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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Band zur Verwendung in einer
Papiermaschine zur Herstellung von Bahnmaterial, z. B. aus Papier,
Karton oder Tissue, ein Verfahren zu dessen Herstellung und dessen
Verwendung.
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Bei
einer Papiermaschine werden in verschiedenen Sektionen Bänder eingesetzt,
welche verschiedene Funktionen haben. Derartige beispielsweise in
Presssektionen oder Trockensektionen einzusetzende Bänder werden
zum Bereitstellen der erforderlichen Permeabilität als Gewebebänder bereitgestellt.
Um die Bänder
in einer Papiermaschine einsetzen zu können, werden diese in einer
Endloskonfiguration bereitgestellt, wobei die Endbereiche der beiden
Enden des Bandkörpers
miteinander verbunden werden. Dies geschieht normalerweise über eine Naht,
die gewebt wird und üblicherweise
dieselbe Bindung wie das übrige
Gewebe aufweist, um die Bespannung so endlos zu machen. Normalerweise
wird die Naht derart ausgewählt
und angefertigt, dass die Nahtzone die gleichen Parameter bzw. Eigenschaften
aufweist, wie das restliche Gewebe des Bandes. Dies wird im Hinblick
darauf durchgeführt,
dass bei der Papierproduktion keine unerwünschten Markierungseffekte
aufgrund einer anders ausgebildeten Nahtzone vorliegen sollten.
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Mittlerweile
werden als Grundgewebe in Bändern
für Papiermaschinen
hauptsächlich
zwei- oder dreilagige Gewebekonstruktionen eingesetzt. Weiterhin
werden aus Gründen
einer deutlich geringeren Installationszeit der Bänder und
damit verbundenen besseren Ausnutzung der Maschinenkapazität der Papiermaschine
zunehmend Strukturen eingesetzt, bei denen die Nahtzone erst nach
dem Einzug der Struktur in die Papiermaschine hergestellt wird.
Neben den we sentlich verkürzten
Rüstzeiten
ist ein weiterer Vorteil dieses Vorgehens, dass hierdurch die Arbeitssicherheit
deutlich verbessert werden kann.
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Bisher
werden in der Regel komplizierte Grundgewebekonstruktionen verwendet,
wobei die Naht üblicherweise
webtechnisch erzeugt wird, beispielsweise indem eine Öse für eine Steckdrahtverbindung
gewebt wird. Dies hat jedoch eine große Reihe an Nachteilen zur
Folge: So bedeutet eine webtechnisch zu erzeugende Naht, insbesondere
spezielle Ösen
für eine
Steckdrahtverbindung, einen hohen Fertigungsaufwand. Es können Probleme
hinsichtlich der Arbeitssicherheit entstehen, da direkt an einem
Band, das in die Papiermaschine eingezogen ist, gearbeitet werden
muss. Die hergestellte Naht ist nicht nur hinsichtlich der Herstellungszeit
und Kosten aufwendig, sondern hat auch den weiteren Nachteil, dass
die Naht aufgrund der Erzeugung nach Einzug in die Papiermaschine
entsprechend begrenzten gestalterischen Möglichkeiten unterliegt, so
dass die bislang erzeugbaren Nähte
häufig
zu Markierungen führen,
welche sich äußerst nachteilig
auf die herzustellende Papierbahn auswirken. Weiterhin bedeuten die
langen Umrüstzeiten,
insbesondere aufwendige Herstellung der Nahtzone, einen Produktionsausfall für die Papiermaschine,
wobei die Kosten sehr erheblich sein können.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Band
zur Verwendung in einer Papiermaschine bereitzustellen, welches
die oben geschilderten Nachteile aus dem Stand der Technik vermeidet.
Weiterhin soll ein Band mit variabler Funktionalität bereitgestellt
werden, wobei in einfacher Art und Weise eine Naht zur Verfügung gestellt
werden soll, welche einen relativ geringen Fertigungsaufwand bei
verbesserter Arbeitssicherheit und möglichst geringer Markierungsneigung,
verbunden mit möglichst
geringer Umrüstzeit
der Papiermaschine, aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die
geschilderte Aufgabe gelöst
durch ein Band, umfassend eine mehrlagige Verbundstruktur, die zumindest
eine textile Strukturlage und ein Verstärkungselement aufweist, wobei
die mehrlagige Verbundstruktur unter Bildung von zwei Umlenkbereichen
in ein oberes Lagengebilde und ein unteres Lagengebilde doppelt
gelegt ist und eine Naht zwischen den beiden Umlenkbereichen der
doppellagigen Verbundstruktur zur Ausbildung einer Endloskonfiguration
des Bandes vorgesehen ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
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Durch
den Einsatz eines mehrlagigen Verbundes als Warenbahn wird eine
neuartige Grundstruktur für
ein Band zur Verwendung in einer Papiermaschine, insbesondere einen
Pressfilz, geschaffen, wobei durch die umgeklappten Bereiche eine
Basis für
die Nahtverbindung bereitgestellt wird.
