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Die Erfindung betrifft eine Bespannung für eine Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn, wie bspw. Papier-, Karton- oder Tissuebahn, wobei die Bespannung als Band mit zwei Längsendenabschnitten ausgebildet ist, an denen das Band zu einem Endlosband schließbar bzw. geschlossen ist, wobei das Band aus einer perforierten Folie gebildet ist, und wobei ein Abschnitt von wenigstens einem der beiden Längsendenabschnitte zur Ausbildung eines zur Aufnahme eines Verbindungselements vorgesehenen Kanals umgebogen ist, wobei der umgebogene Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts in dem Bereich eines Befestigungsabschnitts an dem nicht umgebogenen Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts befestigt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Herstellverfahren für eine solche Bespannung.
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Bei der industriellen Herstellung von Papier, Karton oder Tissue wird eine Faserstoffsuspension, die überwiegend aus Wasser besteht und nur einen geringen Anteil von Fasern aufweist, einem Auftragswerk, auch „Headbox“ genannt, einer Papiermaschine zugeführt. Der Rest der Papiermaschine hat dann im Wesentlichen nur noch die Aufgabe, der Faserstoffsuspension das Wasser zu entziehen, um das fertige Produkt, welches bei Bedarf noch veredelt werden kann, zu erzeugen. Hierzu durchläuft die sich aus der Faserstoffsuspension bildende Faserstoffbahn in der Papiermaschine mehrere Partien, in der Regel zumindest eine Formierpartie, eine Pressenpartie und eine Trockenpartie. Jeder Partie ist üblicher Weise eine eigene Bespannung zugeordnet. Diese Bespannungen werden auch als Siebe oder Filze bezeichnet. Die Bespannungen laufen endlos in den jeweiligen Partien der Papiermaschine um und transportieren so die Faserstoffbahn kontinuierlich durch die Papiermaschine. Die Bespannungen sind dabei einem hohen Verschleiß ausgesetzt und müssen regelmäßig ausgewechselt werden.
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Als Bespannungen werden heute überwiegend Gewebe verwendet, wobei der Begriff „Gewebe“ hier breit zu verstehen ist und nicht nur Strukturen umfasst, bei denen Fäden im engeren Sinne miteinander verwoben sind, sondern auch Strukturen, bei denen Fäden zum Beispiel gewirkt oder durch Spiralisierung miteinander verbunden sind. Relevant ist, dass das fertige „Gewebe“ aus einzelnen Fäden besteht. Da derartige Gewebe relativ aufwendig herzustellen sind, wurde bereits überlegt, diese durch perforierte Folien zu ersetzen. Beispielsweise offenbart die
DE102010040089A1 eine Bespannung in Form einer perforierten Folie. Die Perforierung ist notwendig, um das Wasser durch die Bespannung hindurch zu lassen, während die Fasern zurückgehalten werden können.
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Bei der
DE102010040089A1 werden die beiden Längsendenabschnitte der perforierten Folie miteinander verschweißt, um die Folie als umlaufendes Sieb verwenden zu können. Dies hat den Nachteil, dass die perforierte Folie von der Seite, also in Maschinenquerrichtung, in die Papiermaschine ein- und ausgeführt werden muss, wobei die Bestuhlung der Maschine so ausgelegt sein muss, dass dies möglich ist. Ein Ein- und Ausführen der perforierten Folie in die Maschine in Maschinenrichtung ist nicht möglich, da hierzu die verschweißte Naht aufgetrennt werden müsste, was die perforierte Folie zerstören würde, oder aber die Schweißnaht erst nach dem Einführen der Folie in die Maschine gebildet werden müsste, was technisch aber nicht, oder zumindest nur schwierig möglich ist.
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Um dieses Problem zu lösen, wurde von der Anmelderin bereits in der Druckschrift
DE102017114964A1 eine gattungsgemäße Bespannung aus einer perforierten Folie vorgeschlagen, bei welcher an den Längsendenabschnitten der Bespannung durch Umbiegen Kanäle für ein Verbindungselement, insbesondere einen Steckdraht, welcher auch „Pintel“ genannt wird, bereitgestellt werden. Somit können die Kanäle auf einfache Weise integral einstückig mit der restlichen Bespannung ausgebildet werden. Mit anderen Worten kann auf das Vorsehen und Befestigen von separat ausgebildeten Nahtelementen verzichtet werden. Gleichzeitig kann die Bespannung problemlos in Maschinenrichtung in die Maschine eingeführt und dort die Naht geschlossen werden.
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Nachteilig an der in der
DE102017114964A1 ist jedoch, dass der Nahtbereich stets eine merklich größere Dicke als die restliche Bespannung aufweist. Dort, wo der umgeschlagene Abschnitt an dem nicht umgeschlagenen Abschnitt des Längsendenabschnitts der Folie befestigt wird, ist die Dicke im Wesentlichen doppelt so groß wie bei der restlichen Folie. Unter dem Begriff „restliche Folie“ sei dabei im Wesentlichen der Bereich der Bespannung zu verstehen, der zwischen den beiden Längsendenabschnitten liegt, bzw. außerhalb eines Nahtbereichs. Durch diese Dickenzunahme im Nahtbereich kann es zu unerwünschten Markierungen der auf der Bespannung transportierten Faserstoffbahn kommen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor genannten Nachteile zu beseitigen oder zumindest zu reduzieren. Insbesondere soll eine Bespannung bereitgestellt werden, die sich leicht in eine Papiermaschine einführen lässt, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und die gleichzeitig zu keinen oder allenfalls sehr geringen Markierungen in der Faserstoffbahn führt.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bespannung gemäß Anspruch 1 und ein Herstellverfahren für eine solche Bespannung gemäß Anspruch 12. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Bespannung für eine Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn, wie bspw. Papier-, Karton- oder Tissuebahn, ist als Band mit zwei Längsendenabschnitten ausgebildet, an denen das Band zu einem Endlosband schließbar bzw. geschlossen ist.
