehrere der folgenden Vorzüge zur Verfügung stellen kann:
extrem stabile und flexible Wellpappenbespannung und Möglichkeit
der Bereitstellung einer markierungsfreien Schlaufennaht.
-
2. Erörterung des Stands der Technik
-
Während des
Prozesses der Papierherstellung wird eine Stoffbahn aus Zellulosefasern
ausgebildet, indem eine Faserstoffsuspension, d. h. eine wässrige Lösung von
Zellulosefasern, in der Siebpartie einer Papiermaschine auf ein
fortlaufendes Formiersieb aufgebracht wird. Ein großer Anteil
des Wassers läuft
aus der Suspension durch das Formiersieb ab und auf der Oberfläche des
Formiersiebes verbleibt die Faserstoffbahn.
-
Die
neu ausgebildete Faserstoffbahn gelangt von der Siebpartie in eine Pressenpartie,
die eine Reihe von Presswalzen enthält, die miteinander Presspalte
bilden. Die Faserstoffbahn liegt beim Durchlaufen der Presswalzen
auf einer Pressenbespannung auf bzw. oftmals zwischen zwei solchen Bespannungen.
In den Pressspalten ist die Faserstoffbahn Kompressionskräften ausgesetzt,
die das Wasser aus der Bahn pressen und die Zellulosefasern in der
Bahn so miteinander verbinden, dass die Faserstoffbahn zu einer
Papierbahn verdichtet wird. Das Wasser wird von der bzw. den Pressenbespannung(en)
aufgenommen und gelangt im Idealfall nicht zurück an die Papierbahn.
-
Die
Papierbahn läuft
schließlich
in eine Trockenpartie, die mindestens eine Reihe drehbar gelagerter
Trockenzylinder enthält,
die von innen mit Dampf beheizt werden. Die neu ausgebildete Papierbahn
wird von einem Trockentuch bzw. Trockensieb, das die Papierbahn
eng an die Oberflächen
der Trockenzylinder drückt,
in einem Serpentinenpfad nacheinander an jeden einzelnen Trockenzylinder
aus der Trocknerreihe herangeführt.
Die beheizten Trockner reduzieren durch Verdampfung den Wassergehalt der
Papierbahn auf ein gewünschtes
Maß. Es
ist darauf zu hinweisen, dass alle Sieb-, Pressen- und Trockenbespannungen
auf der Papiermaschine in Form einer Endlosschleife laufen und nach
Art von Förderbändern funktionieren.
Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die Papierherstellung ein kontinuierlicher Prozess
ist, der bei erheblichen Geschwindigkeiten abläuft. Das bedeutet, dass die
Faserstoffsuspension in der Siebpartie kontinuierlich auf das Formiersieb aufgebracht
wird, während
eine neu hergestellte Papierbahn nach Verlassen der Trockenpartie
am Endroller kontinuierlich aufgerollt wird.
-
Gegenwärtige Bespannungen
werden in einer großen
Gestaltungsvielfalt hergestellt und sind jeweils auf die Anforderungen
der Papiermaschinen, auf denen sie eingesetzt werden, und die dort
herzustellenden Papiersorten abgestellt. Im Allgemeinen verfügen diese
Bespannungen über
ein Grundgewebe bzw. eine andere Art von Grundstruktur. Bei Bespannungen
für den
Einsatz in der Pressenpartie kommt hinzu, dass diese Pressenbespannungen über eine
oder mehrere Grundstrukturen verfügen, in die ein Vlies aus feinem
ungewobenen Fasermaterial eingenadelt wurde. Die Grundstrukturen
können
aus Monofilament-, gezwirnten Monofilament-, Multifilament- bzw.
gezwirnten Multifilamentgarnen gewebt werden und einlagig, mehrlagig
bzw. laminiert sein. Die Herstellung der Garne erfolgt gewöhnlich durch Extrusion
eines der synthetischen Polymerharze, wie Polyamid- und Polyesterharz,
die vom durchschnittlichen Fachmann in der Papiermaschinenbespannungstechnik
zu diesem Zweck eingesetzt werden.
-
Die
Grundgewebe selbst können
unterschiedliche Formen annehmen. Beispielsweise können sie
als Endlosgewebe hergestellt bzw. als Flachgewebe hergestellt und
anschließend
mit einer Webnaht in Endlosform gebracht werden. Alternativ dazu können sie
in einem Webverfahren hergestellt werden, das gemeinhin als modifizierte
Endlosweberei bezeichnet wird, wo die stirnseitigen Enden des Grundgewebes
unter Verwendung der in Maschinenrichtung verlaufenden Fäden (Längsfäden) mit
Nahtschlaufen versehen werden. In diesem Verfahren weben die Längsfäden zwischen
den stirnseitigen Enden der Bespannung kontinuierlich hin und her,
wobei sie am Stirnende jeweils wenden und eine Nahtschlaufe ausbilden.
