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Die
Erfindung betrifft die Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung
eines endlosen Bandes zur Herstellung eines Pressbandes zur Erzeugung einer
Gegenfläche zu einer weiteren rotierbaren oder stationären
Fläche, insbesondere einer Walze oder Zylinder unter Ausbildung
eines Pressspaltes für den Einsatz in einer Maschine zur
Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Tissuebahn.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn,
insbesondere Tissuebahn mit einer Pressenvorrichtung, umfassend
ein endloses Band als Pressband, insbesondere Hochspannungsband
zur Erzeugung einer Gegenfläche zu einer weiteren rotierbaren
oder stationären Fläche, insbesondere einer Walze
oder Zylinder unter Ausbildung eines Pressspaltes.
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Endlose
Bänder, insbesondere in Form von Bespannungen in Maschinen
zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Faserstoffbahnen sind
in verschiedensten Ausführungen und Anwendungen aus dem
Stand der Technik vorbekannt. Eingesetzt in den unterschiedlichsten
Sektionen sind diese zum Abziehen von Feuchtigkeit aus dem fertigen
Bahnmaterial vorzugsweise luft- beziehungsweise dampfdurchlässig.
Zur Bereitstellung der erforderlichen Permeabilität werden
häufig Gewebestrukturen eingesetzt, die in Längsrichtung
des Bandes, welche in Einbaulage der Umlaufrichtung und damit auch
Maschinenrichtung entspricht, verlaufende Längsfäden
und in Breitenrichtung des Bandes verlaufende Querfäden
aufweisen. Diese werden entweder zirkular oder flach unter Ausbildung
von Gewebeausgangsstrukturen gewoben. Insbesondere flach gewobene
Gewebeausgangsstrukturen sind dadurch charakterisiert, dass die
Endbereiche des beim Webvorgang erzeugten Bandkörpers zur
Erzeugung eines endlosen Bandes miteinander verbunden werden müssen.
Dazu wird beim Flachweben in einem Quernahtverfahren eine Naht hergestellt,
um das endlose Band zu erhalten. Bekannte Ausführungen sind
dadurch charakterisiert, dass in einem Quernahtverfahren die in
den Endbereiche der beiden Enden einer gewebten Gewebeausgangsstruktur überstehenden
Längsfäden in einem Verbindungsvorgang mit zusätzlichen
Verbindungsquerfäden verwoben werden, so dass eine Verbindungszone
gebildet wird. Die Verbindungszone in Form des Nahtbereiches weist
eine Gewebestruktur entsprechend der Gewebestruktur der restlichen
Gewebeausgangsstruktur auf. Derartige Quernahtverfahren weisen den
Nachteil auf, dass die Festigkeit der Naht für einzelne
Anwendungsfälle relativ gering ist. Diese mangelnde Haltbarkeit
innerhalb des Nahtbereiches ist insbesondere bei endlosen Bändern
nachteilig, welche sehr hohen Zugspannungen ausgesetzt sind. Dies
trifft insbesondere für den Einsatz als permeable Bänder
zu, die in sogenannten Atmossystemen gemäß
WO 2005/075736 A2 oder
EP 1 749 934 A1 eingesetzt
werden. Das endlose Band in Form des Pressbandes übt aufgrund
einer aufgeprägten Zugspannung eine Presskraft auf ein
Sandwich, bestehend aus einem strukturierten Siebband, einer Faserstoffbahn
sowie einen Pressfilz aus, wobei zudem ein Fluidstrom aus Heißluft
und/oder Dampf durch das Pressband und die Sandwichkonfiguration
aus strukturiertem Siebband, Faserstoffbahn sowie Pressfilz strömt,
um hierdurch die Faserstoffbahn unter Anwendung von Druck und zusätzlich
durch die Wirkung des Gas- und/oder/Fluidstromes entsprechend zu
entwässern. Dabei bildet das Pressband einen verlängerten
Pressspalt mit einer Walze aus, bei welcher es sich je nach Ausführung
um eine außen- oder innenbesaugbare Walze handeln kann.
Durch den verlängerten Pressspalt, die Druckeinwirkung sowie
die Wirkung der Blaseinrichtung werden sehr hohe Trockengehalte
realisiert. Da die Druckbeaufschlagung allein über das
Pressband erfolgt und die wirksame Flächenpressung als
Funktion des Umschlingungsbereiches des Pressbandes mit dem Außenumfang
der Walze und der Spannung erzeugbar ist, ist das Pressband sehr
hohen Zugspannungen von zumindest 50 kN/m ausgesetzt. Derartige
Pressbänder werden daher auch als Hochspannungsbänder
(„High tension belts”) bezeichnet. Oft sind diese noch
höheren Zugspannungen im Bereich von 50–70 kN/m
ausgesetzt, d. h. Zugspannungen, die bis dem zehnfachen der Normalspannung
entsprechen. Dabei wird normalerweise versucht, über die
gesamte Länge derartiger Bänder die gleiche Bindung
zu verwenden, um gleiche Parameter und Eigenschaften zu erhalten.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die bisherigen verwendeten Konfigurationen
derartiger Pressbänder den hohen Beanspruchungen nicht oder
nur bedingt standhalten, da eine normale Naht, insbesondere Quernaht,
hier als Schwachpunkt bezüglich der Haltbarkeit und Dauerhaftigkeit
des Bandes angesehen wird.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein endlos umlaufendes
Band, insbesondere für den Einsatz als Pressband derart
weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden
und ein endloses Band mit hoher Zugfestigkeit, insbesondere auch
im Verbindungsbereich zwischen den bei der Herstellung innerhalb
der einzelnen Gewebegrundstrukturen vorliegenden freien Endbereichen
gewährleistet wird.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale
der Ansprüche 1, 21 und 22 charakterisiert. Vorteilhafte
Ausbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Erfindungsgemäß wird
zur Herstellung eines Pressbandes zur Erzeugung einer Gegenfläche
zu einer weiteren rotierbaren oder stationären Fläche, insbesondere
einer Walze oder Zylinder unter Ausbildung eines verlängerten
Pressspaltes für den Einsatz in einer Maschine zur Herstellung
einer Faserstoffbahn, insbesondere Tissuebahn ein Verfahren mit
den nachfolgend genannten Verfahrensschritten eingesetzt:
Ausbildung
einer Gewebegrundstruktur durch
- – Bereitstellung
zumindest einer Gewebeausgangsstruktur, umfassend in MD-Richtung
erstreckende Längsfäden und damit verwobene sich
in CD-Richtung erstreckende Querfäden;
- – Ausbilden von längsseitigen Endbereichen
mit schlaufenartig verlaufenden oder in Schlaufen legbaren Längsfäden
zum Verbinden miteinander oder einem längsseitigen Endbereich
an einer anderen Gewebeausgangsstruktur durch Formschluss zumindest
eines Verbindungselementes mit einem aus den beiden miteinander
zu verbindenden Endbereichen durch Ineinanderschieben der schlaufenartig
verlaufenden oder in Schlaufen legbaren Längsfäden
gebildeten Verbindungskanal.