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Der Bespannung ist dabei eine Maschinenrichtung zugeordnet, welche die Richtung bezeichnet, in welcher die Bespannung beim bestimmungsgemäßen Gebrauch in der Papiermaschine umläuft. Die beiden Längsendenabschnitte bezeichnen Abschnitte an den beiden in Maschinenrichtung betrachteten Längsenden der Bespannung. Ist die Bespannung erst einmal in die Papiermaschine eingeführt, lassen sich die beiden Längsendenabschnitte zu einer Naht schließen, so dass ein Endlosband gebildet wird, welches in der jeweiligen Sektion der Papiermaschine umlaufen kann.
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Das Band ist dabei aus einer perforierten Folie gebildet. Dabei kann es sich insbesondere um eine Folie handeln, wie sie zum Beispiel in der eingangs erwähnten
DE102010040089A1 offenbart ist. Unter dem Begriff „Folie“ ist dabei zu verstehen, dass keine komplexen Strukturen mit Freiräumen zwischen verschiedenen Schichten vorhanden sind, wie diese beispielsweise in der Druckschrift
WO2015/081417A1 gezeigt ist. Es ist jedoch durchaus möglich, dass die Folie aus einem mehrere Schichten umfassenden Laminat gebildet ist bzw. besteht, wobei die einzelnen Schichten flächig aufeinander liegen und miteinander verbunden sind. In einem solchen Laminat können die einzelnen Schichten aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere Kunststoffen, gebildet sein. Ein solches Laminat kann zum Beispiel durch ein Koextrusionsverfahren oder durch einen Laminierprozess hergestellt werden. Bevorzugt umfasst das Band jedoch nur eine einzige Schicht oder aber es besteht aus einem Laminat mit mehreren Schichten aus demselben Material, beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), Polyphenylensulfid (PPS) oder Polyethylennaphthalat (PEN). Um eine Entwässerung der Faserstoffbahn zu ermöglichen, ist das Band perforiert. Je nach Papiersorte und gewünschtem Entwässerungsgrad können die Perforationen unterschiedliche Formen und Abmessungen aufweisen. In der Regel weisen sie relativ kleine Abmessungen auf, mit Durchmessern, die an keiner Stelle größer als 3 Millimeter sind. Die Perforationen können auf unterschiedliche Art und Weise in das Band eingebracht werden. Vorzugsweise werden die Perforationen durch Stanzen erzeugt. Die Dicke des Bandes kann zum Beispiel zwischen 1,5mm und 0,2mm betragen.
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Wenigstens einer der beiden Längsendenabschnitte ist dabei zur Ausbildung eines zur Aufnahme eines Verbindungselements vorgesehenen Kanals umgebogen. Vorzugsweise sind beide Längsendenabschnitte entsprechend umgebogen. Das Verbindungselement kann zum Beispiel ein Steckdraht sein.
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Ferner ist der umgebogene Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts in dem Bereich eines Befestigungsabschnitts an dem nicht umgebogenen Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts befestigt.
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Erfindungsgemäß weist - anders als in der eingangs genannten
DE102017114964A1 -zumindest der umgebogene Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts eine geringere Materialdicke auf als die restliche Folie. Dies hat zur Folge, dass der Nahtbereich dünner als bei der
DE102017114964A1 ausgebildet werden kann und somit die Gefahr von merklichen Markierungen in der auf der Bespannung transportierten Faserstoffbahn reduziert wird.
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Vorzugsweise weist dabei nicht nur der umgebogene, sondern auch der nicht umgebogene Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts), zumindest im Bereich des Befestigungsabschnitts, eine geringere Materialdicke auf als die restliche Folie. Somit kann gerade in dem Bereich, in dem der umgebogene Abschnitt auf dem nicht umgebogenen Abschnitt befestigt wird, die Dicke der Naht weiter reduziert werden.
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Weiter bevorzugt ist, dass die Materialdicke des umgebogenen Abschnitts im Wesentlichen dem Unterschied zwischen der Materialdicke des nicht umgebogenen Abschnitts im Bereich des Befestigungsabschnitts und der Materialdicke der restlichen Folie entspricht. Auf diese Weise kann die Dicke der Naht in dem Bereich, in dem der umgebogene Abschnitt auf dem nicht umgebogenen Abschnitt befestigt wird, im Wesentlichen der Dicke der restlichen Folie entsprechen. Hierdurch wird die Gefahr der Markierung minimal.
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Ferner kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Unterschied zwischen der Materialdicke des nicht umgebogenen Abschnitts im Bereich des Befestigungsabschnitts und des umgebogenen Abschnitts wenigstens einer Dicke des Verbindungselements entspricht. Bei dem Verbindungselement kann es sich zum Beispiel um einen Flachdraht handeln. Auf diese Weise kann auch der Bereich der Naht, in dem der Kanal für das Verbindungselement ausgebildet ist, im Wesentlichen dieselbe Dicke wie die restliche Folie aufweisen.
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Zwar sind die unterschiedlichsten Verfahren zum Befestigen des umgebogenen Längsendenabschnitts an dem nicht umgebogenen Längsendenabschnitt denkbar, wie zum Beispiel Vernähen, doch hat es sich in Versuchen als besonders einfach und zuverlässig herausgestellt, wenn die beiden Abschnitte stoffschlüssig, vorzugsweise mittels Schweißen, insbesondere mittels NIR-Laserschweißen, miteinander verbunden werden. Gegenüber dem Vernähen weist das Schweißen zudem den Vorteil auf, dass die Befestigung markierungsarm ist.