Ein auf diese Weise hergestelltes Grundgewebe wird erst bei Einzug
in eine Papiermaschine endlos gefügt, weswegen es als auf der
Maschine endlos geschlossene Bespannung bezeichnet wird. Dazu werden
die beiden stirnseitigen Enden der Bespannung zusammengeführt und
die Nahtschlaufen an beiden Enden ineinander verzahnt, worauf ein Verbindungsstift
bzw. Steckdraht durch den von den verzahnten Nahtschlaufen ausgebildeten
Durchgangskanal geführt
wird.
-
Die
Grundgewebe können
ferner laminiert werden, indem mindestens ein Grundgewebe in die von
einem anderen Grundgewebe ausgebildete Endlosschleife platziert
wird und ein Stapelfaservlies auf diese Grundgewebe so aufgenadelt
wird, dass letztere so wie im Falle von Pressfilzen miteinander
verbunden werden. Dabei kann (können)
eines bzw. mehrere dieser Grundgewebe zu der Art von Bespannung
gehören,
die beim Einzug in die Maschine endlos geschlossen wird. Dies ist
heute ein weit bekannter laminierter Pressfilz mit einer Mehrfachträgerstruktur.
-
Die
Bespannungen sind in jedem Falle endlos ausgebildet bzw. lassen
sich zum Endlosband schließen,
haben eine bestimmte Länge,
die längs rundum
gemessen wird, und eine bestimmte Breite, die quer gemessen wird.
-
Nunmehr
wird besonders auf industrielle Flächengebilde verwiesen, die
bei der Herstellung von Wellpappe bzw. Schachtelkarton auf Wellpappenmaschinen
verwendet werden. Ein solches industrielles Flächengebilde wird zur Ausbildung
von Wellpappengurten verwendet. In der Wellpappenmaschine stützen und
ziehen Wellpappengurte eine Deckenbahn und eine Papierbahn, die über eine
Riffelwalze geführt
werden, wo Querwellen in die Papierbahn eingebracht werden. Danach
werden diese mindestens zwei Bahnen, die von einem bzw. mehreren
Gurten getragen werden, zuerst durch eine Heizzone, wo ein Klebstoff,
mit dem die mindestens zwei Materiallagen verleimt werden, getrocknet
und ausgehärtet
wird, und dann durch eine Kühlzone
geführt.
Reibungskräfte
zwischen dem Wellpappengurt, insbesondere an dessen Oberseite bzw.
Bahnseite, und der aufliegenden Wellpappenbahn sind hauptsächlich verantwortlich
für die
Zugwirkung des Gurtes auf die Materialbahn auf ihrem Weg durch die
Maschine.
-
Wellpappengurte
sollten fest und haltbar sein und unter den maschinenüblichen
Spannungs- und Wärmebedingungen
eine hohe Maßhaltigkeit
besitzen. Zur Ermöglichung
der endlosen Rundumführung müssen die
Gurte außerdem
vergleichsweise flexibel in Längsrichtung,
d. h. Maschinenrichtung, sein und gleichzeitig eine ausreichende
Steifigkeit in Querrichtung aufweisen. Traditionell sollen die Gurte
auch ausreichend hohe Porositäten
für einen
freien Dampfdurchgang aufweisen, aber gleichzeitig eine ausreichende
Unverträglichkeit
gegenüber
Feuchtigkeit besitzen, um die Adsorption von Dampfkondensat zu vermeiden,
das eine unerwünschte
Rückbefeuchtung
der Oberflächen
des Wellpappenprodukts verursachen könnte.
-
Wie
dem vorangehenden Absatz zu entnehmen ist, nimmt ein Wellpappengurt
bei Einbau in eine Wellpappenmaschine die Form eines Endlosbandes an.
In dieser Form hat der Wellpappengurt eine Oberseite, die die Materialbahn
trägt und
die Außenseite der
Endlosschleife darstellt, und eine Maschinenseite, die die Innenseite
der Endlosschleife ist. Der Wellpappengurt wird durch Reibungskräfte zwischen
der Maschinenseite des Gurtes und den Antriebswalzen der Wellpappenmaschine
bewegt, während
Reibungskräfte
zwischen der Gurtoberseite und der Wellpappenbahn die Bahn durch
die Maschine ziehen.