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Die
textile Strukturlage ist im Rahmen der Erfindung nicht weiter beschränkt. Dies
kann jede Art eines textilen Flächengebildes
sein, beispielsweise ausgewählt
aus Gelegen, Geweben, Geflechten, Gewirken, Gestricken und dergleichen.
Weiterhin können
auch Faserverbunde eingesetzt werden, wie zum Beispiel Gelege-Vliese,
Gelege-Folien, Gewebe-Vliese und dergleichen sowie Kombinationen.
Die textile Strukturlage wird in Form zumindest einer Lage in der
mehrlagigen Verbundstruktur vorgesehen.
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Erfindungsgemäß soll unter
einer „Lage" eine flächige Ausbildung
von nahezu beliebiger Form verstanden werden, die zum Beispiel planar
oder gebogen sein kann, deren Ausdehnung in Länge und Breite größer ist
als deren Dicke.
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Ein
Verbund oder eine Verbundstruktur bedeutet erfindungsgemäß zumindest
zwei, vorzugsweise mehr als zwei Lagen die miteinander zu einem mehrlagigen
Gebilde in beliebiger Art und Weise verbunden sind. Die verschiedenen
Lagen der mehrlagigen Verbundstruktur können durch ein beliebiges Verfahren,
das dem Fachmann im Stand der Technik bekannt ist, miteinander verbunden
werden. Beispielhaft kann die mehrlagige Verbundstruktur mittels physikalischen
und/oder chemischer Verfahren, zum Beispiel mechanischer, thermischer
oder adhäsiver Verfahren,
oder einer Kombination mehrerer dieser miteinander verbunden werden.
Der mehrlagige Verbund kann beispielsweise vernadelt werden. Die mehrlagige
Verbundstruktur liegt über
die gesamte Länge
und Breite vorzugsweise doppelt.
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Wenn
die Struktur in der Breite nicht der geforderten Bahnbreite entspricht,
kann die Struktur auch aufspiralisiert werden.
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Das
Verstärkungselement
ist erfindungsgemäß ebenfalls
nicht weiter beschränkt.
Dies kann jede Art eines Flächengebildes
oder einer Lage sein, welche eine verstärkende Funktion ausübt. Beispielhaft
kann es sich hierbei um Verstärkungsfäden in definierter
Orientierung, wie monoaxiale, biaxiale oder multiaxiale Orientierung,
handeln. Andere mögliche
Verstärkungselemente
sind zum Beispiel Vlieslagen extrudierte Folien, extrudierte Gitter
oder dergleichen.
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Vorzugsweise
weist die mehrlagige Verbundstruktur weitere Lagen auf, die sich
von den beschriebenen vorhandenen Lagen hinsichtlich Zusammensetzung,
Struktur, Aufbau oder Funktion unterscheiden können oder nicht. Diese weiteren
Lagen können beispielsweise
ausgewählt
sein aus Membranen, insbesondere Gitterstrukturen, Vliesstoffen,
Folien, Schäumen,
Nonwovens, Geweben, Gestricken, Gelegen, Kettengewirken, Geflechten,
Fadenanordnungen, wie Fadengelegen, Fadenscharen und Kombinationen
oder weiteren Lagen.
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Als
volumengebende Lagen kommen beispielsweise Membranen, wie Gitterstrukturen,
oder Vliese zum Einsatz. Durch Variation der Porengröße bei einer
Gitterstruktur resultiert eine Vergrößerung der Oberfläche. In
der Verbundstruktur führt
dies beispielsweise zu einer Vergrößerung des freien Wasseraufnahmevolumens.
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Als
Membran kann eine poröse
Membran, insbesondere Gitterstruktur, wie beispielsweise die sogenannte
SpectraTM-Membran eingesetzt werden. Bevorzugte
Membranen sind offene gitterartige Kettengewebe, Gestricke, Gewirke, Abstandsgewirke, Gewebe,
Gelege, Vliesstoffe, verstärkte
Vliesstoffe sowie Kombinationen. Die genannten Strukturen können ebenfalls
beschichtet oder mit geeigneten Materialien kaschiert werden.