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In einer vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung weist der wenigstens eine Längsendenabschnitt eine Mehrzahl von Vorsprüngen und Rücksprüngen auf, die dazu ausgebildet sind, mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen und Rücksprüngen eines komplementär ausgebildeten Gegenabschnitts in einen verzahnten Eingriff zu gelangen bzw. zu sein, wobei der zur Aufnahme des Verbindungselements vorgesehene Kanal durch die Mehrzahl der Vorsprünge an dem wenigstens einem Längsendenabschnitt und an dem Gegenabschnitt gebildet wird bzw. ist. Hierdurch kann eine bandscharnierartige Verbindungsstelle bzw. Naht erzeugt werden. Insbesondere, wenn das Verbindungselement ein Steckdraht ist, können die beiden Nahtteilbereiche scharnierartig um das Verbindungselement verschwenkt werden. Somit gewinnt das Band, das durch das Umbiegen des Längsendenabschnitts eine gewisse Erhöhung der Steifigkeit im Nahtbereich erfährt, einen Teil seiner Flexibilität zurück. Die Naht erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen quer zur Maschinenrichtung, also in Maschinenquerrichtung.
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Zwar kann der Gegenabschnitt auch anders als der wenigstens eine Längsendenabschnitt ausgebildet sein, zum Beispiel durch einen von dem restlichen Band zunächst separat hergestellten Abschnitt, welcher dann mit dem anderen der beiden Längsendenabschnitte verbunden wird, jedoch wird es bevorzugt, dass beide Längsendenabschnitte des Bandes komplementär aber ansonsten im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet sind, wobei beide Längsendenabschnitte jeweils eine Mehrzahl von Vorsprüngen und Rücksprüngen aufweisen, die geeignet sind, miteinander in einen verzahnten Eingriff zu gelangen bzw. zu sein, wobei der zur Aufnahme des Verbindungselements vorgesehene Kanal durch die Mehrzahl der Vorsprünge an den beiden Längsendenabschnitten gebildet wird bzw. ist.
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Die Vorsprünge und die Rücksprünge weise vorzugsweise alle dieselbe Abmessung in Maschinenquerrichtung auf, wobei es an den endseitigen Rändern in Maschinenquerrichtung zu Abweichungen kommen kann. Die Breite der Vorsprünge und/oder Rücksprünge beträgt vorzugsweise zwischen 2mm und 15mm, weiter bevorzugt etwa 3mm.
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Als Weiterbildung wird ferner vorgeschlagen, dass das Band zwischen den beiden Längsendenabschnitten einen Hauptabschnitt aufweist und wenigstens einer der beiden Längsendenabschnitte, vorzugsweise beide Längsendenabschnitte, integral einstückig mit dem Hauptabschnitt ausgebildet ist bzw. sind. Unter „integral einstückig“ ist zu verstehen, dass auch der wenigstens eine Längsendenabschnitt aus diesem einlagigen Vollmaterial gebildet ist. Beispielweise kann eine Folie mittels eines Extrusionsprozesses hergestellt sein, wobei der wenigstens eine Längsendenabschnitt dann aus derselben Folie wie der Hauptabschnitt gebildet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hauptabschnitt der Bespannung frei von Nahtstellen. Mit anderen Worten erstreckt sich der Hauptabschnitt mit im Wesentlichen geleichbleibenden Eigenschaften von seinem einen Längsendenabschnitt zu seinem anderen Längsendenabschnitt.
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In einer alternativen und sogar noch stärker bevorzugten Ausführungsform ist der Hauptabschnitt jedoch segmentiert ausgebildet und weist wenigstens einen Nahtbereich auf, der zwei Segmente miteinander verbindet. Hierdurch ist es möglich, die Bespannung in kleineren Einzelteilen zu fertigen. Vor dem Einziehen der Bespannung in die Papiermaschine werden die einzelnen Segmente vorzugsweise miteinander verbunden, bis nur noch der Nahtbereich, der durch die beiden Längsendenabschnitte des Bandes gebildet wird, offen ist. Ferner erlaubt die segmentierte Bauweise der Bespannung, dass bei einer lokalen Fehlstelle der Bespannung lediglich das beschädigte Segment ausgewechselt werden kann.
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Ist der Hauptabschnitt segmentiert ausgebildet, so bezieht sich die zuvor erwähnte integral einstückige Ausbildung des Hauptabschnitts mit wenigstens einem der beiden Längsendenabschnitte auf das Segment des Hauptabschnitts, welches unmittelbar an den entsprechenden Längsendenabschnitt angrenzt.
