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Die vorliegende Erfindung betrifft Bespannungen für Papiermaschinen und bezieht sich im Besonderen auf nichtgewebte Bespannungen für Auflage und Transport einer Faserbahn in Papiermaschinen.
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Papiermaschinen dienen der Herstellung von Faservliesbahnen wie beispielsweise Papieren verschiedenster Sorten, Kartonen, Pappen und ähnlichen Vliesstoffen. Der Begriff ”Papier” wird in dieser Schrift stellvertretend für diese Arten von Faservliesbahnen verwendet.
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Die Herstellung einer Faservliesbahn beginnt in der Formierpartie einer Papiermaschine mit dem Aufbringen einer Faserstoffsuspension auf eine Bespannung bzw. mit dem Einbringen einer Faserstoffsuspension in den zwischen zwei Bespannungen ausgebildeten Spalt. Bespannungen sind üblicherweise in Form von Endlosbändern ausgeführt, die über Walzen umgelenkt jeweils innerhalb einer bestimmten Partie oder Sektion der Papiermaschine umlaufen. Die papierseitige Oberfläche der Bespannung trägt die Faserstoffsuspension bzw. die daraus durch Entwässerung entstehende Faserstoff- bzw. Faservliesbahn. Die über die Walzen geführte Oberfläche der Bespannung wird im Folgenden als Laufseite bezeichnet. Zur Entwässerung weisen die Bespannungen Durchgänge auf, über die Wasser von der papierseitigen Oberfläche zur Laufseite hin abgesaugt werden kann.
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Die in der Formierpartie von Papiermaschinen gegenwärtig als Formiersiebe eingesetzten Bespannungen bestehen aus gewobenem Material. Gewobene Bespannungen führen aufgrund ihrer regelmäßigen Webstruktur häufig zu unerwünschten Markierungen in der Papierbahn und neigen aufgrund ihrer geringen Biegesteifigkeit beim Umlauf in Papiermaschinen zur Faltenbildung. Zudem ist die Webnaht zur Ausbildung einer gewobenen Bespannung in Form eines Endlosbands äußerst komplex und kostenintensiv. Es besteht daher Bedarf an alternativen Bespannungen Als Alternative zu gewobenen Bespannungen wurden Bespannungen vorgeschlagen, die aus folienförmigen nichtgewebten Materialbahnen hergestellt werden. In den Patentschriften
CA 1 230 511 und
US 4,541,895 wird beispielsweise eine Bespannung angegeben, die von einem Laminat aus mehreren Lagen nichtgewebter wasserundurchlässiger Materialien gebildet ist, in das Öffnungen zur Entwässerung eingebracht sind. Die Verbindung der einzelnen Lagen des Laminats erfolgt flächig durch z. B. Ultraschallscheißen, Hochfrequenzschweißen oder thermisches Schweißen. Die Entwässerungslöcher werden in das Laminat vorzugsweise mittels Laserbohren eingebracht.
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In der Patentanmeldung US 2010/0230064 wird eine folienförmige Bespannung zur Verwendung in Papiermaschinen vorgeschlagen, die aus einem wendelförmig gewickelten Polymerband hergestellt wird. Die Breite des Polymerbands ist wesentlich geringer als die Breite der daraus hergestellten Bespannung, wobei die Längsrichtung des Polymerbands, abgesehen von der durch die Windungshöhe gegebenen Schräglage, mit der Laufrichtung der Bespannung übereinstimmt. Die sich jeweils einander gegenüberliegenden Seitenkanten benachbarter Windungsgänge des Polymerbands sind zur Ausbildung einer geschlossenen Lauffläche miteinander verschweißt. Die Bespannung weist ferner Löcher auf, durch die Luft und/oder Wasser von einer Oberfläche der Bespannung zur anderen gelangen kann.
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Um unerwünschte Markierungen von Papieren zu vermeiden, müssen die Bespannungen in den Bereichen, in denen sie die Faserstoffbahn befördern, eine homogene Wasserpermeabilität aufweisen. Hierzu sind bei folienförmigen Bespannungen Lochmuster erforderlich, bei denen Löcher mit Durchmessern aus einem Bereich von etwa 50 bis 250 μm in Abständen von in etwa gleicher Größenordnung gleichmäßig verteilt sind. Eine entsprechende Perforierung bedingt jedoch eine Schwächung der mechanischen Belastbarkeit der folienförmigen Bespannung, die insbesondere an den stark belasteten Seitenrändern zum Einreißen der Bespannung führen kann.