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Unter
MD-Richtung wird die Längs- beziehungsweise Umlaufrichtung
des Bandes verstanden, die beim Einsatz in Maschinen zur Herstellung
von Faserstoffbahnen der Maschinenlängsrichtung entspricht.
CD beschreibt die Breitenrichtung des Bandes, welches in der Funktionslage
mit der Maschinenquerrichtung zusammenfällt.
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Die
Gewebegrundstruktur entspricht der im endlosen Band vorliegenden
Struktur der Hauptlage beziehungsweise eines Trägers. Die
Gewebeausgangsstruktur beschreibt den Zustand und die Ausführung
des Gewebes vor Ausbildung der Gewebegrundstruktur und bildet somit
ein Vorprodukt dieser.
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Die
Gewebeausgangsstruktur ist erfindungsgemäß hinsichtlich
ihrer Ausführung als Gewebe nicht weiter beschränkt.
Es kann jede Form an bekanntem Gewebe verwendet werden, das eine
Naht aufweisen soll. Ein Gewebe ist üblicherweise eine Anordnung
von mehr oder weniger lose mit- und/oder ineinander verschränkter
Fasern bzw. Fäden. Die Auswahl der Webart bzw. Bindung
in der Gewebeausgangsstruktur ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls
nicht besonders beschränkt, die Gewebeausgangsstruktur
kann mit variierendem Design erzeugt werden.
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Die
einzelnen Längs- und Querfäden können auf
verschiedene Art und Weise ausgeführt sein. Im einfachsten
Fall handelt es sich um Filamente, wobei unter diesen ein längliches,
flexibles oder starres Gebilde verstanden wird, dessen Längserstreckung
entlang einer imaginären Achse beziehungsweise der Längsachse
erheblich größer ist, als die Abmessung in Breiten-
und Höhenrichtung. Das Filament kann als Monofilament,
Multifilament, Faden, Zwirn oder Garn und/oder zur Einstellung und/oder
Steuerbarkeit weiterer mechanischer und/oder physikalischer Eigenschaften
in einer Ummantelung eingelagerten Mono- oder Multifilamenten ausgebildet
sein. Bezüglich der Querschnittsgeometrie der einzelnen
verwendeten Fäden bestehen ebenfalls keinerlei Beschränkungen.
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Unter
Verbindungskanal wird der im wesentlichen wechselseitig durch die
Schlaufen der Längsfäden der beiden Endbereiche
umschlossene Raum verstanden, welcher in Querrichtung der Gewebeausgangsstruktur
verlaufend ausgebildet wird.
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Die
erfindungsgemäße Verwendung einer Gewebegrundstruktur
eines endlosen Bandes in Form eines Pressbandes für den
Einsatz in einem verlängerten Pressspalt als Gegenfläche,
hergestellt nach bekannten Verfahren zur Herstellung endloser Bänder
unter Erzeugung eines Formschlusses im Verbindungsbereich zwischen
den einzelnen von der Gewebeausgangsstruktur gebildeten oder an
dieser auszubildenden Endbereichen, ermöglicht die Schaffung
einer sicheren, insbesondere im Hinblick auf die an der Naht in
Längsrichtung des endlosen Bandes wirkenden Zugkräfte
widerstandsfähige Verbindung und damit eine Verbesserung
der Verfügbarkeit derartiger Bänder im Dauereinsatz.
Durch die längere Lebensdauer kann die Auslastung von Maschinen mit
derartigen Bändern aufgrund der längeren Wartungsintervalle
sowie der geringeren Stillstandszeiten aufgrund eines Bandwechsels
erheblich gesteigert werden.
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Um
eine besonders gleichmäßige Zugkraftaufnahme und
Abstützung an der durch die formschlüssige Verbindung
gebildeten Naht über die Breite des endlosen Bandes zu
ermöglichen, werden die schlaufenartig verlaufenden oder
in Schlaufen legbaren Längsfäden der beiden miteinander
zu verbindenden Endbereiche derart ineinander geschoben, dass diese
wechselweise in CD-Richtung zueinander angeordnet sind und den Verbindungskanal
zur Aufnahme des zumindest einen Verbindungselementes begrenzen.
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In
vorteilhafter Weise sind grundsätzlich zumindest zwei Grundverfahren
einsetzbar, welche auf der Basis unterschiedlicher Gewebeausgangsstrukturen
die Ausbildung zugkraftbeständiger Gewebegrundstrukturen
für endlose Bänder für den Einsatz als
Pressband ermöglichen.