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Bei der segmentierten Ausbildung kann die erfindungsgemäße Bespannung besonders kostengünstig hergestellt werden. Zwar gibt es auf dem Markt prinzipiell geeignete Kunststofffolien als Rollenware zu einem vergleichsweise niedrigen Preis, diese Rollen weisen jedoch eine geringere Breite auf als die Breite einer typischen Papiermaschinenbespannung. In der Regel beträgt die Breite solcher Rollen maximal 2000mm, während große Papiermaschinen Bespannungen mit einer Breite von mehr als 6000mm benötigen. Die segmentierte Ausführung erlaubt es, für die erfindungsgemäße Bespannung Folien mit einer Breite von kleiner als 2000mm zu verwenden. Dabei werden von der Rollenware Streifen abgeschnitten, deren Länge im Wesentlichen der Breite der daraus herzustellenden Bespannung entspricht. Mehrere dieser Streifen werden dann in Maschinenrichtung der Bespannung gesehen nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden, bis die gewünschte Länge der Bespannung erreicht ist. Vorteilhafter Weise werden die einzelnen Streifen bzw. Segmente miteinander genauso verbunden, wie auch erfindungsgemäß die beiden Längsendenabschnitte der Bespannung miteinander erfindungsgemäß verbunden werden, insbesondere mittels einer scharnierartigen Verbindung, wobei die jeweiligen Nahtbereiche zu keinen oder zumindest zu keinen merklichen Markierungen in der Papierbahn führen. Ein auf diese Weise hergestellte Bespannung könnte mit einer Panzerkette verglichen werden, wobei jedoch die Segmente der Bespannung, anders als bei eine Panzerkette, selbst flexibel bzw. biegsam sind.
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Diese Panzerketten-artige Ausführungsform ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Breite der fertigen Bespannung größer als die Breite der Streifen bzw. Segmente oder Panzerkettenglieder ist.
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Die Extrusionsrichtung der für die Segmente verwendeten Folie verläuft vorzugsweise im Wesentlichen in Maschinenquerrichtung der Bespannung.
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In einer noch weiter bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens zwei Segmente, vorzugsweise alle Segmente, des Hauptabschnitts im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet. Hierdurch kann die erfindungsgemäße Bespannung besonders kostengünstig hergestellt werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass der wenigstens eine Längsendenabschnitt eine Mehrzahl von Ausnehmungen aufweist, die sich teilweise in dem umgebogenen Abschnitt und teilweise in dem nicht umgebogenen Abschnitt erstrecken. Unter dem Begriff „Ausnehmung“ ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Loch mit einem geschlossenen Umfangsrand im Band zu verstehen. Zwar wäre es auch denkbar, wenigstens einen der beiden Längsendenabschnitte des Bandes mit zum Längsende hin offenen Schlitzen zu versehen, doch werden aus Stabilitätsgründen Löcher mit einem geschlossenen Umfangsrand im Band bevorzugt.
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Prinzipiell können die Ausnehmungen jede beliebige Form aufweisen, die geeignet ist, eine scharnierartige Verzahnung zu erzeugen. Besonders einfach herzustellen und daher bevorzugt ist es jedoch, wenn die Ausnehmungen im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sind. Die Ausnehmungen weisen zudem bevorzugt Abmessungen auf, die um ein Vielfaches größer sind als die Abmessungen der Poren in dem aus einem einlagigen Vollmaterial gebildeten Band oder als die Abmessungen der Maschenabstände in dem als Gewebe gebildeten Band. Als besonders günstig hat sich im Test erwiesen, wenn die Abmessung der im Wesentlichen rechteckigen Ausnehmungen in Maschinenquerrichtung jeweils zwischen 2mm und 15mm, vorzugsweise ca. 10mm beträgt.
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Prinzipiell ist es zwar möglich, die erfindungsgemäße Bespannung in unterschiedlichen Partien der Papiermaschine zum Einsatz zu bringen, jedoch kann sie besonders vorteilhaft als Trockensieb Anwendung finden, welches für einen Einsatz in einer Trockenpartie einer Papier-, Karton- oder Tissuemaschine geeignet ist.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Bespannung, vorzugsweise einer zuvor beschriebenen Bespannung, für eine Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Materialbahn, insbesondere einer Faserstoffbahn, wie bspw. Papier-, Karton- oder Tissuebahn, umfassend die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen eines zwei Längsendenabschnitte aufweisenden Bandes aus einer perforierten Folie,
- - Umbiegen eines Abschnitts von wenigstens einem der beiden Längsendenabschnitte zur Ausbildung eines zur Aufnahme eines Verbindungselements vorgesehenen Kanals und
- - Befestigen des umgebogenen Abschnitts des wenigstens einen Längsendenabschnitts an dem nicht umgebogenen Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts,
wobei vor dem Umbiegen in dem wenigstens einen Längsendenabschnitt Material von der Folie, vorzugsweise durch Fräsen, abgetragen wird, so dass zumindest der umgebogene Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts eine geringere Materialdicke aufweist als die restliche Folie.
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Die Merkmale des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens und die Merkmale der erfindungsgemäßen Bespannung, sowie deren damit verbundenen Vorteile sind sinngemäß austauschbar und gelten wechselseitig.
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So wird vorgeschlagen, dass der Materialabtrag derart erfolgt, dass der wenigstens eine Längsendenabschnitt wenigstens eine Stufe aufweist. Stufen können relativ einfach durch Fräsen hergestellt werden und bieten eine plane Fläche für die Verbindung des umgebogenen mit dem nicht umgebogenen Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts.
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Weiter bevorzugt erfolgt der Materialabtrag derart, dass der wenigstens eine Längsendenabschnitt zwei Stufen aufweist. So kann der umgebogene Abschnitt eine geringere Dicke als der nicht umgebogene Abschnitt und dieser wiederum eine geringere Dicke als die restliche Folie aufweisen.
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Ferner kann das Verfahren, vorzugsweise vor dem Schritt des Umbiegens, ferner den folgenden Schritt umfasst:
- - Einbringen einer Mehrzahl von Ausnehmungen in den wenigstens einen Längsendenabschnitt derart, dass in dem umgebogenen Zustand des wenigstens einen Längsendenabschnitts sich die Ausnehmungen teilweise in dem umgebogenen Abschnitt und teilweise in dem nicht umgebogenen Abschnitt erstrecken.