-
Wellpappengurte
sind im Allgemeinen mehrlagige Flachgewebe, die jeweils auf Maß gewebt bzw.
in Längs-
und Querrichtung so beschnitten werden, dass sie in Länge und
Breite die geeigneten Maße
für die
Wellpappenmaschine haben, in die sie eingezogen werden sollen. Die
beiden Enden der Bespannung sind jeweils mit Nahtmitteln versehen,
so dass sie per Verbindungsstift, Steckdraht bzw. Schließdraht miteinander
verbunden werden können, wenn
der Wellpappengurt in eine Wellpappenmaschine eingebaut wird.
-
In
Wellpappenschachtelmaschinen erfolgt eine Umwandlung von Deckenbahn
und Wellenbahn in eine Wellpappenkartonage (Wellpappschachtel). Dies
erfolgt durch Aufbringen eines Flüssigleims auf die drei Papierbahnen
und Verpressen in einer Heizzone durch einen oder mehrere Wellpappengurte,
die gewoben bzw. vernadelt bzw. eine Kombination von beidem sind.
In einer typischen Wellpappenmaschine umfasst die Heizzone eine
Reihe von dampfbeheizten Platten, die den Leim trocknen und so das
Papiergefüge „zusammenkleben", und die Wellpappenbahn wird
vom Wellpappengurt gezogen. Innerhalb der vom Wellpappengurt gebildeten
Endlosschleife wird der Wellpappengurt von einer Mehrzahl beschwerter Walzen
an die Heizplatten angepresst, so dass der Wellpappengurt die Bahn
mit einem vorherbestimmten Druckwert über die Heizplatten ziehen
kann. Die beschwerten Walzen stellen sicher, dass die Bahn fest
an die Heizplatten angedrückt
wird und dass die Reibungskräfte zwischen
dem Wellpappengurt und der Materialbahn ausreichend groß sind,
damit der Gurt die Bahn entsprechend ziehen kann. Neben dieser Trocknungsfunktion
muss der Gurt die Wellpappschachtel durch die Kühlungsstrecke bis zum nächsten Verarbeitungsschritt
führen.
-
Im
Hinblick auf die vorstehende Beschreibung müssen Wellpappengurte bestimmte
Merkmale wie Festigkeit, Haltbarkeit, Maßhaltigkeit aufweisen und unter
allen Bedingungen heißen
Dampfes und hoher Spannung eine markierungsfreie Naht besitzen.
Ferner sollten die Gurte in Maschinenrichtung flexibel, aber in
Querrichtung ausreichend stabil sein, um ihre ursprünglichen
Maße so
gut wie möglich
zu erhalten und sich unter den beschriebenen Bedingungen in der
Maschine auf ihrer Rundumbahn problemlos führen zu lassen. Wichtiger ist
die Forderung nach ausreichender Dampfdurchlässigkeit der Gurte, damit der
Dampf das Material ungehindert durchquert und keine Feuchtigkeit
auf die Wellpappschachtel zurückschlägt.
-
Wellpappengurte,
die alle oben erwähnten gewünschten
Merkmale in sich vereinen, sind jedoch bislang nicht verfügbar. Herkömmliche
Wellpappengurte wiesen eine geringe Permeabilität auf und nutzten das Prinzip
der Adsorption mit nachfolgender Verdampfung, wobei jedoch Probleme
der Rückbefeuchtung
der Wellpappschachtel auftraten, was bedeutet, dass infolge der
eingeschränkten
Trocknung die Wellpappenmaschine mit gedrosselter Geschwindigkeit
lief. Ferner waren diese Arten von Gurten in der Regel schwer und
wiesen eine sehr geringe Permeabilität auf.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
hier beschriebene Bespannung richtet sich auf die oben erläuterten
Anforderungen.
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bespannung, die ein
Monofilament-Grundgewebe beinhaltet, das in einer Maschinenrichtung
und in einer im Wesentlichen quer zur Maschinenrichtung verlaufenden Querrichtung
gewebt wird, wobei die Bespannung eine markierungsfreie Schlaufennaht beinhaltet,
die mit in Maschinenrichtung verlaufenden Fäden integriert ist.
-
Die
Bespannung kann ferner ein Nadelvlies mit einer Dichte von ca. 3,3
Decitex bis ca. 100 Decitex enthalten.
-
Das
Vlies kann aus mindestens einem der Werkstoffe Nylon und PET aufgebaut
sein.
-
Die
Monofilamente im Monofilament-Grundgewebe können einen Durchmesser von
ca. 0,1 mm bis ca. 2,0 mm besitzen.
-
Die
Monofilamente im Monofilament-Grundgewebe können in Maschinenrichtung einen
anderen Durchmesser als in Querrichtung besitzen.