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Als
Fadenanordnungen können
beliebige Strukturen, aufgebaut aus Fäden, eingesetzt werden. Eine
beispielhafte Fadenanordnung umfasst eine vorbestimmte Anzahl parallel
laufender Längsfäden, welche
hinsichtlich der Fadenbeschaffenheit, des Fadenmaterials und der
Anzahl der ausgewählten
Fäden sowie
weiterer Parameter unterschiedlich ausgebildet sein können. Bevorzugte
Fadenanordnungen sind mono-, bi- oder multiaxial.
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Es
können
beliebige Folien zum Einsatz kommen, die je nach dem Anwendungszweck
ausgebildet sind. Bevorzugte Folien sind aus Polyamid in allen Modifikationen
oder Polyurethan.
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Schäume dienen
aufgrund ihres geringen Flächengewichts
und großen
Volumens als Füllmaterial
und können
entsprechend dem beabsichtigten Einsatz ausgewählt werden. Bevorzugte Schäume sind
offenporige PUR-(Polyurethan)-Schäume.
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Bevorzugte Nonwovens sind Polyamid-Nadelvliesstoffe.
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Hinsichtlich
des Aufbaus der erfindungsgemäßen mehrlagigen
Verbundstruktur bestehen demnach keine Beschränkungen. Es können mehrere gleiche
Lagen vorhanden sein oder einzelne oder alle Lagen können sich
voneinander unterscheiden. Es können
auch mehrere gleiche Lagen in Kombination mit gegebenenfalls dazwischen,
darüber
und/oder darunter liegenden weiteren Lagen kombiniert werden.
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Die
Lagen können
hinsichtlich einer Vielzahl von Parametern variiert werden, wie
dem eingesetzten Material, der Struktur, dem Aufbau, dem Flächengewicht
der Dicke und der vorhandenen Anzahl der Lagen.
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Durch
Auswahl und Kombination verschiedener textiler Lagen kann die Verbundstruktur
gezielt entsprechend den Strukturanforderungen definiert gestaltet
werden, und es können
so die entsprechenden Eigenschaften des Verbunds eingestellt und
modifiziert werden. So ist es beispielsweise möglich, eine Verbundstruktur
mit erhöhter
Zugfestigkeit zu erhalten, oder es kann in einer anderen Ausführungsform
eine verbesserte Druckelastizität
bereitgestellt werden, oder es kann eine Verbundstruktur mit besonders
gutem Rückstellverhalten
erreicht werden. Selbstverständlich
können
auch Kombinationen von Eigenschaftsprofilen, je nach Auswahl der
jeweiligen Lagen und Anforderung an den Verbund bzw. das Band, bereitgestellt
werden.
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Um
den späteren
Nahtbereich auszubilden, wird die mehrlagige Verbundstruktur als
Warenbahn zunächst
doppellagig abgerollt. Die mehrlagige Verbundstruktur wird in der
Weise doppelt gelegt, dass diese an zwei Bereichen umgeklappt wird,
so dass die mehrlagige Verbundstruktur auf sich selbst zu liegen
kommt und somit über
dessen gesamte Länge und
Breite doppelt zu liegen kommt. Die beiden Bereiche, in denen die
doppelt liegende Verbundstruktur jeweils umgeklappt bzw. umgelenkt
wird, die in der vorliegenden Erfindung als Umlenkbereiche bezeichnet
sind, werden aneinander anstoßend
angeordnet und bilden die spätere
Nahtzone aus, wodurch eine Endloskonfiguration des Bandes resultiert.
Die mehrlagige Verbundstruktur bildet nach dem Doppeltlegen ein
oberes Lagengebilde und ein unteres Lagengebilde aus, die aufeinander
liegen. Vorzugsweise wird das obere Lagengebilde der mehrlagigen Verbundstruktur
auf dem unteren Lagengebilde der mehrlagigen Verbundstruktur befestigt.
Dies kann in beliebiger Art und Weise, beispielsweise in mechanischer,
thermischer oder adhäsiver
Art und Weise oder einer Kombination von diesen erfolgen. Besonders
bevorzugt wird das obere Lagengebilde der Verbundstruktur auf dem
unteren Lagengebilde der Verbundstruktur durch ein Vernadelungsverfahren
fixiert.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Bandes,
umfassend die Schritte:
- – Bereitstellen einer mehrlagigen
Verbundstruktur, die zumindest eine textile Strukturlage und ein Verstärkungselement
aufweist,
- – Doppeltlegen
der mehrlagigen Verbundstruktur unter Bildung von zwei aneinander
anstossenden Umlenkbereichen und einem oberen Lagengebilde und einem
unteren Lagengebilde; und
- – Erzeugen
einer Naht zwischen den aneinander anstossenden beiden Umlenkbereichen
der doppellagigen Verbundstruktur zur Ausbildung einer Endloskonfiguration
des Bandes.