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Gemäß einer
ersten Grundausführung wird ein Verfahren verwendet, bei
welchem die Gewebeausgangsstruktur als zirkulare Struktur durch
ein Rundwebverfahren bereitgestellt wird, die in Längsrichtung
ausgerichtet jeweils zwei längsseitige Endbereiche aufweist,
die schlaufenförmig ausgebildet sind und die längsseitigen
Endbereiche der Gewebeausgangsstruktur bilden, wobei in diesen Endbereichen
zumindest ein oder eine Mehrzahl von Querfäden entfernt
werden und die aus den schlaufenartig verlaufenden Längsfäden
gebildeten Schlaufen unter Umschlagen zumindest eines der Endbereiche
in einer Verbindungszone ineinander geschoben und über
zumindest ein Verbindungselement verbunden werden. Nach dem Rundweben
liegt hier bereits eine doppellagige Endlosstruktur vor. Diese Gewebeausgangsstruktur
wird mit zumindest doppelter Länge, wie die im Pressband
erforderliche Gewebegrundstruktur bereitgestellt.
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Die
Ausbildung einer Gewebegrundstruktur gemäß der
ersten Ausführung erlaubt die Schaffung einer mehrlagigen
Struktur mit geringem Aufwand und wenigen Arbeitsschritten. Die
Gewebeausgangsstrukturen können als Vorprodukte auch für den
Einsatz in anderen Bespannungen vorgefertigt und gelagert werden.
Auch besteht die Möglichkeit auf standardisierte Vorprodukte
zurückzugreifen.
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Gemäß einer
zweiten Grundausführung wird ein Verfahren verwendet, das
beispielsweise in
WO 89/12717 beschrieben
ist und bei welchem die Gewebeausgangsstruktur als flach gewebte
Struktur mit in Längsrichtung der Längsfäden
zueinander entgegengesetzt ausgerichteten freien Enden bereitgestellt
wird, wobei die Enden unter Umschlagen auf Stoß oder geringfügig überlappend
zueinander unter Ausbildung einer doppellagigen Zwischenstruktur ausgerichtet
werden, die in Längsrichtung betrachtet jeweils einen längsseitigen
Endbereich mit schlaufenartig verlaufenden Längsfäden
aufweist, und die aus den schlaufenartig verlaufenden Längsfäden
gebildeten Schlaufen unter Umschlagen zumindest eines der Endbereiche
in einer Verbindungszone ineinander geschoben und über
zumindest ein Verbindungselement verbunden werden.
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Bei
dieser Vorgehensweise kann die Gewebeausgangsstruktur durch ein
besonders einfaches und kostengünstiges Verfahren bereitgestellt
werden und ist ferner an unterschiedliche zu erzeugende Gewebegrundstrukturlängen
auf einfache Art und Weise anpassbar.
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Entsprechend
einer ersten Untervariante der zweiten Ausführung wird
der einzelne längsseitigen Endbereich mit schlaufenartig
verlaufenden Längsfäden durch Umschlagen der Enden
um jeweils eine innerhalb der Gewebeausgangsstruktur angeordnete Faltachse
und Heraustrennung eines oder eine Mehrzahl von Querfäden
aus den nach dem Umschlagen derart gebildeten schlaufenartigen Endbereichen
gebildet.
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Demgegenüber
wird entsprechend einer zweiten Untervariante der zweiten Ausführung
der einzelne längsseitige Endbereich mit schlaufenartig verlaufenden
Längsfäden durch Heraustrennung eines oder einer
Mehrzahl von Querfäden aus jeweils einem beabstandet zu
den einzelnen Enden der Gewebeausgangsstruktur angeordneten, eine
Faltachse beschreibenden und sich in Querrichtung erstreckenden
Bereich und Umschlagen des einzelnen Endes um die Faltachse gebildet.
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Dabei
kann das Umschlagen der einzelnen Enden um jeweils im gleichen Abstand
von den einzelnen Endbereichen in der von der Gewebeausgangsstruktur
aufgespannten Ebene angeordnete Faltachsen oder aber in einer besonders
vorteilhaften Ausführung um jeweils mit unterschiedlichem
Abstand von den einzelnen Endbereichen in der von der Gewebeausgangsstruktur
aufgespannten Ebene angeordneten Faltachsen erfolgen. Letztere Möglichkeit
bietet den Vorteil, dass gerade bei großen Bespannungslängen
hier nur das Umschlagen eines Endbereiches erfolgen muss.
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Bei
allen Varianten der zweiten Grundausführung erfolgt das
Umschlagen der gebildeten Endbereiche vorzugsweise immer derart,
dass die auf Stoß zueinander angeordneten Enden der Gewebeausgangsstruktur
an der Innenseite einer nach dem Umschlagen der längsseitigen
Endbereiche der doppellagigen Struktur gebildeten mehrlagigen Struktur
angeordnet sind. Somit hat der Bereich der freien Enden keinen Einfluss
auf eine später eventuell abzustützende Bahn oder
andere Bespannung. Ferner kann eine Fixierung dieser freien Enden
beliebig erfolgen.
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Vorzugsweise
erfolgt die Anordnung der freien Enden immer direkt auf Stoß,
frei von einem Abstand zueinander, so dass in Umfangsrichtung eine vollständig
geschlossene mehrlagige Gewebegrundstruktur gebildet werden kann.
Bei Anordnung auf Stoß werden Unregelmäßigkeiten,
insbesondere Erhebungen gegenüber einer überlappenden
Anordnung vermieden.
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Die
auf Stoß zueinander oder überlappend angeordneten
Enden der Gewebeausgangsstruktur können dabei an dieser
selbst und/oder einer anderen Lage befestigt werden. Die Befestigung
kann mechanisch oder thermisch oder durch andere Verfahren erfolgen.