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In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens wird vorgeschlagen, dass der umgebogene Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts an dem nicht umgebogenen Abschnitt des wenigstens einen Längsendenabschnitts stoffschlüssig befestigt, vorzugsweise angeschweißt wird, insbesondere mit Hilfe eines NIR-Lasers.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen und nicht maßstabsgetreuen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
- 1 zwei komplementär zueinander ausgebildete Längsendenabschnitte einer erfindungsgemäßen Bespannung, wobei die Längsendenabschnitte noch nicht umgebogen sind,
- 2 die in 1 gezeigten, komplementär zueinander ausgebildeten Längsendenabschnitte, wobei die Längsendenabschnitte jetzt umgebogen sind,
- 3 die in 2 gezeigten Längsendenabschnitte, wie sie gerade zu einem Nahtbereich zusammengeführt werden,
- 4 die in 2 gezeigten Längsendenabschnitte, wie sie zu einem Nahtbereich zusammengeführt sind,
- 5 die erfindungsgemäße Bespannung mit geschlossenem Nahtbereich,
- 6a, 6b eine vergrößerte Ansicht durch die Schnittebene A - A in 2 und zusätzlich ein Verbindungselement gemäß einer ersten Variante der Erfindung,
- 7a, 7b eine vergrößerte Ansicht durch die Schnittebene A - A in 2 und zusätzlich ein Verbindungselement gemäß einer zweiten Variante der Erfindung,
- 8a, 8b eine vergrößerte Ansicht durch die Schnittebene A - A in 2 und zusätzlich ein Verbindungselement gemäß einer dritten Variante der Erfindung, und
- 9 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäße Bespannung, bei welcher selbige segmentiert ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Nahtbereichen aufweist.
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Die 1 zeigt von einer erfindungsgemäßen Bespannung 10 für eine Papiermaschine zwei komplementär zueinander ausgebildete Längsendenabschnitte 12, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit in 1 nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Bespannung 10 ist als Band ausgebildet. Zwischen den beiden in Maschinenrichtung MD der Bespannung 10 an entgegengesetzten Längsenden angeordneten Längsendenabschnitten 12 befindet sich ein Hauptabschnitt 14 des Bandes. Die beiden Längsendenabschnitte 12 sind integral einstückig mit dem Hauptabschnitt 14 ausgebildet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in den 1 bis 4 die Bespannung 10 nicht vollständig dargestellt, sondern es sind nur eine linke obere und eine rechte obere Ecke dargestellt. Der Hauptabschnitt 14 erstreckt sich deutlich weiter als in diesen Figuren gezeigt. Auch in Maschinenquerrichtung CD erstreckt sich die Bespannung 10 weiter als in diesen Figuren dargestellt.
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Erfindungsgemäß ist das Band aus einer perforierten Folie ausgebildet. Die Perforationen sind in den 1 bis 4 als feine Punkte angedeutet. Vorzugsweise sind die Perforationen durch Stanzen in die Folie eingebracht worden. Die Perforationen können eine im Wesentlichen die geometrische Form eines geraden Kreiszylinders aufweisen. Die Folie kann aus lediglich einer Kunststoffschicht gebildet sein oder aber aus mehreren Kunststoffschichten, die vorzugsweise koextrudiert oder in einem Laminierprozess verklebt bzw. verschweißt sind. Eine jeweilige Schicht kann dabei zum Beispiel aus PET, PEN, PPS, PEEK, PI oder Polyolefinen bestehen.
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In 1 ist nicht die fertige Bespannung 10, sondern genau genommen nur ein Halbzeug zur Herstellung der Bespannung 10 gezeigt. Dies liegt daran, dass die beiden Längsendenabschnitte 12 noch nicht umgebogen sind, um einen Kanal auszubilden, der geeignet ist, ein Verbindungselement, insbesondere einen Steckdraht zur Bildung einer Naht, aufzunehmen.
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Der Längsendenabschnitt 12 erstreckt sich in 1 in Maschinenrichtung MD von einer Längsendenkante 16 des Bandes bis zu einer gedachten Linie 18, von der aus sich dann nahtlos der Hauptteil 14 anschließt. In dem Längsendenabschnitt 12 sind mehrere Ausnehmungen 20 eingebracht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen diese Ausnehmungen 20 eine im Wesentlichen quadratische Form auf. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. So könnten die Ausnehmungen 20 beispielsweise auch eine im Wesentlichen rechteckige, aber nicht quadratische Form aufweisen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen alle Ausnehmungen 20 dieselbe Form auf. Zwischen jeweils zwei in Maschinenquerrichtung CD unmittelbar benachbarten Ausnehmungen ist jeweils ein Steg 22 angeordnet. Die Ausnehmungen 20 und die Stege 22 weisen in Maschinenquerrichtung CD vorzugsweise im Wesentlichen dieselbe Abmessung auf. Die Ausnehmungen 20 in einem der beiden Längsendenabschnitte 12 sind in Maschinenquerrichtung CD derart gegenüber den Ausnehmungen 20 in dem anderen der beiden Längsendenabschnitte 12 des Bandes versetzt, dass sie sich in Maschinenrichtung MD betrachtet gerade nicht überdecken.