-
Das
Monofilament-Grundgewebe kann 1 bis 10 Lagen von Querfäden enthalten.
-
Die
Bespannung kann eine Permeabilität von
ca. 20 cfm bis ca. 500 cfm aufweisen.
-
Das
Monofilament-Grundgewebe kann auf mindestens einer Maschinenseite
bzw. Wellpappenseite mit einem Harz behandelt werden.
-
Das
Monofilament-Grundgewebe kann aus mindestens einem der Werkstoffe
Polyester, Nylon, PPS, PET bzw. PEEK aufgebaut sein.
-
Die
Bespannung ist eine Wellpappenmaschinenbespannung, ein Pressfilz
bzw. eine Faserzementbespannung einer Zellstoffentwässerungsmaschine.
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine, die eine Bespannung
enthält,
die ein Monofilament-Grundgewebe enthält, das in einer Maschinenrichtung
und in einer im Wesentlichen quer zu dieser Maschinenrichtung verlaufenden Querrichtung
gewebt ist und eine markierungsfreie Schlaufennaht beinhaltet, die
mit in Maschinenrichtung verlaufenden Fäden integriert ist.
-
Die
Bespannung kann ferner ein Nadelvlies enthalten, das eine Dichte
von ca. 3,3 Decitex bis ca. 100 Decitex aufweist.
-
Das
Vlies kann aus mindestens einem der Werkstoffe Nylon und PET aufgebaut
sein.
-
Die
Monofilamente im Monofilament-Grundgewebe können einen Durchmesser von
ca. 0,1 mm bis ca. 2,0 mm besitzen.
-
Die
Monofilamente im Monofilament-Grundgewebe können in Maschinenrichtung einen
anderen Durchmesser als in Querrichtung besitzen.
-
Das
Monofilament-Grundgewebe kann 1 bis 10 Lagen von Querfäden enthalten.
-
Die
Bespannung kann eine Permeabilität von
ca. 20 cfm bis ca. 500 cfm haben.
-
Das
Grundgewebe kann auf mindestens einer Maschinenseite bzw. Wellpappenseite
mit einem Harz behandelt werden.
-
Die
Maschine kann eine Wellpappenmaschine, Pressfilzmaschine bzw. Zellstoffentwässerungsmaschine
sein.
-
Das
Monofilament-Grundgewebe kann aus mindestens einem der Werkstoffe
Polyester, Nylon, PPS, PET bzw. PEEK aufgebaut sein.
-
Weitere
beispielhafte Ausführungsformen und
Vorzüge
der vorliegenden Erfindung lassen sich durch Prüfung der vorliegenden Offenbarung
und der begleitenden Zeichnungen feststellen.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die
vorliegende Erfindung wird in der folgenden detaillierten Beschreibung
unter Bezugnahme auf die mehreren angegebenen Zeichnungen anhand
nichtausschließlicher
Beispiele von bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung näher
beschrieben, wobei gleiche Referenzziffern in den verschiedenen
Ansichten der Zeichnungen gleiche Elemente darstellen und wobei
gilt:
-
1 stellt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar und zeigt eine Querschnittsansicht
des Gurtes in Längs-
bzw. Kettrichtung.
-
2 stellt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar und zeigt eine Querschnittsansicht
des Gurtes in Längs-
bzw. Kettrichtung.
-
3 stellt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar und zeigt eine Querschnittsansicht
des Gurtes und der Stiftstecknaht in Längs- bzw. Kettrichtung.
-
4 ist
ein Foto einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und zeigt die Nahtschlaufen bei zurückgezogener
Vliesklappe.
-
5 ist
ein Foto einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und zeigt die Naht mit der Nadelvliesklappe,
was die innere Beschaffenheit der Gestaltungsart zur Geltung bringt;
-
6-8 sind
Fotos von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und zeigen die Monofilament-Grundwebstruktur,
die zusammengefügten
Nahtschlaufen und das Vlies;
-
9 ist
ein Foto einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und zeigt eine doppelte Schlaufennaht
zur Gewährleistung
zusätzlicher
Festigkeit durch Nutzung von zwei Monofilament-Grundwebstrukturen;
-
10 ist
ein Foto einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung und zeigt die Monofilament-Grundwebstruktur
sowie die Nahtschlaufen vor der Aufnadelung des Vlieses auf den
Gurt; und
-
11 ist
ein Foto einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung und zeigt eine Wellpappenmaschine mit dem
erfindungsgemäßen Gurt
und stationären
Metallschuhen auf der Maschinenseite des Wellpappengurtes.