In besonders vorteilhafter Weise wird ein Nahtverfahren eingesetzt,
vorzugsweise ein Blindstichverfahren, welches eine Befestigung frei von
einem Durchdringen einer an die freien Endbereiche angrenzenden
Lage erlaubt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die derart
gebildete Gewebegrundstruktur das gesamte Band bildet. Als andere
mögliche Befestigungsarten können Ultraschallschweißverfahren,
Verkleben oder Webverfahren zum Einsatz gelangen.
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In
der zweiten Grundausführung wird die Gewebeausgangsstruktur
mit zumindest vierfacher Länge, wie die im Pressband vorliegende
Gewebegrundstruktur bereitgestellt.
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Die
Gewebegrundstruktur ist immer zumindest zweilagig mit jeweils einer
Längs- und Querfadenlage ausgebildet, kann jedoch auch
mehrlagig ausgebildet werden.
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Aufgrund
der Dimensionierung der Bänder zur Verwendung in Papiermaschinen
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Längsfäden
Kettfäden sind und die Querfäden Schussfäden
sind. Somit können derartige Bänder bei vorgegebener
Bandbreite praktisch mit beliebiger Bandlänge gefertigt
werden.
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Das
Material, aus dem das Gewebe hergestellt wird, ist nicht besonders
beschränkt, es kann jedes für ein Gewebe einsetzbare
Material verwendet werden. Im Hinblick auf die besonderen Anforderungen
an Bespannungen für Papiermaschinen kommen besonders bevorzugt
Polymermaterialien, wie thermoplastische Elastomere, insbesondere
thermoplastisches Polyurethan, zum Einsatz.
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In
besonders vorteilhafter Ausführung kann die unter Ausnutzung
der Grundverfahren gebildete Gewebegrundstruktur mit weiteren Lagen,
welche als Gewebe, Gewirk, Gelege, Vlieslage vorliegen können,
kombiniert werden. Die Verbindung mit diesen kann mechanisch und/oder
thermisch erfolgen. In besonders vorteilhafter Ausführung
wird das endlose Band, insbesondere Pressband vorzugsweise nur durch
die Gewebegrundstruktur gebildet.
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Um
generell die Durchlässigkeit und die Verfestigung der einzelnen
Lagen zueinander sowie eine Vergrößerung der Kontaktfläche
zu erzielen, wird vorzugsweise zumindest die die Gegenfläche
innerhalb der Pressenvorrichtung bildende Seite der Gewebegrundstruktur
mit einer Vlieslage benadelt.
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Besonders
bevorzugt werden die genannten Verfahren zur Herstellung eines Bandes,
insbesonderen Pressband mit einer Permeabilität vorzugsweise
von etwa 100 CFM bis etwa 1200 CFM, bevorzugt von etwa 300 CFM bis
etwa 800 CFM eingesetzt.
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Weiterhin
bevorzugt ist das Band derart ausgelegt, dass es für Anwendungen,
bei denen Zugspannungen von mindestens 50 kN/m, insbesondere von
50 bis 70 kN/m, vorliegen, geeignet ist.
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Eine
Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Tissuebahn
umfassend ein endloses Band als Pressband, insbesondere Hochspannungsband
zur Erzeugung einer Gegenfläche zu einer rotierbaren oder
stationären Fläche, insbesondere Walze oder einem
Trockenzylinder unter Ausbildung eines Pressspaltes ist beim Einsatz
eines Pressbandes, hergestellt nach dem ersten Grundverfahren, dadurch
charakterisiert, dass das Pressband eine Gewebegrundstruktur aufweist,
umfassend eine zirkulare Gewebeausgangsstruktur mit in MD-Richtung
erstreckende Längsfäden und damit verwobene sich
in CD-Richtung erstreckende Querfäden, deren längsseitige
schlaufenförmige Endbereiche mit von Querfäden
freien Bereichen Schlaufen von Längsfäden bilden,
wobei die Schlaufen von Längsfäden eines Endbereiches
in die von den Querfäden freien Bereiche des anderen Endbereiches
unter Ausbildung eines Verbindungskanals eingreifen und innerhalb
des Verbindungskanals zumindest ein Verbindungselement vorgesehen
ist.
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Eine
Maschine zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere Tissuebahn
umfassend ein endloses Band als Pressband, insbesondere Hochspannungsband
zur Erzeugung einer Gegenfläche zu einer rotierbaren oder
stationären Fläche, insbesondere Walze oder einem
Trockenzylinder unter Ausbildung eines Pressspaltes ist beim Einsatz
eines Pressbandes, hergestellt nach dem zweiten Grundverfahren,
dadurch charakterisiert, dass das Pressband eine Gewebegrundstruktur
aufweist, umfassend eine flache Gewebeausgangsstruktur mit in MD-Richtung
erstreckende Längsfäden und damit verwobene sich
in CD-Richtung erstreckende Querfäden, deren längsseitige
Enden auf Stoß oder einander überlappend zueinander
unter Ausbildung von schlaufenförmigen Endbereichen angeordnet
sind und die schlaufenförmigen Endbereiche von Querfäden
freie Bereiche zur Ausbildung von Schlaufen von Längsfäden
aufweisen, wobei die Schlaufen von Längsfäden
eines Endbereiches in die von den Querfäden freien Bereiche
des anderen Endbereiches unter Ausbildung eines Verbindungskanals
eingreifen und innerhalb des Verbindungskanals zumindest ein Verbindungselement
vorgesehen ist.