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Das
doppellagige Legen wird bevorzugt beim Erzeugen einer Endlos-Konfiguration einer Grundwarenbahn
eingesetzt. Vorteilhafterweise schließt sich hieran ein Prozess
der Vernadelung der Verbundstruktur an.
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Bei
Erzeugung von Trockensieben lassen sich grundsätzlich auch bereits endlos
gefügte
Formiergewebe durch die erfindungsgemäße Nahtgestaltung fügen und
so beispielsweise an nicht-cantileverten Maschinen einsetzen, so
dass sich der Aufwand beim Einziehen reduziert.
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Besonders
bevorzugt wird die Verbundstruktur vor Einziehen in die Papiermaschine
in einem vorgelagerten Prozess doppelt gelegt und mit einer erfindungsgemäßen Nahtgestaltung
gefügt.
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Die
aneinander angrenzenden beiden Umklapp- bzw. Umlenkbereiche können in
beliebiger Art und Weise mit einer Naht verbunden werden.
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Bevorzugt
wird eine Scharniernaht ausgebildet. Hierzu wird die Nahtzone hergestellt,
indem ineinander passende Öffnungen
und vorstehende Abschnitte in beiden Umlenkbereichen erzeugt werden, welche
ein Ineinanderschieben bzw. -greifen der Umlenkbereiche und ein
Auffädeln
der vorstehenden Abschnitte auf ein Monofil ermöglichen. Die Öffnungen können in
beliebiger Weise erzeugt werden. Dies kann beispielsweise durch
Ausschneiden, Ausstanzen Laserstrahlschneiden oder Wasserstrahlschneiden
erfolgen. Es ist ausreichend, die Öffnungen in beiden Umlenkbereichen
zu erzeugen, da hierbei gleichzeitig die vorstehenden Abschnitte
zwischen den Öffnungen
im jeweiligen Umlenkbereich erzeugt werden.
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Unter „Öffnungen" sollen im Rahmen
der Erfindung Ausnehmungen bzw. Aussparungen in beiden Umlenkbereichen
verstanden werden, wobei sich jede Öffnung über die gesamte Dicke eines
Umlenkbereichs in Form eines oberen und eines unteren Lagengebildes
hindurch erstreckt und sowohl im unteren Lagengebilde als auch im
oberen Lagengebilde dieselbe Form und Größe aufweist, also im umgeklappten
Zustand des Umlenkbereichs doppelt und deckungsgleich aufeinander
liegt.
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Unter „vorstehenden
Abschnitten" sollen
im Rahmen der Erfindung Vorsprünge
bzw. überstehende
Bereiche in beiden Umlenkbereiche verstanden werden, wobei jeder
vorstehende Abschnitt sich durch die gesamte Dicke eines Umlenkbereichs
in Form eines oberen und eines unteren Lagengebildes hindurch erstreckt
und sowohl im unteren Lagengebilde als auch im oberen Lagengebilde
dieselbe Form und Größe aufweist,
also im umgeklappten Zustand des Umlenkbereichs doppelt und deckungsgleich aufeinander
liegt. Die vorstehenden Abschnitte im oberen und unteren Lagengebilde
sind in Richtung des Umlenkbereichs miteinander verbunden.
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Die Öffnungen
können
bereits in der bereitgestellten mehrlagigen Verbundstruktur erzeugt
werden. Nach einer weiteren Alternative können die Öffnungen auch erst nach dem
Doppeltlegen und dabei Umklappen der mehrlagigen Verbundstruktur
ausgebildet werden. Letztere Variante ist bevorzugt.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform werden
zur Erzeugung einer Scharniernaht ausgewählte Bereiche in beiden Umlenkbereichen
geöffnet,
so dass eine gegenseitige Durchdringung der Umlenkbereiche erfolgen
kann. So weist beispielsweise der erste Umlenkbereich dort Öffnungen
auf, wo der zweite Umlenkbereich keine Öffnungen, sondern vorstehende
Abschnitte aufweist und umgekehrt, so dass beide Umlenkbereiche
ineinander eingreifen können
und die vorstehenden Abschnitte auf ein Monofil aufgesteckt werden
können,
so dass quasi ein verbindendes Gelenk oder Scharnier entsteht. Dort
wo keine Öffnungen
vorgesehen werden, bleiben daher in den Umlenkbereichen vorstehende
Abschnitte zurück.