-
DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die
hier dargestellten Einzelheiten dienen nur der beispielhaften Erörterung
und Illustration der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und werden mit dem Ziel präsentiert,
die unserer Ansicht nach zweckdienlichste und gut verständliche
Beschreibung der Grundsätze
und konzeptionellen Aspekte der vorliegenden Erfindung zu gewährleisten. Hierbei
wird kein Versuch unternommen, strukturelle Details der vorliegenden
Erfindung detaillierter auszuführen,
als dies für
das grundlegende Verständnis der
vorliegenden Erfindung notwendig ist, wobei die mit den Zeichnungen
vorgenommene Beschreibung für
den einschlägigen
technischen Fachmann deutlich macht, wie sich die verschiedenen
Formen der vorliegenden Erfindung in der Praxis ausführen lassen.
-
Einleitend
sei angemerkt, dass sich die Erörterung
der vorliegenden Erfindung zwar speziell auf Wellpappenbespannungen
richtet, aber dass die vorliegende Erfindung für andere Bespannungen in der Papierindustrie
und andere gewerbliche Anwendungen anwendbar ist. Beispielsweise
lassen sich die erfindungsgemäßen Flächengebilde
in Pressfilzen auf einer Papiermaschine bzw. Faserzementgurten auf einer
Zellstoffentwässerungsmaschine
verwenden. Zu zusätzlichen
Anwendungen zählen
geriffelte bzw. gewellte Industriebänder. Vom Aufbau her handelt
es sich unter anderem um gewobene, spiralgewickelte, gestrickte
Strukturen, extrudierte Maschenware, Spiralgefüge, Spiralwendeln und andere
nicht gewobene Flächengebilde.
Diese Flächengebilde
können Monofilament-,
gezwirnte Monofilament-, Multifilament- bzw. gezwirnte Multifilamentgarne
beinhalten und können
einlagig, mehrlagig bzw. laminiert sein. Die Garne werden in der
Regel durch Extrusion eines der synthetischen Polymerharze, wie
Polyamid- und Polyesterharze, hergestellt, die vom durchschnittlichen
Fachmann in der Bespannungstechnik zu diesem Zwecke verwendet werden.
-
Wenn
ferner eine Menge, eine Konzentration bzw. ein sonstiger Wert oder
Parameter als eine Aufzählung
bevorzugter Höchstwerte
und bevorzugter Mindestwerte angegeben wird, ist dies zu verstehen als
eine Beanspruchung aller Wertebereiche, die aus einer beliebigen
Paarung eines bevorzugten Höchstwertes
und eines bevorzugten Mindestwertes gebildet werden, unabhängig davon
ob die Wertebereiche separat offenbart werden.
-
1-3 sind
Querschnitte des erfindungsgemäßen Gurtes
jeweils in Längs-
bzw. Kettrichtung (Maschinenrichtung) des Gurtes und zeigen den
Gurt mit einer enthaltenen Grund- bzw. Trägerstruktur 66, die
Längsfäden 68 und
Querfäden 70 enthält. Wie
mindestens in den 1-3 gezeigt, kann
die Grundstruktur 66 aus in Maschinenrichtung verlaufenden
Fäden (Längsfäden) 68 und
in quer zur Maschinenrichtung verlaufenden Fäden (Querfäden) 70 gewebt werden.
Die Grundstruktur 66 ist als Flachgewebe mit mindestens
einer Lauffläche 10 dargestellt,
wobei die Längsfäden 68 als
Kettfäden über, unter
und zwischen die paarweise geschichteten Querfäden 70 in Duplexbindung
gewebt und zur Herstellung eines endlosen Gurtes zusammengefügt werden.
Dabei ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die Grundstruktur 66 endlos
gewebt werden kann. Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die Grundstruktur 66 als
einlagiges Gewebe bzw. in jeder anderen zweckdienlichen Webbindung
gefertigt werden kann.
-
1 zeigt
als nichtausschließliches
Beispiel ein Flächengebilde
mit drei Lagen von Querfäden 70.
Jede beliebige Anzahl von Monofilament-Lagen wird jedoch von der
vorliegenden Erfindung in Erwägung
gezogen und kann beispielsweise durch das gewünschte Gewicht und die gewünschte Festigkeit
des Flächengebildes
zusätzlich
zur gewünschten Permeabilität bestimmt
werden. Somit würde
jeder durchschnittliche Fachmann bereitwillig die Anzahl der Lagen
im Hinblick auf jegliche Anzahl von Parametern ändern, wie u. a. Gurtlänge, Gewichtsanforderungen,
geforderter Luftdurchgang und Kartonart. Das Flächengebilde besitzt beispielsweise,
aber nicht ausschließlich,
1 bis 10 Lagen von Querfäden 70,
vorzugsweise 1 bis 4 Lagen von Querfäden 70 und höchst vorzugsweise
1 bis 3 Lagen von Querfäden 70. 2 zeigt
als nichtausschließliches
Beispiel ein Flächengebilde
mit zwei Lagen von Querfäden 70.