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Dabei
kann das Pressband in vorteilhafter Ausführung allein von
der Gewebegrundstruktur gebildet werden oder ist durch zumindest
eine weitere, mit dieser verbundene Lage charakterisiert.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführung ist es vorgesehen,
dass zur Einstellung der Durchlässigkeit, der Verfestigung
der Lagen innerhalb der Grundstruktur miteinander und gegebenenfalls
der anderen Lagen sowie zur Vergrößerung der Kontaktfläche
zumindest die Außenseite, vorzugsweise auch die Innenseite
der Grundstruktur mit einer Vlieslage benadelt ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend
anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes
dargestellt:
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1 zeigt
in schematisiert vereinfachter Darstellung den Aufbau einer Maschine
zur Herstellung einer Materialbahn in Form einer Tissuebahn mit einem
nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Band in Form eines permeablen Pressbandes;
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2a und 2b verdeutlichen
in schematisiert vereinfachter Darstellung beispielhaft den Aufbau
eines Pressbandes mit einer Gewebegrundstruktur;
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3a bis 3d verdeutlichen
in schematisiert vereinfachter Darstellung beispielhaft ein Verfahren
zur Erzeugung einer Gewebegrundstruktur gemäß einem
ersten Verfahren;
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4a bis 3e verdeutlichen
in schematisiert vereinfachter Darstellung beispielhaft ein Verfahren zur
Erzeugung einer Gewebegrundstruktur gemäß einem
zweiten Verfahren.
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Die 1 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand eines Ausschnittes aus
einer Maschine 1 zur Herstellung einer Materialbahn, insbesondere
Faserstoffbahn F in Form einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn
den Einsatz eines endlosen Bandes 2 in Form eines permeablen
Bespannungsbandes als Pressband in einer Pressenvorrichtung 3.
Die Faserstoffbahn F, bei der es sich vorliegend um eine Tissuebahn
handelt, wird aus einer Faserstoffsuspension FS in einer Formiereinheit 4 gebildet.
Dazu umfasst die Formiereinheit 4 zwei endlos umlaufende
Siebbänder 5 und 6, ein erstes permeables
Formiersieb 5 und ein vorzugsweise dreidimensional strukturiertes
Siebband 6, nachfolgend als strukturiertes Siebband 6 bezeichnet.
Beide werden um einen Teilbereich ihres Umlaufweges gemeinsam um
eine Formierwalze 7 geführt. Diese bilden dazu
zu Beginn des Umschlingungsbereiches mit der Formierwalze 7 einen
Einlaufspalt 8, in welchem die Faserstoffsuspension FS über
einen Stoffauflauf 25 eingebracht wird. Dabei weist das
strukturierte Siebband 6 an seiner die Faserstoffsuspension FS
berührenden Oberfläche größere
Erhebungen und Vertiefungen auf als das Siebband 5. Die
Faserstoffsuspension FS wird im Sandwich zwischen den beiden Siebbändern 5 und 6 um
die Formierwalze 7 geführt und nach Trennung der
beiden Siebbänder 5, 6 voneinander, insbesondere
des Siebbandes 5 von der Faserstoffbahn F auf dem strukturierten
Siebband 6 der Pressenvorrichtung 3 zugeführt
und gestützt an diesem durch diese hindurchgeführt.
In der Pressenvorrichtung 3 findet das unter erfindungsgemäßer
Verwendung der nachfolgend in den 3 und 4 verdeutlichten Verfahren hergestellte
Band 2 in Form eines Pressbandes Verwendung. Dieses ist Bestandteil
der Pressenvorrichtung 3 mit einem Pressspalt 10 in
Form eines verlängerten Pressspaltes, der von einer, von
der Außenseite 2O des
Bandes 2 über einen Teilbereich seines Umlaufweges
gebildeten Gegenfläche 9 und der Mantelfläche 11 einer Walze 12 gebildet
wird. Das Band 2 ist dazu an einer Vielzahl von Leitwalzen,
hier beispielhaft L1 bis L4 geführt und umschlingt die
Mantelfläche 11 einer Walze 12 mit seiner
Außenseite 2O auf einem
Teilbereich in Umfangsrichtung, wobei der eine Entwässerungsstrecke
beschreibende Umschlingungsbereich durch den Abstand der das Band 2 im
Bereich des Pressspaltes 10 führenden Leitwalzen
L1 und L2 festgelegt wird. Das Band 2 steht dazu unter
einer Zugspannung von mindestens 30 kN/m, vorzugsweise > 50 kN/m. Die Walze 12 kann
als Saugwalze oder in besonders vorteilhafter Ausführung
als Trockenzylinder ausgebildet sein. Zur Entwässerung
der entstandenen Faserstoffbahn F in der Pressenvorrichtung 3 wird
diese im Sandwich zwischen dem immer noch die Faserstoffbahn F führenden
strukturierten Siebband 6 und einem permeablen glatten
als Pressfilz ausgeführten Band 13 durch den Pressspalt 10 geführt.