Die Öffnungen
erstrecken sich jeweils durch den gesamten Umlenkbereich hindurch, d.
h. durch die doppelt gelegte Verbundstruktur. Jede Öffnung verläuft dabei
durch die beiden übereinander liegenden
Lagengebilde jedes Umlenkbereichs, weist im oberen Lagengebilde
und im unteren Lagengebilde des Umlenkbereichs jeweils dieselbe
Form und Größe auf und
ist daher praktisch deckungsgleich auf sich selbst gefaltet. Mit
anderen Worten sind die bereitgestellten Öffnungen vorzugsweise zur Umlenkachse
z, an der umgeklappt wird, vor dem Umklappen spiegelsymmetrisch
aufgebaut. Die Öffnungen
liegen daher genauso wie der Umlenkbereich jeweils doppelt aufeinander.
Dies trifft auch für die
vorstehenden Abschnitte zu.
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Die Öffnungen
können
in deren Größe beliebig
sein, sofern diese die Ausbildung einer Nahtzone ermöglichen.
Beim Doppeltlegen der Verbundstruktur halbiert sich die Größe der Öffnung,
dies wird jedoch durch den gegenüberliegenden
Nahtbereich ausgeglichen (die Öffnungen
liegen doppelt und deckungsgleich aufeinander).
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Die Öffnungen
werden vorzugsweise in einem Abstand von einigen mm bis zu einigen
cm vorgesehen, besonders bevorzugt ist die Anpassung des Abstandes
zwischen den Öffnungen
an den Umfang des Monofils, einschließlich einer Zugabe für den Dickenausgleich
der Verbundlage. Die Größe der Öffnungen
ist ebenfalls nicht weiter beschränkt.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform wird
bei Vorsehen von rechteckigen Öffnungen
in beiden Umlenkbereichen der Abstand (entlang der Symmetrieachse
z) zwischen den Öffnungen,
welcher der Breite (in CMD-Richtung) der verbleibenden vorstehenden
Abschnitte entspricht, gleich der Breite (in CMD-Richtung) der Öffnungen ausgewählt.
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Die
Anzahl der Öffnungen
hängt von
der auszuwählenden
Art der Naht, dem Aufbau des Bandes, dem geplanten Einsatzzweck
sowie der Breite des Bandes, in dem die Öffnungen vorgesehen werden sollen,
ab. Ganz besonders bevorzugt ist die Anzahl der Öffnungen in beiden Umlenkbereichen
gleich groß.
Entsprechend der vorgesehenen Öffnungen
ergibt sich die Anzahl der vorstehenden Abschnitte.
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Der
Abstand der Monfile in CMD-Richtung und damit die Öffnung in
CMD-Richtung ist
wesentlich abhängig
von den geforderten Festigkeiten der Grundstruktur.
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Die Öffnungen
und damit auch vorstehenden Abschnitte werden in beiden Umlenkbereichen
vorgesehen, bevorzugt werden die Öffnungen und vorstehenden Abschnitte
abwechselnd in einem der beiden Umlenkbereiche ausgebildet. Ganz
besonders bevorzugt sind die Öffnungen
und vorstehenden Abschnitte in beiden Umlenkbereichen jeweils von
gleicher Dimension und weiterhin bevorzugt sind die Öffnungen
und vorstehenden Abschnitte in beiden Umlenkbereichen jeweils mit
gleichem Abstand voneinander angeordnet, aber so gegeneinander verschoben,
dass beim Ineinanderschieben der Umlenkbereiche immer eine Öffnung mit
einem gegenüberliegenden
vorstehenden Abschnitt zusammentrifft. In jedem Fall werden in beiden
Bereichen Öffnungen und
damit auch vorstehende Abschnitte bereitgestellt, die so angeordnet
sind, dass die beiden Umlenkbereiche zur Erzeugung der Nahtzone
ineinander passen. Die Abstände
sind von der geforderten Matrialfestigkeit und der geforderten Zugfestigkeit der
Grundstruktur abhängig.
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Ganz
besonders bevorzugt werden die Öffnungen
in beiden Umlenkbereichen derart ausgebildet, dass die beiden „geöffneten" Umlenkbereiche nach
dem Ineinanderschieben möglichst
genau ineinanderpassen. Dies kann erreicht werden, indem jede Öffnung in
einem Umlenkbereich auf einen gegenüberliegend angeordneten vorstehenden
Abschnitt im anderen Umlenkbereich hinsichtlich Form und Größe angepasst
ist, und in beiden Umlenkbereichen sich Öffnungen und vorstehende Abschnitte
jeweils abwechseln. Die einander gegenüberliegenden Öffnungen
und vorstehenden Abschnitte sind somit derart ausgebildet, dass
diese möglichst
passgenau ineinander passen. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn
die beiden Umlenkbereiche so ineinanderpassen, dass keine Lücken zwischen
beiden entstehen.