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Es ist bekannt die Ränder gewebter Formiersiebe mittels Ultraschall oder thermischer Energie zu verschweißen, gegebenenfalls auch mit Zusatzstoffen wie beispielsweise Polyurethanen zu verstärken, damit die Ränder der Bespannungen beim Umlauf in der Papiermaschine nicht einreißen. Mangels einer Webstruktur deren Garne durch Schweißen miteinander verbunden und deren Poren mit Zusatzstoffen verfügt werden können, sind diese Art von Randverstärkungen nicht auf eine folienförmige Bespannung übertragbar.
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Es ist daher wünschenswert eine Randausbildung für eine folienförmige Bespannung zur Verwendung in einer Papiermaschine anzugeben, die eine hohe Sicherheit gegenüber einem Einreißen des Bespannungsrands während der bestimmungsgemäßen Nutzung der Bespannung bietet.
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Ausführungsformen hiervon umfassen eine Bespannung für eine Papiermaschine, wobei die Bespannung in Form eines in Umlaufrichtung geschlossenen folienförmigen Endlosbands ausgebildet ist, das einen perforierten Nutzbereich und wenigsten einen sich zwischen dem Nutzbereich und einer Seitenkante erstreckenden Randbereich aufweist, und wobei der Randbereich eine gegenüber dem Nutzbereich geringere Perforationsdichte aufweist.
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Unter einem folienförmigen Endlosband ist hierbei ein Band zu verstehen, das in der Breite von zwei einander gegenüberliegenden Seitenkanten begrenzt, in Richtung parallel zu den beiden Seitenkanten in sich geschlossen und als im Vergleich zu seinen lateralen Ausdehnungen dünner monolithischer Körper ausgeführt ist. Laminate werden in diesem Zusammenhang ebenfalls als monolithische Körper aufgefasst. Unter Nutzbereich wird der Teil der Bespannung verstanden, auf dem Formierung und Blattbildung der Faserstoffbahn erfolgen. Unter Perforationsdichte ist das auf einen jeweiligen Bezugsbereich bezogene Verhältnis der Querschnittsfläche der Poren an der papierseitigen Oberfläche der Bespannung zur Gesamtfläche zu verstehen. Dieser Begriff wird häufig auch als Porosität bezeichnet.
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Ferner wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Schrift und den Ansprüchen zur Aufzählung von Merkmalen verwendeten Begriffe ”umfassen”, ”aufweisen”, ”beinhalten”, ”enthalten” und ”mit”, sowie und deren grammatikalischen Abwandlungen, generell eine nichtabschließende Aufzählung von Merkmalen, wie z. B. Verfahrensschritten, Einrichtungen, Bereichen, Größen und dergleichen bezeichnen, und in keiner Weise das Vorhandensein weiterer und anderer Merkmale oder Gruppierungen anderer oder zusätzlicher Merkmale ausschließen.
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Ausgestaltungen der oben bezeichneten Ausführungsformen weisen wenigstens einen porenfreien Randbereich auf, wodurch ein besonders stabiler und reißfester Bespannungsrand geschaffen wird. Dadurch kann der Randbereich im Verhältnis zu Randbereichen mit höheren Porositäten schmäler ausfallen, beispielsweise Breiten von 30 mm oder weniger aufweisen.
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Bei anderen Ausgestaltungen weist der wenigstens eine Randbereich Poren auf, die in Form von sich in Umlaufrichtung erstreckenden Lochreihen mit konstantem Abstand zueinander angeordnet sind, und wobei der Abstand der Lochreihen zueinander und zum perforierten Nutzbereich der Bespannung größer ist, als der Abstand zwischen den sich in Umlaufrichtung der Bespannung erstreckenden Lochreihen des perforierten Nutzbereichs der Bespannung. Die bei dieser Ausgestaltung im Vergleich zum porenfreien Rand geringere mechanische Festigkeit des Randbereichs ermöglicht den Ausgleich unterschiedlicher Zugspannungen zwischen Nutz- und Randbereich einer Bespannung durch einen begrenzten Verzug des Randbereichs, so es innerhalb des perforierten Nutzbereichs zu keinen Faltenbildungen kommt.