Dabei kontaktiert das endlose Band 2 in Form des Pressbandes
das strukturierte Siebband 6 und das den Pressfilz bildende
Band 13 stützt sich auf der Mantelfläche 11 der
Walze 12 ab. Das endlose Band 2 übt aufgrund
seiner Spannung bedingt durch die Anordnung der Leitwalzen L1 bis
L4 zur Führung des endlosen Bandes 2 eine Presskraft
auf den gemeinsamen sandwichartigen Führungsbereich für
die Faserstoffbahn F zwischen dem strukturierten Siebband 6 und
dem als Pressfilz ausgebildeten Band 13 aus, so dass eine
Entwässerung der Faserstoffbahn F in Richtung des Bandes 13 erfolgt. Dabei
wird der Druck zur Entwässerung innerhalb des verlängerten
Pressspaltes 10 zumindest abschnittsweise neben der mechanischen
Presskraft aufgrund des über das Pressband erzeugten Flächenpressung
durch einen Gasstrom erzeugt. Dieser kann durch Besaugung der Walze 12 oder
eine innerhalb des endlos umlaufenden Bandes 2 angeordnete und
gegen die Innenseite 2U im Umschlingungsbereich
gerichtete Blasvorrichtung 14 erzeugt werden. Der Gasstrom,
der an der Innenseite innerhalb des Pressspaltes 10 auf
das endlose Band 2 wirkt, durchdringt dieses aufgrund der
Permeabilität des Bandes sowie das strukturierte Siebband 6 in
Richtung zur Faserstoffbahn F. Die Abführung der Blasluft
erfolgt über zumindest eine Saugzone S, welche von der
besaugten Walze 12 gebildet wird. Innerhalb der Pressenvorrichtung 3 erfolgt
dann die Entwässerung aufgrund der im Pressspalt 10 zwischen
dem endlosen Band 2 und dem zwischen diesen und der Walze 12 geführten
Bändern, insbesondere dem strukturierten Siebband 6 und
dem, den Pressfilz ausbildenden Band 13 sowie zusätzlich
die Wirkung der Blasvorrichtung 14. Nach dem Durchlaufen
des Pressspaltes 10 erfolgt die Trennung vom strukturiertem
Siebband 6 und dem als Pressfilz fungierenden Band 13,
wobei die Faserstoffbahn F weiter mit dem strukturierten Siebband 6 zu
einer nachgeordneten Trockenvorrichtung 15, insbesondere
einem sogenannten beheizbaren Zylinder 16 in Form eines
Yankee-Zylinders geführt wird.
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Da
dass permeable endlose Band 2 in seiner Funktion als Pressband
sehr hohen Kräften ausgesetzt ist, stellt dies insbesondere
sehr hohe Anforderungen an die Zugfestigkeit, insbesondere im Verbindungsbereich
bei Ausbildung des endlosen Bandes 2. Erfindungsgemäß wird
dazu die Ausbildung eines endlosen Bandes 2 vorgeschlagen,
welche als Gewebegrundstruktur 17 zumindest ein Gewebe 18 umfasst,
welches durch Erzeugung eines Formschlusses und gegebenenfalls thermischer
Fixierung zwischen den aus einer Gewebeausgangsstruktur 19.1, 19.2 ausgebildeten
Endbereichen 20.1, 20.2 gebildet ist. Die 2a und 2b verdeutlichen
beispielhaft anhand jeweils einer Schnittdarstellung Ausbildungen
des Bandes 2 in Form des Pressbandes.
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Gemäß 2a ist
die Gewebegrundstruktur 2 aus einer zirkularen Gewebeausgangsstruktur 19.1 mit
in MD-Richtung erstreckende Längsfäden L und damit
verwobene sich in CD-Richtung erstreckende Querfäden gebildet,
deren längsseitige schlaufenförmige Endbereiche 20.1, 20.2 mit
von Querfäden Q freien Bereichen Schlaufen 21.1, 21.2 von
Längsfäden bilden, wobei die Schlaufen 21.1, 21.2 von Längsfäden
eines Endbereiches 21.1, 21.2 in die von den Querfäden
freien Bereiche des anderen Endbereiches 20.1, 20.2 unter
Ausbildung eines Verbindungskanals 22 eingreifen und innerhalb
des Verbindungskanals 22 ein Verbindungselement 23 vorgesehen
ist.
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Die
Gewebegrundstruktur 17 fungiert als Träger und
ist vorzugsweise an der Außenseite 17.1 mit einer
weiteren Lage 24, vorzugsweise Vlieslage vernadelt. Auch
die Innenseite 17.2 kann benadelt beziehungsweise mit anderen,
hier nicht dargestellten Lagen verbunden sein. Die Permeabilität
des Bandes 2 wird durch die Gewebegrundstruktur 17 sowie
die Außen- und Innenseite 17.1, 17.2 bildenden Lagen
eingestellt.
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Gemäß 2b weist
das als Pressband fungierende Band 2 eine Gewebegrundstruktur 17 auf, umfassend
eine flache Gewebeausgangsstruktur 19.2 mit in MD-Richtung
erstreckende Längsfäden L und damit verwobene
sich in CD-Richtung erstreckende Querfäden Q, deren längsseitige
Enden A, B auf Stoß zueinander unter Ausbildung von schlaufenförmigen
Endbereichen 20.1, 20.2 angeordnet sind und die
schlaufenförmigen Endbereiche 20.1, 20.2 von
Querfäden freie Bereiche zur Ausbildung von Schlaufen 21.1, 21.2 von
Längsfäden aufweisen, wobei die Schlaufen 21.1, 21.2 von
Längsfäden L eines Endbereiches 20.1 in
die von den Querfäden Q freien Bereiche des anderen Endbereiches 20.2 unter
Ausbildung eines Verbindungskanals 22 eingreifen und innerhalb
des Verbindungskanals 22 zumindest ein sich durch diesen
Verbindungskanal 22 erstreckendes Verbindungselement 23 vorgesehen
ist. Die auf Stoß zueinander angeordneten Enden A, B sind
mit der Gewebegrundstruktur 17, insbesondere einer Lage 17A und/oder 17B dieser
verbunden, insbesondere thermisch oder mechanisch im Verbindungsbereich 26.1, 26.2.
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Auch
hier fungiert die Gewebegrundstruktur 17 als Träger
und ist vorzugsweise an der Außenseite 17.1 mit
einer weiteren Lage 24, vorzugsweise Vlieslage vernadelt.
Auch die Innenseite 17.2 kann benadelt beziehungsweise
mit anderen, hier nicht dargestellten Lagen verbunden sein. Die
Permeabilität des Bandes 2 wird durch die Gewebegrundstruktur 17 sowie
die Außen- und Innenseite 17.1, 17.2 bildenden
Lagen 17A, 17B sowie eventuelle weitere Lagen
eingestellt.