-
Die
Grundstruktur 66, die Längsfäden 68 und Querfäden 70 enthält, kann
ein Monofilament sein, das durch Extrusion aus einem Polymerharzmaterial bzw.
einem sonstigen Material hergestellt wird, das in der Herstellung
von Papiermaschinen- und Industriebespannungen verwendet wird. Die
Monofilament-Grundstruktur 66 kann, als nicht ausschließliches
Beispiel, durch Weben bzw. anderweitiges Fügen aus Kettfäden und
Schussfäden
gebildet sein, die Fäden
jeglicher Sorten beinhalten, wie sie bei der Herstellung von Papiermaschinen-
und Industriebespannungen Verwendung finden. Die Grundstruktur 66 kann
somit, als nichtausschließliches
Beispiel, Natur- bzw. Metallfäden,
Monofilament-, gezwirnte Monofilament-, Multifilament-, gezwirnte
Multifilamentgarne bzw. Spinngarne enthalten, die aus Stapelfasern
eines der synthetischen Polymerharze gesponnen werden, die der Fachmann
bei der Herstellung von Bespannungen verwendet, die für den Einsatz
in Hochtemperaturumgebungen bestimmt sind. Beispielsweise kann die
Grundstruktur 66 aus einer beliebigen Kombination von Fäden bzw.
Garnen folgender Materialen gefertigt werden: Nylon; Polyaramide
wie Nomex® und
Kevlar®;
Polyphenylensulfid (PPS), besser bekannt als Ryton®; aromatischer
Polyester gemeinhin bekannt als VECTRAN®; Polyetheretherketon
(PEEK); Polybutylenterephthalat; Polyethylenterephthalat (PET);
Polyester und Polyestergemische wie beispielsweise das Polyestergarn WFP-905 von
Synstrand.
-
Die
Grundstruktur 66 kann, als nichtausschließliches
Beispiel, Polyestergarne in Maschinenrichtung und Ryton® bzw.
Polyester-Monofilamentgarne
in Querrichtung beinhalten. Die vorliegende Erfindung beabsichtigt
die Verwendung unterschiedlicher Größen von Quer- und Längsgarnen
sowie unterschiedlicher Materialien als Quer- und Längsgarne.
Deshalb kann das Flächengebilde
beispielsweise, muss aber nicht ausschließlich, aus Längsfäden hergestellt
werden, die dicker sind als die Querfäden, bzw. umgekehrt.
-
Die
erfindungsgemäße Grundstruktur 66 kann
folgende Vorzüge
in jeder beliebigen Anzahl gewährleisten,
zum Beispiel: erhöhte
Trocknungsraten bei Einsatz auf einer Wellpappenmaschine, reduzierter
Dampfverbrauch und verminderter Energiebedarf für den Antrieb der Bespannung,
verbesserte Führung,
schnellere Gurtwechsel durch die leichtere dünnere Bespannung, erhöhte Stabilität der Bespannung
insbesondere bei Verwendung von Monofilamentgarnen.
-
In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die Grundstruktur 66 aus
Monofilamentgarnen bestehen, die einen Durchmesser von ca. 0,1 mm
bis ca. 2,0 mm, vorzugsweise. einen Durchmesser von ca. 0,2 mm bis
ca. 0,6 mm und höchst
vorzugsweise einen Durchmesser von ca. 0,3 mm bis ca. 0,5 mm besitzen.
-
Ein
anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Einbindung einer
markierungsfreien Stiftstecknaht 85, die den in Längsfäden eingewebten Verbindungsstift 80 enthält, wobei
die Fäden
in Längsrichtung
die Nahtschlaufen ausbilden und die Nahtschlaufen durch Längsfäden gebildet
werden, die mit dem Grundgewebe vollständig integriert sind. 3 zeigt
als nichtausschließliches
Beispiel eine Stiftstecknaht 85, die einen mit den Längsfäden 68 integrierten
Verbindungsstift 80 enthält. Der erfindungsgemäße Verbindungsstift 80 kann
aus einem beliebigen Material gefertigt werden, dessen Festigkeit
ausreichend ist, um den erfindungsgemäßen Gurt zusammenzuhalten.