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Nach
Erzeugen der Öffnungen
bilden die zurückbleibenden
vorstehenden Abschnitte quasi flächige
Schlaufen aus, die derart beidseitig ineinandergeschoben werden,
dass ein Tunnel aus Schlaufen resultiert. Durch diesen Tunnel wird
dann das Monofil hindurchgeschoben und fädelt die Abschnitte beider Bereiche
entlang seiner Länge
auf.
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Unter „Tunnel" soll erfindungsgemäß verstanden
werden, dass die vorstehenden Abschnitte beider Umlenkbereiche so
ineinandergreifen, das diese sich jeweils als flächige Schlaufen zu einem tunnelartigen
Gebilde ergänzen,
welches nach Durchstecken und Auffädeln auf ein Monofil den notwendigen
Halt für
eine Naht bereitstellt. Vorzugsweise werden die Abschnitte abwechselnd
von einem der beiden Bereiche auf ein Monofil aufgefädelt. Besonders
bevorzugt wird jeweils ein Abschnitt abwechselnd von einem der beiden
Bereiche auf das Monofil aufgefädelt,
so dass abwechselnd ein Abschnitt von einem Bereich einem Abschnitt
vom anderen Bereich folgt. Die Naht kann demnach alternierend ausgeformt
werden.
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Das
Monofil ist erfindungsgemäß ebenfalls nicht
weiter beschränkt.
Es kann jede Art Monofil eingesetzt werden. Das Monofil ist bevorzugt
aus einem oder mehreren Polymermaterialien aufgebaut oder enthält diese.
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Durch
Erzeugung einer Scharniernaht ist es möglich, eine unerwünschte Nahtmarkierung
zu vermeiden, da der Umlenkbereich bzw. die Naht ein flächiges Erscheinungsbild
aufweist.
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Selbstverständlich sind
auch andere Varianten einer Naht möglich.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Bandes
in oder als Teil einer Bespannung einer Papiermaschine. Derartige
Bänder
können
wie eingangs geschildert in verschiedenen Bereichen von Papiermaschinen
zur Fertigung von Bahnmaterial eingesetzt werden. So kann ein derartiges
Band beispielsweise in einer Presssektion vorgesehen sein. Auch
ist es möglich, ein
derartiges Band zum Einsatz in einer Trockensektion vorzusehen.
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Die
Vorteile der Erfindung sind außerordentlich
vielschichtig:
So liefert die Erfindung ein Band für eine Papiermaschine,
wobei in einfacher Weise eine nichtmarkierende Naht erzeugt wird,
da der Umlenkbereich bzw. die Naht ein flächiges Erscheinungsbild aufweist.
Die Naht kann in einfacher Art und Weise mit einem relativ geringen
Fertigungsaufwand bereitgestellt werden.
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Da
die Naht auf der Papiermaschine hergestellt wird, wird nicht nur
die Arbeitssicherheit verbessert, sondern auch die Umrüstzeit der
Papiermaschine kann verringert werden. Es gelingt demnach eine einfache
wirtschaftliche Strukturfertigung mit einfacher Konfektionierung
und geringer Nahtmarkierung.
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Durch
Auswahl und Kombination verschiedener textiler Lagen können die
Eigenschaften der mehrlagigen Verbundstruktur gezielt eingestellt
und modifiziert werden. So können
beispielsweise die Zugfestigkeit, Druckelastizität und das Rückstellverhalten entsprechend
variiert werden. Es können
auch Kombinationen von Eigenschaftsprofilen bereitgestellt werden,
je nach Auswahl der jeweiligen Lagen und Anforderungen. Durch Einsatz
entsprechend ausgewählter
Strukturen ist die Möglichkeit
gegeben, die geforderten Eigenschaften in der Verbundstruktur integriert
bereitzustellen, die Funktionsintegration durch die integrierten
Strukturen vereinfacht die Bereitstellung entsprechender Funktionalitäten.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen
detailliert beschrieben, welche die vorliegende Erfindung nicht beschränken sollen.
Es zeigen:
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1 beispielhaft
eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen mehrlagigen
Verbundstruktur mit beiden Umlenkbereichen vor der Nahterzeugung
im Querschnitt;
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2a beispielhaft
eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen mehrlagigen
Verbundstruktur mit einem Umlenkbereich, der mit Öffnungen
versehen ist, vor dem Umklappen der Verbundstruktur in der Draufsicht;
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2b beispielhaft
eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen mehrlagigen
Verbundstruktur mit einem Umlenkbereich, der mit Öffnungen
versehen ist, nach dem Umklappen der Verbundstruktur in der Draufsicht;
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2c beispielhaft
eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen mehrlagigen
Verbundstruktur mit einer Variante einer Nahtzone in der Draufsicht;
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3 beispielhaft
eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen mehrlagigen
Verbundstruktur mit einer weiteren Variante einer Nahtzone in der
Draufsicht;
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4 beispielhaft
eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen mehrlagigen
Verbundstruktur mit einer weiteren Variante einer Nahtzone in der
Draufsicht; und
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5 beispielhaft
eine schematische Teilansicht einer erfindungsgemäßen mehrlagigen
Verbundstruktur in Form eines erfindungsgemäßen Bandes mit erzeugter Nahtzone,
wobei das obere Lagengebilde auf dem unteren Lagengebilde fixiert
ist.