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Um dennoch die maximale Einreißfestigkeit zu erhalten entspricht der Abstand zwischen der Seitenkante der Bespannung und der ihr nächstbenachbarten Lochreihe des Randbereichs vorteilhaft wenigstens dem Abstand dieser Lochreihe zu der dieser nächstbenachbarten Lochreihe.
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Andere Ausgestaltungen der oben bezeichneten Ausführungsformen weisen einen Abstand zwischen einer im Randbereich ausgebildeten Lochreihe zu der ihr in Richtung der Seitenkante nächstbenachbarten Lochreihe auf, der größer ist, als der Abstand zu der dieser Lochreihe in Richtung des perforierten Nutzbereichs nächstbenachbarten Lochreihe. Diese Ausgestaltungen ermöglichen eine schrittweise bzw. graduelle Erhöhung der mechanischen Stabilität des Randbereichs in Richtung der ihn begrenzenden Seitenkante.
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Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der mechanischen Stabilität des Randbereichs in Richtung der ihn begrenzenden Seitenkante besteht darin, wenigstens eine im Randbereich ausgebildete Lochreihe mit einer geringeren Lochdichte auszuführen, als die ihr in Richtung zum perforierten Nutzbereich der Bespannung nächstbenachbarte Lochreihe.
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Damit sich ein durch Unterschiede in der Zugspannung zwischen Randbereich und Nutzbereich der Bespannung bedingter Verzug nicht bis zur Seitenkante fortsetzt, ist der Abstand zwischen der Seitenkante der Bespannung und der ihr nächstbenachbarten Lochreihe des Randbereichs größer als der Abstand dieser Lochreihe zu der dieser nächstbenachbarten Lochreihe.
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Die mechanische Stabilität des Randbereichs kann auch durch die Wahl der Querschnittsgeometrie der darin ausgebildeten Poren beeinflusst werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen der zuvor genannten porösen Randbereiche weisen daher Lochreihen mit Löchern auf, die eine andere Querschnittsgeometrie aufweisen, als die in dem perforierten Nutzbereich ausgebildeten Poren. Eine zusätzliche Gestaltungsmöglichkeit erhält man hierbei durch Variation der Orientierung der Querschnittsgeometrien der im Randbereich ausgebildeten Löcher. Vorteilhafte Ausführungsformen weisen daher eine Orientierung der Querschnittsgeometrien der Löcher in wenigsten einer der in dem Randbereich ausgebildeten Lochreihen auf, die sich von den Orientierungen der Querschnittsgeometrien der Löcher in anderen Lochreihen unterscheidet. Ferner oder zusätzlich können auch die Querschnittsgeometrien der Löcher innerhalb einer in dem Randbereich ausgebildeten Lochreihe unterschiedlich orientiert sein.
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Bei weiteren Ausgestaltungen ist der Randbereich der Bespannung zusätzlich zu den oben bezeichneten Merkmalen dicker als der perforierte Nutzbereich. Dies kann entweder durch entsprechendes Herstellen des Endlosbands oder durch Aufbringen einer bandförmigen Randauflage implementiert sein.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nach-folgenden Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele, den Ansprüchen und den Figuren. Bei der nachfolgenden Erläuterung einiger Ausführungsbeispiele der Erfindung wird auf die beiliegenden Figuren Bezug genommen, von denen
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1 eine perforierte Bespannung in einer schematischen Darstellung zeigt,
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2a einen Querschnitt durch einen Teil einer gelochten Folienbespannung mit Poren gleichmäßigen Querschnitts in einer schematischen Darstellung zeigt,
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2b einen Querschnitt durch einen Teil einer gelochten Folienbespannung mit konischen Poren in einer schematischen Darstellung zeigt,
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3 einen Teilbereich einer perforierten Bespannung mit porenfreien Randausführungen in einer schematischen Darstellung zeigt,
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4 einen Ausschnitt eines an den perforierten Nutzbereich einer folienförmigen Bespannung anschließenden nichtperforierten Randbereich in einer schematischen Darstellung zeigt,
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5 einen Ausschnitt eines an den perforierten Nutzbereich einer folienförmigen Bespannung anschließenden, gemäß einer ersten Ausgestaltung perforierten, Randbereich in einer schematischen Darstellung zeigt,
