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Die Erfindung betrifft ein elastisches Band zur Beeinflussung der Dehnung einer noch nassen laufenden Faserstoffbahn in Querrichtung. Bei der Faserstoffbahn kann es sich insbesondere um einen Papier- oder Kartonbahn handeln.
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Bisher existiert kein Werkzeug zur direkten Steuerung oder Einstellung oder Verstärkung der Querdehnungseigenschaften (CD-Elastizität; CD = cross direction, Querrichtung)von Papier. Die sich in Querrichtung ergebende Schrumpfkurve bzw. das CD-Schrumpfprofil gibt diese Querdehnungseigenschaften bis heute als Ergebnis der Papiertrocknung fest vor. Somit hat der Papiermacher bisher nur die Möglichkeit, die CD-Elastizität bzw. das CD-Schrumpfprofil auf Kosten der Bahn-Stabilisierung über Bahnstabilisierungskästen zu beeinflussen, was keine zufriedenstellende Maßnahme darstellt. Der Maschinenbauer kann zwar über das Trocknungskonzept wie insbesondere eine einreihige oder zweireihige Trockenpartie grob auf das CD-Schrumpfprofil Einfluss nehmen. Auch dabei sind jedoch Kompromisse zu schließen.
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Reduzierte Dehnungseigenschaften bzw. eine zu geringe Elastizität wirken sich besonders negativ bei Wellpappenrohpapieren aus. So kann die Wellpappe beim Rillen brechen, womit sie als Ausschuss unbrauchbar wird. Eine spröde Wellpappenschachtel unter Stoßeinwirkung kommt zum Bersten, da die Stoßenergie nicht absorbiert werden kann. Zudem kann bei der Herstellung der Welle aus der Wellenstoffbahn die Bahn bei zu geringer Elastizität beim Riffeln mit der Riffelwalze brechen. Eine zu hohe Sprödigkeit ist also auch hier kontraproduktiv.
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Zur gezielten Einstellung einer Papier-Längsdehnung (MD-Elastizität; MD = machine direction, Maschinenlaufrichtung) bzw. zur Erzeugung eines längsgerichteten Mikrokrepps wird das bekannte Clupak-System eingesetzt. Dabei läuft die noch feuchte Bahn gemeinsam mit einem Gummituch durch einen Pressnip, wodurch beide gedehnt werden. Nach dem Nip verkürzt sich das Tuch wieder, und in der Bahn ergibt sich die gewünschte Mikrokreppung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elastisches Band der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die zuvor erwähnten Nachteile bei der Herstellung einer in Querrichtung dehnbaren Faserstoffbahn überwunden werden. Dabei soll insbesondere erreicht werden, dass mit dem elastischen Band die sich in Querrichtung ergebende Elastizität bzw. Querdehnungseigenschaft der herzustellenden Faserstoffbahn gesteigert oder gezielt gesteuert werden und damit insbesondere auch die bei einer auf herkömmliche Weise getrockneten Faserstoff- bzw. Papier- oder Kartonbahn in Querrichtung auftretende wannenförmige Schrumpfkurve kompensiert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein elastisches Band mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elastischen Bandes ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
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Das zusammen mit der Faserstoffbahn in Bahnlaufrichtung über einen beheizten Zylinder bewegbare, zur Erzeugung einer Mikrokreppung der Faserstoffbahn in Querrichtung verformbare erfindungsgemäße elastische Band zeichnet sich dadurch aus, dass es zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung der Faserstoffbahn symmetrisch zu seiner zur Bahnlaufrichtung parallelen Mittenlängsachse mit sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden mit entsprechend angepassten Elastizitätsmodulen oder mit einem insbesondere hinsichtlich seiner Fadendichte entsprechend angepassten Fadengelege versehen ist.
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Damit kann die sich in Querrichtung ergebende Elastizität bzw. Querdehnungseigenschaft der herzustellenden Faserstoffbahn nunmehr gezielt gesteuert oder gesteigert werden. Dazu sind lediglich die Elastizitätsmodule der sich in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden bzw. die Fadendichte des Fadengeleges entsprechend anzupassen.
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Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen elastischen Bandes sind die Elastizitätsmodule der sich in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden bzw. das Fadengelege des elastischen Bandes zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung auftretenden wannenförmigen Papierschrumpfkurve entsprechend angepasst.
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In diesem Fall kann das elastische Band in Querrichtung unter Last ein beispielsweise von der durch die Trockenpartie einer Papiermaschine hervorgerufenen Schrumpfkurve abgeleitetes, nicht lineares Dehnungsverhalten besitzen.
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Zudem ist das elastische Band vorteilhafterweise mit sich zumindest im Wesentlichen in Längs- bzw. Bahnlaufrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden versehen. Diese sich in Längsrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden müssen bezüglich des E-Moduls jedoch keine Differenzierung aufweisen.
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Das elastische Band besteht zweckmäßigerweise zumindest im Wesentlichen aus Gummi.
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Von Vorteil ist zudem, wenn das elastische Band eine Härte im Bereich von 55 +/- 10 Shore (107 P&J) besitzt.
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Die Dichte des elastischen Bandes liegt bevorzugt im Bereich von etwa 1,2 kg/dm3 bis etwa 1,5 kg/dm3.