Der Stift kann, als nichtausschließ liches Beispiel, aus Polyester
ausgebildet werden und die Stiftstecknaht besitzt beispielsweise, aber
nicht ausschließlich,
einen Durchmesser, der kleiner ist als die Gesamtdicke der Grundstruktur 66. Der
Verbindungsstift 80 kann beispielsweise, muss aber nicht
ausschließlich,
eine Mehrzahl von Stiften enthalten.
-
Die
Bereitstellung einer Stiftstecknaht 85 einschließlich eines
mit den Längsfäden integrierten Verbindungsstiftes 80 hat
unter anderem den Vorzug, dass eine Spannlinie zur Verfügung gestellt
wird, die vollständig
im mittleren Bereich liegt, wodurch eine mögliche Markierung infolge ungleichmäßiger Druckverteilung
im Wesentlichen eliminiert wird. Ferner ist die Permeabilität im Nahtbereich
vorzugsweise nicht geringer als in der Substanz des Flächengebildes,
d. h. die Nahtschlaufen und die Grundstruktur der Bespannung haben
im Wesentlichen den gleichen Durchmesser, und hinzu kommt, dass
das Vlies in der Nähe
der Stiftstecknaht im Wesentlichen identisch ist mit der auf dem
Grundmaterial aufgenadelten Vliesdecke.
-
Die
Nahtschlaufen werden beispielsweise, aber nicht ausschließlich, auf
dem Webstuhl durch den Einschussfaden an den Gewebeseiten ausgebildet.
Die Schussrichtung des Webstuhls wird damit die Längsrichtung
(Maschinenlaufrichtung) auf der Wellpappenmaschine bzw. Papiermaschine
und die Kettrichtung des Webstuhls wird die Querrichtung, d. h.
die Breite im Webstuhl bestimmt bei der Fertigung die Länge der
Bespannung.
-
Wenn
auf der erfindungsgemäßen Grundstruktur
ein Vlies 60 vorgesehen wird, erzeugt dieses Vlies 60 zudem
die notwendige Weichheit und Reibung, die für alle Arten der Schachtelkartonherstellung
gewünscht
wird. Es ist darauf hinzuweisen, dass die erfindungsgemäße Bespannung
sich von herkömmlichen
genadelten Bespannungen unterscheidet, die in der Grundstruktur
(Skelett) keine Monofilamente besitzen. Herkömmliche Bespannungen besitzen
eine geringe Permeabilität
(z. B. unter 50 cfm). Da jedoch die erfindungsgemäße Bespannung
aus einer hochfesten Monofilament-Trägerstruktur aufgebaut werden
kann, muss nicht so viel Vlies auf die Grundstruktur aufgenadelt
werden, um die für
die Schachtelkartonproduktion erforderliche Stabilität zu erzielen.
Deshalb kann die Permeabilität
der erfindungsgemäßen Wellpappenbespannung
auf Monofilamentbasis das Vier- bis Zehnfache der Permeabilität herkömmlicher
Wellpappenbespannungen betragen.
-
Die
Permeabilität
der erfindungsgemäßen Bespannung
(einschließlich
Vlies 60) liegt beispielsweise, aber nicht ausschließlich, im
Bereich von ca. 20 cfm bis ca. 500 cfm und vorzugsweise von ca.
40 cfm bis ca. 200 cfm und höchst
vorzugsweise von ca. 50 cfm bis ca. 100 cfm.
-
Die
Grundstruktur 66 kann wahlweise mit einem Harz (z. B. EWR-Harz
von Voith Paper) behandelt werden, so dass bei Einbau der Grundstruktur 66 in
eine Maschine entweder die Bahnauflageseite, Maschinenlaufseite
oder beide Seiten des Gurtes eine Harzschutzschicht aufweisen.
-
Auf
eine Seite bzw. auf beide Seiten der Grundstruktur 66 kann
eine Stapelfaser-Materialbahn wie ein Vlies 60 so aufgenadelt
werden, dass die Fasern in das Gefüge der Grundstruktur 66 eingetrieben
werden. Dabei können
eine bzw. mehrere Lagen von Vlies 60 in eine bzw. beide
Seiten der Grundstruktur 66 eingenadelt werden und die
Vliesbahn kann sich teilweise oder ganz durch die Grundstruktur 66 erstrecken.
Das zu diesem Zweck verwendete Vlies kann aus Nylon, PET, Polyester,
Polypropylen, Polyamid, Acrylfasern sein.