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1 zeigt
beispielhaft im Querschnitt eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Verfahrens zur
Herstellung eines erfindungsgemäßen Bandes 20 in
Form einer mehrlagigen Verbundstruktur 30, die im vorliegenden
Beispielfall zweilagig ausgebildet ist, und zwar aus einem Fadengelege
mit biaxialer Orientierung auf einem Vliesstoff. Die Verbundstruktur 30 wird
in 1 beim Doppeltlegen der Verbundstruktur 30 dargestellt,
wobei die beiden Umlenkbereiche 42, 44 sich in
einen ersten Umlenkbereich 42 und einen zweiten Umlenkbereich 44 aufgliedern,
die durch das Umlegen bzw. Umklappen der Verbundstruktur 30 gebildet
werden. Hierbei entsteht durch den ersten Umlenkbereich 42 ein
oberes Lagengebilde 50 und ein unteres Lagengebilde 52 und
durch den zweiten Umlenkbereich 44 ein oberes Lagengebilde 60 und ein
unteres Lagengebilde 62, die jeweils durch den Umlenkbereich 42, 44 miteinander
verbunden sind.
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Die
beiden Umlenkbereiche 42, 44 bilden die Nahtzone 70 aus,
an der die Naht erzeugt wird. Die Umlenkbereiche 42, 44 werden
derart gebildet, dass die Umlenkbereiche 42, 44 unmittelbar
aneinander anstoßen,
um die Bildung einer Naht an den Umlenkbereichen 42, 44 zu
ermöglichen.
In 1 sind die Umlenkbereiche 42, 44 während des
Umklappens der Verbundstruktur 30 dargestellt, wobei Pfeil
A die Bewegungrichtung beim Umklappen des ersten Umlenkbereichs 42 und
Pfeil B die entgegengesetzte Bewegungsrichtung beim Umklappen des
zweiten Umlenkbereichs 44 zeigt. Das Umklappen wird fortgesetzt
bis das obere Lagengebilde 50, 60 jeweils auf dem
unteren Lagengebilde 52, 62 zu liegen kommt. Es
resultiert eine doppelt liegende Verbundstruktur 30.
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Die 2a bis 2c zeigen
eine beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung in der eine bevorzugte Naht gemäß der Erfindung gebildet wird.
Es handelt sich im Beispielfall um eine Scharniernaht. Hierzu werden
in einer mehrlagigen Verbundstruktur 30 Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 erzeugt,
wie in 2a in einer Draufsicht auf die
mehrlagige Verbundstruktur 30 zu sehen. Die Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 haben
alle die gleiche Form und Dimension, was aber nicht immer der Fall
sein muss. Im gezeigten Beispielfall sind die Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 rechteckig
und wurden vor dem Doppeltlegen der Verbundstruktur 30 hergestellt.
Die Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 können aber
auch nach dem Umklappen im Umlenkbereich 42 erzeugt werden;
diese Variante ist in der Regel bevorzugt. Beim Umlenkbereich 42 handelt
es sich um den ersten Umlenkbereich 42 von 1,
wobei das Umklappen an der Achse z erfolgt, welche sich mittig durch
die Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 erstreckt
und so die Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 nach
dem Umklappen halbiert werden und deckungsgleich aufeinander zu
liegen kommen. Die Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 sind
somit bevorzugt spiegelsymmetrisch zur Umlenkachse z angeordnet.
Die Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 stellen
somit gefaltete Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 dar,
welche im Beispielfall entlang der z-Achse gefaltete Rechtecke sind.
Die Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 sind
in gleichem Abstand voneinander angeordnet. Die Pfeile oben und unterhalb
der Verbundstruktur veranschaulichen die Umklapprichtung, wobei
nach dem Umklappen das obere Lagengebilde 50 auf das untere
Lagengebilde 52 unter Ausbildung eines ersten Umlenkbereichs 42 mit Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3, 80.4 zu
liegen kommt.