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Zudem ist auch von Vorteil, wenn das elastische Band eine Dicke im Bereich von etwa 20 mm bis etwa 30 mm und bevorzugt eine Dicke von etwa 25 mm besitzt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- 1 eine schematische Teildarstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes mit sich in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden und sich in Längsrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden,
- 2 einen beispielhaften Verlauf der Elastizitätsmodule der symmetrisch zur Mittenlängsachse des erfindungsgemäßen elastischen Bandes gemäß 1 vorgesehenen, sich jeweils in Querrichtung erstreckenden Verstärkungsfäden,
- 3 eine schematische Teildarstellung einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen elastischen Bandes mit einem Fadengelege,
- 4 mit der durchgehenden Linie den schematischen Verlauf der sich in Querrichtung üblicherweise ergebenden wannenartigen Schrumpfkurve der Faserstoffbahn und mit der gestrichelten Linie einen beispielhaften schematischen Verlauf des sich in Querrichtung ergebenden Spannungs- oder Dehnungsverhaltens eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes gemäß den 1 und 3, und
- 5 eine schematische Darstellung einer sich in Querrichtung mit einem erfindungsgemäßen elastischen Band gemäß den 1 oder 3 ergebenden Schrumpfkurve bzw Dehnungsverhalten der fertig getrockneten Faserstoff- bzw. Papier- oder Kartonbahn.
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1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes 10 zur Beeinflussung der Dehnung einer noch nassen laufenden Faserstoffbahn in Querrichtung CD. Das elastische Band 10 ist mit sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 sowie mit sich zumindest im Wesentlichen in Längs- bzw. Bahnlaufrichtung MD erstreckenden Verstärkungsfäden 18 versehen. Dabei besitzen die symmetrisch zur Bahnlaufrichtung MD parallelen Mittenlängsachse L des elastischen Bandes 10 angeordneten, sich zumindest im Wesentlichen in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung ε der Faserstoffbahn entsprechend angepasste Elastizitätsmodule E.
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Dabei können die Elastizitätsmodule E der sich in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 insbesondere zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung CD auftretenden wannenförmigen Papierschrumpfkurve 16 (vgl. die durchgezogene Linie in 4) entsprechend angepasst sein.
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Ein beispielhafter Verlauf der Elastizitätsmodule E der symmetrisch zur Mittenlängsachse L des elastischen Bandes 10 gemäß 1 vorgesehenen, sich jeweils in Querrichtung CD erstreckenden Verstärkungsfäden 12 ist in 2 wiedergegeben.
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3 zeigt in schematischer Teildarstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines elastischen Bandes 10 mit einem Fadengelege 14, bei dem die gewünschte Profilierung zur gezielten Beeinflussung der Querdehnung der Faserstoffbahn über eine variable Fadendichte erzielbar ist. So ist im linken Teil dieser 3 die Fadendichte beispielsweise hoch, in der Mitte liegt sie im mittleren Bereich, und im rechten Teil der 3 ist diese Fadendichte relativ gering. Auch ein solches Fadengelege 14 kann insbesondere wieder zur Kompensation der bei der Trocknung der Faserstoffbahn normalerweise in Querrichtung auftretenden wannenförmigen Schrumpfkurve 16 (vgl. die durchgezogene Linie in 4) entsprechend angepasst sein, was im vorliegenden Fall insbesondere über eine variable Fadendichte möglich ist.
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Wie bereits erwähnt, zeigt 4 mit der durchgehenden Linie den schematischen Verlauf der sich in Querrichtung CD bei einer üblichen Trocknung der Faserstoffbahn ergebenden wannenförmigen Schrumpfkurve 16 der Faserstoffbahn. Dagegen ist in dieser 4 mit der gestrichelten Linie 20 ein beispielhafter schematischer Verlauf des sich in Querrichtung CD ergebenden Spannungs- oder Dehnungsverhaltens eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes 10 gemäß den 1 und 3 wiedergegeben. Dargestellt ist im vorliegenden Fall der Verlauf der Querdehnung ε einer auf herkömmliche Weise getrockneten Faserstoffbahn (vgl. die durchgezogene Linie 16) und ein beispielhafter Verlauf der Querdehnung ε eines erfindungsgemäßen elastischen Bandes 10 gemäß den 1 und 3 (gestrichelte Linie 20).
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5 zeigt eine mit einem erfindungsgemäßen elastischen Band 10 gemäß den 1 und 3 erzielbare ausgeglichene Schrumpfkurve 22 bzw. Dehnungsverhalten der fertig getrockneten Faserstoff- bzw. Papier- oder Kartonbahn 12. Die bisher übliche Wannenbildung wird somit vermieden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- elastisches Band
- 12
- in Querrichtung verlaufender Verstärkungsfaden
- 14
- Fadengelege
- 16
- Papierschrumpfkurve
- 18
- in Längsrichtung verlaufender Verstärkungsfaden
- 20
- CD-Dehnung des elastischen Bandes
- 22
- Papierschrumpfkurve
- CD
- Querrichtung
- E
- Elastizitätsmodul
- L
- Mittellängsachse
- MD
- Bahnlaufrichtung
- ε
- Querdehnung