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Ferner erkennt man in 1 in jedem Längsendenabschnitt 12 jeweils zwei Lochreihen 24. Diese beiden Lochreihen sind so ausgebildet, dass die einzelnen Löcher jeweils paarweise übereinander zu liegen kommen, wenn die Längsendenkante 16 auf die gedachte Linie 18, die den Längsendenabschnitt 12 begrenzt, umgeschlagen bzw. umgebogen wird. Durch die Löcher kann dann auf einfache Weise ein Faden durchgeführt werden, um den umgebogenen Abschnitt 26 an dem nicht umgebogenen Abschnitt 28 des Längsendenabschnitts 12 zu befestigen, insbesondere beide Abschnitte 26, 28 miteinander zuvernähen. Dabei kommen Oberflächenabschnitte des umgebogenen Abschnitts 26 und des nicht umgebogenen Abschnitts 28 in einem Befestigungsabschnitt 30 unmittelbar aufeinander zu liegen, wie dies in den 6a bis 8b gezeigt ist.
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Es ist aber nicht notwendig, die Löcher für die Fadennaht bereits in das Halbzeug einzubringen. Alternativ können diese Löcher auch erst nach dem Umbiegen bei der Erstellung der Fadennaht selbst in den Längsendenabschnitt 12 eingebracht werden. Ferner stellt die Fadennaht nur eine Möglichkeit dar, den umgebogenen Abschnitt 26 an dem nicht umgebogenen Abschnitt 28 zu befestigen. Es können jedoch auch andere Verfahren gewählt werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Verbindung durch Schweißen, insbesondere NIR-Laserschweißen, erfolgt. Hierdurch wird eine stabile Befestigung erzielt, die zudem gegenüber einer Fadennaht besonders markierungsarm ist. Dies bedeutet, dass im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Bespannung 10 der Befestigungsabschnitt 30 im Wesentlichen keine Abdrücke in der auf der Bespannung 10 transportierten Faserstoffbahn hinterlässt.
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Werden die beiden Längsendenabschnitte 12 gemäß der vorliegenden Erfindung umgebogen und die umgebogenen Abschnitte 26 jeweils an den nicht umgebogenen Abschnitten 28 befestigt, so wird ein sich in Maschinenquerrichtung CD erstreckender Kanal ausgebildet, welcher zur Aufnahme eines Verbindungselements 32, insbesondere eines Steckdrahtes, geeignet bzw. vorgesehen ist. Dies ist in den 2 bis 4 dargestellt. In 2 blickt der Betrachter dabei auf die Maschinenseite der Bespannung 10, d.h. auf die Seite der Bespannung 10, welche im bestimmungsgemäßen Gebrauch der auf der Bespannung 10 zu transportierenden Faserstoffbahn abgewandt ist. In dieser Blickrichtung ist lediglich der umgebogene Abschnitt 26, nicht jedoch der nicht umgebogene Abschnitt 28 der beiden Längsendenabschnitte 12 zu erkennen. Ferner erkennt man in dieser Blickrichtung die Längsendenkante 16, die auf der gedachten Linie 18 zu liegen gekommen ist.
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Eine gedachte Biegelinie, die den umgeschlagenen Abschnitt 26 von dem nicht umgeschlagenen Abschnitt 28 trennt, welcher beim Umschlagen im Wesentlichen weiterhin in der Ebene des Hauptabschnitts 14 verbleibt, verläuft dabei durch die Mehrzahl von Ausnehmungen 20 und Stege 22 in dem jeweiligen Längsendenabschnitt 12. Dadurch bilden sich bei dem Umbiegen eine Mehrzahl von Vorsprüngen 34 und Rücksprüngen 36 an dem jeweiligen Längsendenabschnitt 12, wie in 2 dargestellt ist. Ein Schnitt durch einen der Vorsprünge 34 ist in den 6a bis 8b für drei verschiedene Ausführungsbeispiele gezeigt, wobei in diesen Figuren zur Veranschaulichung zusätzlich auch noch das Verbindungselement 32 dargestellt ist.
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Um das Band der erfindungsgemäßen Bespannung 10 zu einem Endlosband zu schließen, welches in 5 gezeigt ist, werden die gegenüberliegenden Längsendenabschnitte 12 des Bandes zusammengeführt. Dies ist in 3 durch zwei Pfeile angedeutet. Dabei gelangen die Vorsprünge 34 und die Rücksprünge 36 des einen Längsendenabschnitts 12 mit den dazu komplementär ausgebildeten Vorsprüngen 34 und Rücksprüngen 36 des anderen Längsendenabschnitts 12 in einen verzahnten Eingriff, wie es in 4 zu sehen ist. Dabei wird durch die Gesamtmenge der umgebogenen Abschnitte 26 und der nicht umgebogenen Abschnitte 28 bzw. der Gesamtmenge der Vorsprünge 34 ein durchgehender Kanal gebildet, der sich im Wesentlichen in Maschinenquerrichtung CD erstreckt. Durch diesen Kanal kann zur Ausbildung eines geschlossenen Nahtbereichs 38 das Verbindungselement 32, insbesondere ein Steckdraht, geführt werden. Dies kann auf einfache Weise geschehen, nachdem die Bespannung 10 in Maschinenrichtung MD in die Papiermaschine eingeführt worden ist, so dass es nicht notwendig ist, die Bespannung 10 in Maschinenquerrichtung CD in die Papiermaschine einzuführen.
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Die 6a und 6b zeigen eine erste Variante oder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bespannung 10. Zu sehen ist dabei lediglich ein Schnitt durch den Längsendenabschnitt 12. Der Längsendenabschnitt 12 umfasst zwei Abschnitte, nämlich einen von der restlichen Folie abgewandten Abschnitt 26 (links in 6a) und einen der restlichen Folie zugewandten Abschnitt 28 (rechts in 6a). In 6a ist der Längsendenabschnitt 12 in einem Zustand dargestellt, bei dem der Abschnitt 26 noch nicht umgebogen und mit dem Abschnitt 28 verbunden ist. Der fertige Zustand, bei welchem der umgebogene Abschnitt 26 an dem nicht umgebogenen Abschnitt 28 im Bereich des Befestigungsabschnitts 30 befestigt ist, ist hingegen in 6b zu sehen. Durch das Umbiegen und Befestigen wird ein Kanal für das Verbindungselement 32 geschaffen, welcher vorzugsweise als Flachdraht ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß weist der umgebogene Abschnitt 26 eine geringere Materialdicke als die restliche Folie auf.