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6 einen Ausschnitt eines an den perforierten Nutzbereich einer folienförmigen Bespannung anschließenden, gemäß einer zweiten Ausgestaltung perforierten, Randbereich in einer schematischen Darstellung zeigt,
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7 einen Ausschnitt eines an den perforierten Nutzbereich einer folienförmigen Bespannung anschließenden, gemäß einer dritten Ausgestaltung perforierten, Randbereich in einer schematischen Darstellung zeigt,
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8 einen Ausschnitt eines an den perforierten Nutzbereich einer folienförmigen Bespannung anschließenden, gemäß einer vierten Ausgestaltung perforierten, Randbereich in einer schematischen Darstellung zeigt,
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9 einen Ausschnitt eines an den perforierten Nutzbereich einer folienförmigen Bespannung anschließenden, gemäß einer fünften Ausgestaltung perforierten, Randbereich in einer schematischen Darstellung zeigt,
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10 einen Querschnitt durch eine folienförmige Bespannung in der Umgebung deren gemäß einer ersten Ausführungsform verstärkten Randbereichs in einer schematischen Darstellung zeigt,
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11 einen Querschnitt durch eine folienförmige Bespannung in der Umgebung deren gemäß einer zweiten Ausführungsform verstärkten Randbereichs in einer schematischen Darstellung zeigt,
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12 einen Querschnitt durch eine folienförmige Bespannung in der Umgebung deren gemäß einer dritten Ausführungsform verstärkten Randbereichs in einer schematischen Darstellung zeigt, Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen der beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern durch den Umfang der beiliegenden Patentansprüche bestimmt ist. Insbesondere können die einzelnen Merkmale bei erfindungsgemäßen Ausführungsformen in anderer Anzahl und Kombination als bei den untenstehend angeführten Beispielen verwirklicht sein. In den Figuren werden gleiche oder ähnliche Bezugszeichen für funktionell gleichwertige oder ähnliche Charakteristiken unabhängig von speziellen Ausführungsformen verwendet.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer perforierten Bespannung 10. Die perforierte Bespannung besteht aus einem Band 1 das in der Breite von zwei Seitenkanten 2 und 3 begrenzt ist. In Richtung parallel zu den beiden Seitenkanten 2 und 3 ist das Band 1 in sich geschlossen und wird deshalb als Endlosband bezeichnet. Die Bespannung 10 weist eine papierseitige Oberfläche 5 auf, auf der die Faserstoffsuspension bzw. die sich daraus bildende Faserstoffbahn bei bestimmungsgemäßer Nutzung der Bespannung 10 aufliegt. Die papierseitige Oberfläche 5 der Bespannung 10 ist die in der Darstellung nach außen gerichtete Oberfläche der Bespannung 10. Die dem von der Bespannung 10 umschlossenen Volumen zugewandte, nach innen gerichtete Oberfläche, wird in dieser Schrift als Laufseite 6 bezeichnet. Sie liegt an den (in den Figuren nicht gezeigten) Walzen an, die den Umlauf der Bespannung 10 bewirken.
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Die Richtung in der das Endlosband in sich geschlossen ist, wird im Folgenden als Laufrichtung LR oder Umlaufrichtung LR des Endlosbands 1 bzw. der Bespannung 10 bezeichnet, die Richtung entlang der kürzesten Verbindung zwischen den beiden Seitenkanten 2 und 3 als Querrichtung QR. Die von der Laufseite zur papierseitigen Oberfläche der Bespannung 10 weisenden Richtungen werden nachfolgend als vertikale Richtung der Bespannung 10 bzw. des Endlosbands 1 bezeichnet.
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Zur Ausbildung einer porösen Bespannung 10 weist das Endlosband 1 eine Vielzahl von Löchern 4 auf. Jedes der Löcher 4 bildet, wie den schematischen Darstellungen eines Querschnitts durch einen Teil des Endlosbands 1 von 2a und 2b zu entnehmen ist, einen Durchgang von dessen papierseitiger Oberfläche 5 zu dessen Lauffläche 6 aus. Diese Öffnungen bildenden Löcher werden auch als Poren 4 bezeichnet und dienen der Entwässerung eines bei der Herstellung von Papier auf dem Band aufliegenden Faserstoffmaterials. Die Löcher 4 können beispielsweise durch Laserbohren oder andere geeignete Verfahren in die Bespannung 10 eingebracht werden.