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2b zeigt
in einer Draufsicht eine beispielhafte erfindungsgemäße Ausführungsform,
wobei die mehrlagige Verbundstruktur 30 mit beiden Umlenkbereichen 42, 44 dargestellt
ist, wobei der erste Umlenkbereich 42 mit Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3 und
vorstehenden Abschnitten 82.1, 82.2, 82.3, 82.4 versehen
ist und der zweite Umlenkbereich 44 mit Öffnungen 81.1, 81.2, 81.3, 81.4 und
vorstehenden Abschnitten 83.1, 83.2, 83.3 versehen
ist. Durch Umklappen der Verbundstruktur 30 resultieren
durch den ersten Umlenkbereich 42 ein oberes Lagengebilde 50 und
ein unteres Lagengebilde 52 und durch den zweiten Umlenkbereich 44 ein
oberes Lagengebilde 60 und ein unteres Lagengebilde 62,
welche jeweils aufeinander zu liegen kommen. An den beiden Umlenkbereichen 42, 44 wird
eine Naht in der Nahtzone 70 gebildet, wodurch die Endloskonfiguration des
Bandes 20 bereitgestellt wird. Hierzu werden die beiden
Umlenkbereiche 42 und 44 derart ineinandergeschoben,
dass die vorstehenden Abschnitte 82.1, 82.2, 82.3, 82.4 und 83.1, 83.2, 83.3 auf
ein Monofil 100 unter Bildung einer Scharniernaht aufgesteckt werden
können.
Die Bewegungsrichtung des Ineinanderschiebens der Umlenkbereiche 42 und 44 ineinander
und des Einführens
des Monofils 100 sind durch die Doppelpfeile dargestellt
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Die
Erzeugung der Scharniernaht unter Zusammenschieben der beiden Umlenkbereiche 42 und 44 wird
in einer Draufsicht schematisch nochmals in 2c verdeutlicht.
Im Beispielfall liegen die Öffnungen 80.1, 80.2, 80.3 und 81.1, 81.2, 81.3, 81.4 und
vorstehenden Abschnitte 82.1, 82.2, 82.3, 82.4 und 83.1, 83.2, 83.3 alternierend
in den Umlenkbereichen 42 und 44 vor, so dass
diese für
die Erzeugung einer Naht passgenau ineinander passen. Immer dort wo
sich eine Öffnung 80.1, 80.2, 80.3 im
ersten Umlenkbereich 42 befindet, befindet sich im zweiten
Umlenkbereich 44 ein vorstehender Abschnitt 83.1, 83.2, 83.3.
Die vorstehenden Abschnitte 83.1, 83.2, 83.3 und 82.1, 82.2, 82.3 können abwechselnd
auf das Monofil 100 aufgesteckt werden. Die vorstehenden Abschnitte 83.1, 83.2, 83.3 und 82.1, 82.2, 82.3 werden
derart ineinander geschoben, dass dieses quasi in Form von flächigen Schleifen
hierbei ein tunnelartiges Gebilde ausbilden, wobei die Schleifen,
von rechts und links eingreifend, jeweils einen Tunnelabschnitt
bilden, in den das Monofil 100 gesteckt wird.
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Die 3 und 4 zeigen
weitere beispielhafte Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen mehrlagigen
Verbundstruktur 30 mit weiteren Varianten einer Nahtzone
in der Draufsicht.
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5 zeigt
eine weitere beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung einer mehrlagigen Verbundstruktur 30 in Form
einer Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen Bandes 20 mit
erzeugter Nahtzone 70, wobei das obere Lagengebilde 50, 60 jeweils
auf dem unteren Lagengebilde 52, 62 fixiert ist. Dies
kann in beliebiger Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch
mechanische oder thermische Verfahren oder Einsatz eines Klebers,
oder eine Kombination von mehreren dieser.
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Die 1 bis 5 verdeutlichen
nur beispielhaft mögliche
Ausgestaltungen. Diese sind nicht beschränkend zu verstehen, sondern
stellen lediglich Beispiele möglicher
Ausführungsformen
dar. Die 1 bis 5 sind daher
nicht abschließend
und damit auch nicht beschränkend
im Hinblick auf den Schutzbereich der erfindungsgemäß ausgeführten Nahtzonen.
Andere Möglichkeiten
sind je nach gewünschtem
Verhalten und Eigenschaftsprofilen des zu bildenden Bandes denkbar.
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- 20
- Band
- 30
- mehrlagige
Verbundstruktur
- 42
- erster
Umlenkbereich
- 44
- zweiter
Umlenkbereich
- 50,
60
- oberes
Lagengebilde
- 52,
62
- unteres
Lagengebilde
- 70
- Nahtzone
- 80.1,
80.2, 80.3, 80.4
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- 81.1,
81.2, 81.3, 81.4
- Öffnungen
- 82.1,
82.2, 82.3, 82.4,
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- 83.1,
83.2, 83.3
- vorstehende
Abschnitte
- 100
- Monofil