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In der Ausführungsvariante gemäß den 6a und 6b ist der Längsendenabschnitt 12 so mit einem Profilfräser bearbeitet worden, dass dieser nunmehr zwei Stufen aufweist. Eine erste Stufe 42 ist dabei in dem nicht umgebogenen Abschnitt 28 angeordnet. Der nicht umgebogene Abschnitt 28 weist an seinem Rand, mit welchem er an den umgebogenen Abschnitt 26 angrenzt (links in 6a), im Wesentlichen dieselbe Materialdicke wie der Abschnitt 26 auf. Durch die erste Stufe 42 kommt es zu einem stufenartigen Anstieg der Materialdicke des nicht umgebogenen Abschnitts 28, so dass der nicht umgebogene Abschnitt 28 im Bereich des Befestigungsabschnitts 30 (rechts in 3a) eine um die Höhe der Stufe entsprechend größere Materialdicke aufweist. Die Höhe der ersten Stufe 42 entspricht vorzugsweise wenigstens der Dicke des Verbindungselements 32.
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Der nicht umgebogene Abschnitt 28 weist an seinem anderen Rand, mit welchem er an die restliche Folie angrenzt (rechts in 6a) eine zweite Stufe 44 auf. Die Höhe der zweiten Stufe 44 entspricht dabei dem Unterschied zwischen der Dicke der restlichen Folie und der Dicke des nicht umgebogenen Abschnitts 28 im Bereich des Befestigungsabschnitts 30. Zudem entspricht die Höhe der zweiten Stufe 44 vorzugsweise im Wesentlichen der Materialdicke des nicht umgebogenen Abschnitts 26.
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Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann eine Naht erzielt werden (siehe 6b), welche überall im Wesentlichen dieselbe Dicke wie die restliche Folie aufweist. Somit besteht keine Gefahr von Markierungen der auf der Bespannung 10 transportierten Faserstoffbahn, die auf Dickenunterschiede der Bespannung 10 im Nahtbereich zurückzuführen wären.
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Die 7a und 7b zeigen eine zweite Variante bzw. Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bespannung 10. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zur ersten Variante gemäß den 6a und 6b beschrieben. Für dieselben bzw. analogen Merkmale werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Im Gegensatz zur ersten Variante weist der Längsendenabschnitt 12 bei der zweiten Variante nur eine Stufe 42 auf. Der nicht umgebogene Abschnitt 28 weist im Wesentlichen über seine gesamte Länge hinweg dieselbe Materialdicke wie der umgebogene Abschnitt 26 auf. Erst an seinem Rand (rechts in 7a), mit welchem er an die restliche Folie angrenzt, vergrößert sich die Materialdicke stufenartig durch die Stufe 42 auf die Materialdicke der restlichen Folie.
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Die Materialdicke des umgebogenen Abschnitts 26 entspricht vorzugsweise im Wesentlichen der Hälfte von der Materialdicke der restlichen Folie. Dies hat zur Folge, dass nach dem Umbiegen des Abschnitts 26 und der Befestigung des Abschnitts 26 im Bereich des Befestigungsabschnitts 30 an dem nicht umgebogenen Abschnitt 28 die Naht im Bereich des Befestigungsabschnitts 30 im Wesentlichen dieselbe Materialdicke wie die restliche Folie aufweist.
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Lediglich im Bereich des Kanals für das Verbindungselement 32 weist bei dieser Variante die Naht eine Dicke auf, die um wenigstens der Dicke des Befestigungselements 32 größer als die Dicke der restlichen Folie ist. Dies ist zwar gegenüber der ersten Variante gemäß den 6a und 6b weniger vorteilhaft in Hinblick auf die Vermeidung von Markierungen in der Faserstoffbahn, doch mag diese Materialverdickung der Naht - zum Beispiel abhängig von der zu produzierenden Papiersorte - unschädlich sein. Zudem weist die zweite Ausführungsform die Vorteile gegenüber der ersten Ausführungsform auf, dass einerseits der Fertigungsaufwand geringer ist, da lediglich eine Stufe statt zwei Stufen gefräst werden müssen, und dass anderseits das den Kanal umgebende Material eine größere Dicke aufweist, so dass die Naht insgesamt stabiler wird.
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Die 8a und 8b zeigen eine dritte Variante bzw. Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bespannung 10. Im Folgenden werden nur die Unterschiede zur ersten Variante gemäß den 6a und 6b bzw. zur zweiten Variante gemäß den 7a und 7b beschrieben. Für dieselben bzw. analogen Merkmale werden wieder dieselben Bezugszeichen verwendet.
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Im Gegensatz zu der ersten Variante und so wie die zweite Variante weist der Längsendenabschnitt 12 der dritten Variante ebenfalls nur eine einzige Stufe 42 auf. Diese entspricht dabei im Wesentlichen der ersten Stufe 42 der ersten Variante, mit Ausnahme der Tatsache, dass die Stufenhöhe größer ist. Tatsächlich entspricht die Materialdicke des nicht umgebogenen Abschnitts 28 im Bereich des Befestigungsabschnitts im Wesentlichen der Materialdicke der restlichen Folie.