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Die Lochformen der Poren 4 können, wie in 2a dargestellt ist, einen sich zwischen den beiden Oberflächen 5 und 6 des Bands 1 nicht verändernden Querschnitt, aber auch einen sich in Richtung der nicht als Faserbahnauflage genutzten rückseitigen Lauffläche 6 aufweitenden Querschnitt aufweisen, wie es in 2b veranschaulicht ist. Bei Spezialbespannungen können sich die Porenquerschnitte aber auch zur Lauffläche hin verjüngen. Bei runden Querschnittsformen ergeben sich somit zylindrische oder konische Lochformen. Außer Poren mit runden Querschnittsgeometrien können bei Ausführungsformen einer Bespannung 10 auch Poren mit elliptischen Querschnitten verwendet werden. Ferner können die Poren 4 als Langloch bzw. Schlitz oder mit einem beliebigen Lochquerschnitt, beispielsweise in Form von dreieck-, rechteck-, kreuz-, sternförmigen oder dergleichen mehr Geometrien ausgebildet sein.
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Bei der in 1 veranschaulichten Ausführungsform weisen die Randbereiche der Bespannung 10 keine Poren auf, um die Wahrscheinlichkeit eines Einreißens des Bands 1 an den Seitenkanten während der bestimmungsgemäßen Verwendung zu minimieren. Die Breite der nichtperforierten Seitenrandzonen weist vorzugsweise einen Wert aus dem Bereich von 5 bis 100 mm und besonders bevorzugt aus dem Bereich von 10 bis 50 mm auf.
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Die schematische Darstellung der 3 illustriert einen Ausschnitt einer wie in 1 veranschaulichten Bespannung 10. Die Bespannung 10 erstreckt sich mit einer Bandbreite BB zwischen den beiden Seitenkanten 2 und 3. Der mit Poren 4 versehene Bereich der Bespannung 10 ist schmäler als die Gesamtbreite BB der Bespannung 10, so dass zwischen dem porösen Bereich PB und den Seitenkanten 2 und 3 jeweils eine nichtporöse Randzone RB ausgebildet wird. In der in 3 veranschaulichten Ausführungsform einer perforierten Folienbespannung ist der poröse Bereich zwischen den Seitenrändern 2 und 3 zentriert angeordnet, so dass beide Randzonen die selbe Breite aufweisen. Die Breite des porösen Bereichs der Bespannung 10 entspricht der Bandbreite BB abzüglich der beiden Randbreiten. Anzahl, Form, Größe und Anordnung der Poren 4 sind in 3 ebenso wie Bespannungsbreite BB und die Breiten von porösem Bereich PB und Randbereich RB lediglich im Hinblick auf eine übersichtliche Darstellung gewählt, und nicht als maßstabsgetreue Wiedergabe einer Bespannung aufzufassen. Dies gilt gleichermaßen auch für die anderen Figuren.
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4 veranschaulicht einen der Randbereiche RB einer Ausführungsform einer Bespannung 10. Bei dieser Ausführungsform endet der perforierte Bereich PB abrupt an der Randzone RB, wodurch die Breite der Randzone verhältnismäßig schmal ausgeführt sein kann, beispielsweise 30 mm oder schmäler, und man einen im Verhältnis zur Bespannungsbreite BB breiten Nutzbereich für die Blattbildung erhält.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel einer mit einer Randzone versehenen Bespannung 10 ist in 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weist auch die Randzone Perforierungen auf. Die Perforierung der Randzone ist in Form mehrerer Lochreihen ausgeführt, wobei die Abstände zwischen den Lochreihen konstant sind und gegebenenfalls wie im dargestellten Ausführungsbeispiel auch dem Abstand der jeweils äußeren Lochreihe zum perforierten Bereich bzw. zur Außenkante 2 entsprechen. Der Abstand zwischen den Lochreihen der Randzone ist dabei größer als der Abstand zwischen den Lochreihen des perforierten Bereichs PB der Bespannung 10, oder umgekehrt ausgedrückt sind die Lochreihen in der Randzone weniger dicht angeordnet als im perforierten Bespannungsbereich PB. Da die Lochreihen die mechanische Stabilität der Randzone schwächen, ist diese im Verhältnis zur Randzone einer Ausführungsform gemäß 4 breiter, beispielsweise mit einer Breite aus dem Bereich von 30 bis 40 mm, ausgeführt. Die Anzahl der Lochreihen in der Randzone RB ist in der Figur wie auch in den nachfolgenden Figuren nur im Hinblick auf eine klare Darstellung des Prinzips der Randausbildung gewählt und nicht mit der einer tatsächlichen Ausführungsform zu verwechseln.