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In
beiden Ausführungen ist die Gewebegrundstruktur 17 vorzugsweise
zweilagig, wobei die Außenseite 17.1 von einer
ersten Lage 17A und die Innenseite 17.2 von einer
zweiten Lage 17B gebildet wird. Die Zweilagigkeit ergibt
sich aufgrund der Erzeugung der Endlosstruktur. Denkbar sind auch
Ausführungen mit mehreren Lagen.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausführung ist dadurch charakterisiert,
dass die Gewebeausgangsstruktur 19.1, 19.2 aus
PA-Monofilen in MD-Richtung und gezwirnten PA-Monofilen in CD-Richtung
gebildet wird. Bei Ausbildung einer flachen gewebten Gewebeausgangstruktur 19.2 und
Fügen entsprechend des zweiten Grundverfahrens werden die
freien Enden A, B in besonders vorteilhafter Weise unter Verwendung
des Blindstichverfahrens vernäht. Für beide Ausbildungen
der Gewebegrundstrukturen 17 aus den Gewebeausgangsstrukturen 19.1 oder 19.2 erfolgt
nach dem Fügen der Endbereiche 20.1, 20.2 durch
Formschluss und evt. thermische Fixierung eine Benadelung der beiden
Seiten der Gewebegrundstruktur 17 mit jeweils 250 g 44
dtex PA-Faser.
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Verdeutlichen
die 2a und 2b fertige Bänder 2,
verdeutlichen die 3a bis 3d und 4a bis 4e Verfahrensschritte
zur Herstellung dieser.
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Die 3a bis 3d verdeutlichen
eine erste Ausführung zur Ausbildung eines endlosen Bandes 2,
insbesondere die Herstellung der Gewebegrundstruktur 17 für
eine Ausführung des Bandes 2 gemäß 2a.
Die 3a verdeutlicht den ersten Verfahrensschritt der
Bereitstellung einer Gewebeausgangsstruktur 19.1 in Form
eines Gewebes 18, welches in einem Rundwebeverfahren hergestellt
ist. Das Gewebe 18 selbst ist durch eine Anordnung von in 3a im
einzelnen nicht dargestellten Längs- und Querfäden
L, Q in einem Winkel zueinander, vorzugsweise in einem Winkel von
90° charakterisiert, wobei im dargestellten Fall anhand
eines Koordinatensystems die Richtungen am Gewebe 18 beziehungsweise
der Gewebeausgangsstruktur 19.1 wiedergegeben sind. Die
Längsfäden L verlaufen in MD-Richtung, die Querfäden
in CD-Richtung.
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Die
einzelnen Längs- und Querfäden L, Q können
auf verschiedene Art und Weise ausgeführt sein. Im einfachsten
Fall handelt es sich um Filamente, wobei unter diesen ein im unverformten
Zustand längliches, flexibles oder starres Gebilde verstanden wird,
dessen Längserstreckung entlang einer imaginären
Achse beziehungsweise der Längsachse erheblich größer
ist, als die Abmessung in Breiten- und Höhenrichtung. Das
Filament kann als Monofilament, Multifilament, Faden, Zwirn oder
Garn und/oder zur Einstellung und/oder Steuerbarkeit weiterer mechanischer
und/oder physikalischer Eigenschaften in einer Ummantelung eingelagerten
Mono- oder Multifilamenten ausgebildet sein. Bezüglich
der Querschnittsgeometrie der einzelnen verwendeten Fäden bestehen
ebenfalls keinerlei Beschränkungen. Entscheidend ist, dass
die am Ende vorliegende Gewebegrundstruktur 17 durch eine
Permeabilität in der Größenordnung von
etwa 100 CFM bis 1200 CFM, bevorzugt etwa 300 CFM bis 800 CFM charakterisiert ist.
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Auch
bezüglich der verwendeten Materialien für das
Filament bestehen keine Restriktionen.
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Die
gemäß 3a durch
Rundweben hergestellte Gewebeausgangsstruktur 19.1 ist
durch zwei Endbereiche in Längsrichtung charakterisiert,
einen ersten Endbereich 20.1 und einen zweiten Endbereich 20.2.
Dabei wird die Gewebeausgangsstruktur 19.1 mit einer Länge
l19 . 1 hergestellt,
die im Wesentlichen der zumindest doppelten Abmessung der Länge
des gewünschten Bandes 2 entspricht. Dabei werden
in den beiden Endbereichen 20.1, 20.2 Querfäden
Q entfernt, so dass in diesen Schlaufen 21.1, 21.2 von
Längsfäden L gebildet werden. Dies ist beispielhaft
in der 3b wiedergegeben.
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3c verdeutlicht
die Bewegungsrichtung beim Umfalten der Endbereiche 20.1, 20.2.
Dabei wird die Gewebeausgangsstruktur doppelt gelegt und bildet
eine zweilagige Struktur aus. Die Endbereiche 20.1, 20.2 werden
durch Ineinanderschieben der Schlaufen 21.1, 21.2 von
Längsfäden L der beiden Endbereiche 20.1, 20.2 in
die von Querfäden freien Bereiche in einen Verbindungsbereich
unter Ausbildung eines Verbindungskanals 22 verbracht. Dieser
ist durch die wechselweise Anordnung der Schlaufen 21.1, 21.2 beschreibbar
und dient der Aufnahme zumindest eines Verbindungselementes 23, insbesondere
Monofils oder Steckdraht zur Erzeugung eines Formschlusses. Dieser
Verfahrensschritt ist in 3d wiedergegeben.