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Ähnlich wie die zweite Variante weist auch die dritte Variante gegenüber der ersten Variante den Vorteil auf, dass der Fertigungsaufwand reduziert werden kann, da lediglich eine Stufe statt zwei Stufen zu fräsen sind. Dafür weist die Naht jedoch eine größere Materialdicke als die restliche Folie auf. Die Dickenzunahme entspricht im Wesentlichen der Materialdicke des umgebogenen Abschnitts 26. Ein weiterer Vorteil der dritten Variante gegenüber der ersten und zweiten Variante besteht darin, dass die Naht im Bereich des Befestigungsabschnitts 30 auf Grund der größeren Materialdicke in diesem Bereich besonders stabil ist.
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9 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bespannung 10'. Während bei der in den 1 bis 8b gezeigten Ausführungsformen der Hauptabschnitt 14 frei von Nahbereichen ist, d.h. in Maschinenrichtung MD im Wesentlichen mit homogenen Eigenschaften ausgebildet ist, ist bei der weiteren Ausführungsform der Hauptabschnitt segmentiert ausgebildet, wobei zwei unmittelbar angrenzende Segmente 40 über einen Nahtbereich 38 miteinander verbunden sind. In 7 sind nur einige wenige Segmente 40 dargestellt, jedoch ist es vorteilhaft, wenn die gesamte Bespannung 10' aus derartigen Segmenten 40 gebildet ist, wobei die Segmente 40 vorzugsweise im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet sind. Die Nahtbereiche können dabei genauso ausgeführt sein, wie dies im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsformen gemäß den 6a bis 8b beschrieben worden ist. Jedes Segment 40 kann somit im Wesentlichen der Bespannung 10 gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungsformen entsprechen, mit dem Unterschied, dass der Hauptabschnitt 14 kürzer ist.
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Die Bespannung 10' gemäß der weiteren Ausführungsform weist gegenüber den zuvor beschriebenen Ausführungsformen einige Vorteile auf. So können zu ihrer Herstellung Folien verwendet werden, die verhältnismäßig einfach und somit kostengünstig herstellbar sind. Die segmentierte Ausführung der erfindungsgemäßen Bespannung 10' erlaubt es, für das Band Folien mit einer Breite kleiner als 1300mm, vorzugsweise von etwa 1250mm oder weniger zu verwenden, wobei die Abmessung der einzelnen Segmente 40 in Maschinenrichtung MD die Breite der Folienbahnen nicht überschreitet. Beispielsweise kann die Abmessung der Segmente 40 in Maschinenrichtung MD etwa 1900mm oder weniger betragen. Die Abmessung der Segmente 40 in Maschinenquerrichtung CD ist dagegen unkritisch und kann problemlos auf die Breite der Papiermaschine, für deren Verwendung die Bespannung 10' angedacht ist, abgestimmt werden, da die Folien in Bahnen extrudiert werden, die prinzipiell unendlich lang sein können. Die Bespannung 10' weist in der Regel eine Abmessung in Maschinenquerrichtung CD auf, die deutlich größer als 2000mm ist. Somit weisen die einzelnen Segmente 40 bevorzugt eine Abmessung in Maschinenrichtung MD auf, die wesentlich kleiner als ihre Abmessung in Maschinenquerrichtung CD ist. Die Extrusionsrichtung der für die Segmente 40 verwendeten Folie verläuft vorzugsweise im Wesentlichen in Maschinenquerrichtung CD der Bespannung 10'.
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Auch lässt sich eine Folie mit einer Abmessung in Maschinenrichtung MD von weniger als 2000mm verhältnismäßig einfach transportieren und weiter verarbeiten. So lässt sich zum Beispiel eine Anlage zum Einbringen der Perforationen, wie z.B. eine Stanzanlage, relativ einfach herstellen und betreiben.
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Ein weiterer Vorteil der segmentierten Ausführung der erfindungsgemäßen Bespannung 10' liegt darin, das bei einer lokalen Fehlstelle während der Produktion oder im Betrieb der Bespannung 10' nicht die komplette Bespannung ausgewechselt werden muss, sondern es ausreicht, lediglich das betroffene Segment 40 auszutauschen. Zudem ergibt sich bei der Herstellung weniger Verschnitt durch die segmentierte Ausführung und es lassen sich Bespannungen unterschiedlicher Länge sehr schnell aus vorgefertigten Segmenten zusammenfügen.
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Die Bespannung 10 der Ausführungsformen gemäß 1 bis 8b, als auch die Bespannung 10' der weiteren Ausführungsform gemäß 9 sind bevorzugt Trockensiebe, d.h. Bespannungen, die für den Einsatz in einer Trockenpartie einer Papiermaschine geeignet und bestimmt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 10'
- Bespannung
- 12
- Längsendenabschnitt
- 14
- Hauptabschnitt
- 16
- Längsendenkante
- 18
- gedachte Linie
- 20
- Ausnehmung
- 22
- Steg
- 24
- Lochreihe
- 26
- (umgebogener) Abschnitt
- 28
- (nicht umgebogener) Abschnitt
- 30
- Befestigungsabschnitt
- 32
- Verbindungselement
- 34
- Vorsprung
- 36
- Rücksprung
- 38
- Nahtbereich
- 40
- Segment
- 42
- (erste) Stufe
- 44
- zweite Stufe
- CD
- Maschinenquerrichtung
- MD
- Maschinenrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010040089 A1 [0003, 0004, 0011]
- DE 102017114964 A1 [0005, 0006, 0014]
- WO 2015/081417 A1 [0011]