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6 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Randausbildung einer porösen Folienbespannung 10. Wie im Beispiel nach 5 weist auch hier die Randzone RB mehrere Lochreihen auf, deren Abstand zu den jeweils benachbarten Lochreihen größer als der der Lochreihen innerhalb des perforierten Bereichs PB ist. Im Unterschied zu Ausführungsformen nach 6 wird in den Randzonen der Abstand der Lochreihen in Richtung zu den Seitenrändern jedoch immer größer, wobei bei einigen der Ausführungsformen, wie in 6 gezeigt ist, insbesondere der Abstand zwischen der äußeren Lochreihe und dem jeweiligen Seitenrand 2 oder 3 im Hinblick auf eine hohe Einreißfestigkeit größer als der größte Abstand zwischen Lochreihen der Randzone gewählt ist.
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Ein Beispiel für eine alternative Ausführungsform zu den durch 5 versinnbildlichten Ausführungsformen ist in 7 dargestellt. Die Abstände zwischen den Lochreihen in der Randzone und gegebenenfalls zu den Rändern der Randzone sind konstant. Jedoch nimmt die Dichte der Löcher pro Lochreihe zum jeweiligen Seitenrand 2 bzw. 3 hin ab, wobei dies sowohl durch Auslassen von Löchern wie in 7 dargestellt erfolgen kann, als auch durch Verändern des Abstands zwischen den Löchern von Lochreihe zu Lochreihe, wobei in letzterem Fall die Abstände zwischen den Löchern einer Lochreihe konstant gehalten sind.
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8 illustriert eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung einer Randzone einer folienförmigen Bespannung 10. Bei von dieser Figur veranschaulichten Ausführungsformen nehmen sowohl die Abstände zwischen benachbarten Lochreihen in der Randzone in Richtung zur Seitenkante 2 oder 3 hin zu, als auch die Lochabstände innerhalb der Lochreihen.
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9 zeigt eine Variation für Ausführungsformen gemäß der Darstellung von 5. Anders als zuvor weisen die Poren 4 der Randzone RB andere Lochgeometrien auf als die Poren 4 des porösen Bereichs PB, wobei die Orientierung der Lochgeometrien wie dargestellt von Lochreihe zu Lochreihe wechseln kann, um beispielsweise den Spannungsverlauf zwischen den jeweiligen Seitenrändern 2 und 3 und dem porösen Bereich PB vorteilhaft zu beeinflussen.
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Die beschriebenen Randausbildungen ermöglichen die Ausbildung einer perforierten Folienbespannung mit einem Randbereich, der eine höhere mechanische Stabilität und Reißfestigkeit aufweist als der perforierte Nutzbereich zwischen den Randzonen RB und so Randtastern und Bahnkantenreglern sowie Kantenhebern einen erhöhten Widerstand entgegensetzt. Die Ausbildung von wie beschriebenen Lochreihen in der Randzone ermöglicht ferner einen graduierten Übergang der Festigkeit vom massiv ausgeführten Seitenkantenbereich zum Bereich maximaler Porosität am Rand des porösen Bereichs PB der Folienbespannung 10.
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Bei weiteren Ausführungsformen ist die Randzone an der einen Seitenkante 2 unterschiedlich zu der an der anderen Seitenkante 3 gestaltet, um die jeweilige Randzone auf ihre spezifische Belastung in der Papiermaschine zu optimieren. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bestimmte Einrichtungen wie beispielsweise die zuvor erwähnten Kantenheber, Bahnkantenregler oder Randtaster jeweils immer nur auf einer Seite der Folienbespannung 10 angeordnet sind.
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Bei den bisher behandelten Randausbildungen entspricht die Dicke der Bespannung 10 in der Randzone RB der Dicke der Bespannung 10 im porösen Bereich PB. Bei alternativen Ausführungsformen hierzu weist eine oder beide Randzonen RB eine von der Dicke des porösen Bereichs verschiedene Dicke auf, wobei sich die Dicke des Randbereichs RB vom porösen Bereich PB der Bespannung 10 zur Seitenkante 2 bzw. 3 hin ändern kann.