-
Das
Vlies 60 wird beispielsweise, aber nicht ausschließlich, in
einem Bereich von ca. 3,3 Decitex bis ca. 100 Decitex, vorzugsweise
ca. 14 Decitex bis ca. 44 Decitex, auf der Grundstruktur 66 vorgesehen. Das
Vlies 60 kann so auf die Grundstruktur aufgebracht werden,
dass bei Einzug der Grundstruktur 66 in eine Maschine entweder
die Bahnauflageseite des Gurtes, die Maschinenlaufseite des Gurtes
oder beide Seiten des Gurtes Vlies enthalten, wie in 1-2 und 5-9 als
nichtausschließliche
Beispiele dargestellt. Es ist zu beachten, dass in
-
3 aus
Gründen
der Übersichtlichkeit kein
Vlies 60 dargestellt ist, aber dass die vorliegende Erfindung
den Einsatz von Vlies 60 in der Umgebung der Stiftstecknaht 85 vorsieht.
-
4 zeigt
als nichtausschließliches
Beispiel ein Foto einer Ausführungsform
der Erfindung, wo die Nahtschlaufen bei zurückgezogener Vliesklappe sichtbar
gemacht sind.
-
5 als
Foto einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt als nichtausschließliches
Beispiel die Naht mit der Nadelvliesklappe, was die innere Beschaffenheit
der Gestaltungsart zur Geltung bringt.
-
6-8 als
Fotos einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen als nichtausschließliches
Beispiel die Monofilament-Grundwebstruktur,
die zusammengefügten
Nahtschlaufen und das Vlies.
-
9 als
Foto einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt als nichtausschließliches
Beispiel eine doppelte Schlaufennaht zur Gewährleistung zusätzlicher
Festigkeit durch Nutzung von zwei Monofilament-Grundwebstrukturen.
-
10 als
Foto einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt als nichtausschließliches
Beispiel die Monofilament-Grundwebstruktur sowie die Nahtschlaufen
vor der Aufnadelung des Vlieses auf den Gurt.
-
11 als
Foto einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt als nichtausschließliches
Beispiel eine Wellpappenmaschine mit dem erfindungsgemäßen Gurt
und stationären
Metallschuhen auf der Maschinenseite des Wellpappengurtes. Es wird
darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Gurt auf jeglicher Wellpappenmaschine
verwendet werden kann und nicht hierauf beschränkt ist. Der Gurt kann beispielsweise
auch auf Papiermaschinen bei Pressfilzen und auf Zellstoffentwässerungsmaschinen
Verwendung finden.
-
BEISPIEL 1
-
Eine
Bespannung für
eine Wellpappenmaschine wurde mit einer Stiftstecknaht hergestellt,
die mit Polyester-Längsfäden Synstrand
WFP-905 von 0,40
mm Durchmesser in eine Monofilament-Grundstruktur eingearbeitet
wurde. Nach dem Weben der Monofilament-Grundstruktur wurde ein Nylonvlies
in das Monofilament-Grundgewebe eingenadelt, wodurch eine Bespannung
mit 1900 g/m2 Flächengewicht, 0,205 Zoll Dicke
und 50-100 cfm Permeabilität erhalten
wurde. Die Innenseite (d. h. Maschinenlaufseite) der so erzielten
Bespannung wurde anschließend
mit einem Harz (EWR-Harz, einem Produkt von Voith Paper) behandelt
(für die
Widerstandsfähigkeit
gegenüber
den stationären
Metallschuhen). Auch die Außenseite
(d. h. die Schachtelkartonseite) wurde leicht mit einem Harz (EWR-Harz, einem
Produkt von Voith Paper) behandelt, um die Haltbarkeit der Oberfläche der
Wellpappenbespannung zu erhöhen,
ohne ihr die Weichheit für
den Kartonagenkontakt zu nehmen.
-
Es
wird darauf hingewiesen, dass die vorangehenden Beispiele lediglich
zum Zwecke der Erläuterung
gegeben wurden und keinesfalls als Einschränkung der vorliegenden Erfindung
zu lesen sind. Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme
auf beispielhafte Ausführungsformen
beschrieben und der hier verwendete Wortlaut ist als beschreibend
und illustrierend und keinesfalls als einschränkend zu verstehen. Im Rahmen
des Geltungsbereichs der angehängten
Ansprüche
können Änderungen
vorgenommen werden, ohne dass dadurch vom Umfang und Wesen der vorliegenden
Erfindung in ihren Aspekten abgewichen wird. Obwohl die vorliegende
Erfindung in Bezug auf einzelne Mittel, Werkstoffe und Ausführungsformen
beschrieben wurde, soll die Erfindung nicht auf die hier offenbarten
Einzelheiten beschränkt
werden; die vorliegende Erfindung erstreckt sich vielmehr auf alle
funktional gleichwertigen Strukturen, Verfahren und Verwendungen
innerhalb des Geltungsumfangs der angehängten Patentansprüche.