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Die 4a bis 4e verdeutlichen
ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines endlosen
Bandes 2 für den Einsatz als Pressband. Gemäß einem
ersten Verfahrensschritt in 4a1, 4a2 wird auch hier eine Gewebeausgangsstruktur 19.2 hergestellt,
welches durch eine flach gewobene Webstruktur charakterisiert ist
und in MD-Richtung erstreckende Längsfäden L und
damit verwobene, sich in CD-Richtung, das heißt quer zur
MD-Richtung erstreckende Querfäden Q aufweist und in seiner
Erstreckung in Längsrichtung durch ein erstes freies Ende
A und ein zweites freies Ende B charakterisiert ist. Diese bilden
ein erstes Gewebeende und ein zweites Gewebeende, wobei zum Bereitstellen einer
Endloskonfiguration eines endlosen Bandes 2 diese beiden
längsseitigen Enden A, B entweder direkt durch eine Verbindungszone
miteinander oder aber anderen derartigen Konfigurationen verbunden werden.
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4a1 verdeutlicht eine Ansicht von Oben, 4a2 einen Ausschnitt einer Schnittdarstellung
in der XZ-Ebene. Die Gewebeanfangsstruktur 19.2 ist durch
eine Länge l19.2 charakterisiert,
die etwa dem vierfachen Betrag der Endlänge der zu bildenden
Gewebegrundstruktur 17 entspricht. Die freien Enden A und
B werden gemäß 4b umgefaltet,
d. h. in Richtung zueinander vorzugsweise auf Stoß oder überlappend
geführt und bilden gemäß 4c eine zweilagige
Struktur mit längsseitigen Endbereichen 20.1, 20.2.
Die Anordnung der Enden A, B auf Stoß ist am so gebildeten
Zwischenprodukt nicht in den längsseitigen Endbereichen 20.1, 20.2 angeordnet, sondern
in Längsrichtung betrachtet zwischen diesen. Dabei werden
aus diesen Endbereichen 20.1, 20.2 zumindest ein,
vorzugsweise auch mehrere der verwendeten Querfäden Q gemäß 4c entfernt, so
dass nach außen gerichtete Schlaufen 21.1, 21.2 von
Längsfäden L entstehen, wobei die Endlosstruktur
durch Verbindung der Schlaufen 21.1, 21.2 miteinander
gebildet wird. Dazu werden die Endbereiche 20.1, 20.2,
insbesondere die Schlaufen 21.1, 21.2 gemäß 4d umgeschlagen,
insbesondere in Richtung aufeinander zu, so dass die Schlaufen 21.1, 21.2 der
Endbereiche 20.1, 20.2 unter Ausbildung eines
Verbindungskanals 22 ineinander greifen. Die Einschlagrichtung
wird derart gewählt, dass vorzugsweise die freien Enden
A, B nach dem Umschlagen in der so gebildeten Struktur an der Innenseite 17.2 liegen.
Die Lage der Schlaufen 21.1, 21.2 zueinander in
Längsrichtung wird durch einen Formschluss, realisiert über
zumindest ein Verbindungselement 23, welches in den Verbindungskanal
einführbar ist, fixiert. Das Verbindungselement 23 liegt
vorzugsweise in Form eines Steckdrahtes oder eines anderen Filamentes
vor.
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Die
noch verbleibenden freien Enden A, B, welche sich nunmehr an der
Innenseite 17.1 einer derart gebildeten Gewebestruktur 17,
insbesondere an der Lage 17B befinden, werden vorzugsweise
gemäß 4e mit
der Gewebeausgangsstruktur 19.1, insbesondere der aus dieser
gebildeten Lage 17A der Gewebegrundstruktur 17 verbunden.
Die Verbindung kann mechanisch oder thermisch erfolgen. Vorzugsweise
erfolgt die Befestigung gemäß der Ausführung
in 4e durch Vernähen, vorzugsweise durch
Anwendung eines sogenannten Blindstichverfahrens, bei welchem das
Vernähen mit der so gebildeten Außenseite der
Gewebegrundstruktur 17 frei von einem Durchstechen erfolgt.
Die Befestigungsbereiche sind mit 26.1, 26.2 bezeichnet.
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In
einer Weiterentwicklung ist es vorgesehen, die so gebildete Gewebegrundstruktur 17 mit weiteren
Lagen zu verbinden und/oder aber zur Steuerung der Durchlässigkeit
und Verfestigung der Lagen zueinander und zur Vergrößerung
der Kontaktfläche hin in einem weiteren Verfahrensschritt
zu benadeln, was in Analogie zur 3d erfolgen
kann.
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- 1
- Maschine
zur Herstellung einer Materialbahn
- 2
- endloses
Band, insbesondere Pressband
- 2O
- Oberseite
- 2U
- Unterseite
- 3
- Pressenvorrichtung
- 4
- Formiereinheit
- 5
- endlos
umlaufendes Siebband
- 6
- endlos
umlaufendes strukturiertes Siebband
- 7
- Formierwalze
- 8
- Einlaufspalt
- 9
- Gegenfläche
- 10
- Pressspalt
- 11
- Mantelfläche
- 12
- Walze
- 13
- Band
- 14
- Blasvorrichtung
- 15
- Trockenvorrichtung
- 16
- Yankeezylinder
- 17
- Gewebegrundstruktur
- 17A
- Lage
- 17B
- Lage
- 17.1
- Außenseite
- 17.2
- Innenseite
- 18
- Gewebe
- 19.1,
19.2
- Gewebeausgangsstruktur
- 20.1,
20.2
- Endbereich
- 21.1,
21.2
- Schlaufen
von Längsfäden
- 22
- Verbindungskanal
- 23
- Verbindungselement
- 24
- Lage
- 25
- Stoffauflauf
- 26.1,
26.2
- Befestigungsbereich
- A,
B
- Enden
- CD
- Maschinenquerrichtung
- F
- Faserstoffbahn
- FS
- Faserstoffsuspension
- L
- Längsfäden
- l19.1, l19.2
- Länge
- Q
- Querfäden
- S
- Saugzone
- MD
- Maschinenrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2005/075736
A2 [0003]
- - EP 1749934 A1 [0003]
- - WO 89/12717 [0017]