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Im einfachsten Fall wird hierzu ein folienförmiges Polymerband 8 auf die Randzone(n) der Substratfolie 7 der Bespannung 10 aufkaschiert. Dies kann durch flächiges Transmissions-Laserschweißen, Ultraschallschweißen, thermisches Schweißes oder Kleben erfolgen. Beim Transmissions-Laserschweißen wird z. B. ein für die Laserwellenlänge der Schweißapparatur transparentes Polymerband 8 auf die Randzonen der Substratfolie 7 aufgebracht. Falls auch das Material der Substratfolie 7 für die verwendete Laserwellenlänge transparent ist, wird wenigstens auf eine der sich kontaktierenden Oberflächen von Randauflage oder Substratfolie eine das Laserlicht absorbierende Beschichtung aufgebracht. Das durch die Randauflage 8 oder gegebenenfalls die Substratfolie 7 eingestrahlte Laserlicht wird von der Beschichtung oder an der Oberfläche der nicht transparenten Folie 7 oder 8 absorbiert, wodurch diese aufschmilzt und sich unter Druckeinwirkung mit der an ihr anliegenden Materialoberfläche verbindet. Zum flächigen Verschweißen wird der Laserstrahl linienförmig aufgeweitet, entweder durch geeignete Optiken oder durch schnelles Hin- und Herbewegen eines fleckförmigen Strahls. Durch Verfahren der Bespannung 10 relativ zum Laserstrahl kann so eine linienförmige Aufschmelzzone über den Randbereich geführt und hierüber eine flächige Verbindung von polymerer Randauflage 8 und Substratfolie 7 der Bespannung 10 geschaffen werden.
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Der Randbereich einer entsprechend hergestellten Bespannung 10 ist in 10 schematisch dargestellt. Die Bespannung 10 weist ein bis in den Randbereich RB perforiertes Foliensubstrat 7 auf. Auf den Randbereich RB ist eine folienförmige Randauflage 8 aufgebracht, die die darunter liegenden Löcher 4 der Substratfolie 7 abdeckt.
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11 veranschaulicht eine alternative Randgestaltung bei der in dem Foliensubstrat 7 keine Löcher 4 unterhalb der bandförmigen Randauflage 8 ausgebildet sind. Eine weitere Ausführungsform einer porösen Bespannung 10 mit Randverdickung zeigt die 12, worin die Bespannung von einem Endlosband gebildet wird, dessen Dicke zum Seitenrand hin zunimmt. Die Dickenzunahme kann stufenförmig oder, wie es z. B. in der Figur dargestellt ist, graduell erfolgen. Zur Ausbildung einer solchen Randverdickung wird das Endlosband 1 der Bespannung 10 vorzugsweise aus einem mit einem entsprechenden Profil extrudierten Vorfabrikat durch Verstrecken hergestellt. Die Anordnung der Lochreihen bei Ausführungsformen gemäß den Prinzipien von 10 und 12 kann gemäß einem der in den 4 bis 9 dargestellten Prinzipien und Kombinationen davon gestaltet sein. Selbstverständlich kann auch die in den 10 und 11 illustrierte Randauflage 8 ein Dickenprofil in Querrichtung der Bespannung 10 aufweisen.
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Um die Standzeit in der randseitigen Hochverschleißzone zu verbessern, kann das Dickenprofil gemäß den 10 bis 12 auch an der Maschinenseite der Bespannung 10 ausgebildet sein. Weiterhin ist denkbar, die Bespannung 10 mit einer abrasionsbeständigen Beschichtung im Randbereich zu versehen, welche beispielsweise aus einem Polymerharz wie Polyurethan bestehen kann. Die sich in diese Bereich ausdünnenden Löcher 4 können dabei auch verschlossen oder teilverschlossen werden.
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Eine Bespannung für Papiermaschinen mit einer wie oben beschriebenen Randausbildung weist eine hohe mechanische Stabilität auf und bietet sicheren Schutz gegen ein Einreißen der Bespannungsränder während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs der Bespannung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CA 1230511 [0004]
- US 4541895 [0004]
