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Die
Erfindung betrifft ein Filzband, insbesondere Papiermaschinenfilz,
mit einem in eine Fasermatrix eingebetteten Träger aus wenigstens zwei übereinander
angeordneten Fadengelegen, von denen zumindest eines als Längsfadengelege,
bestehend aus parallel verlaufenden Längsfäden, und zumindest eines als
Querfadengelege, bestehend aus parallel verlaufenden Querfäden, ausgebildet
sind, wobei Querfäden
vorhanden sind, die über
die Breite des Filzbandes durchgehend sind.
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Vor
allem auf dem Gebiet der Papiermaschinenbänder sind Filzbänder bekannt,
bei denen ein aus textilen Kunststofffäden bestehender Träger in einer
Fasermatrix aus Kunststofffasern eingebettet ist. Solche Papiermaschinenbänder werden
vornehmlich als Pressfilze in der Pressenpartie einer Papiermaschine
eingesetzt. Die Herstellung der Fasermatrix erfolgt in der Weise,
dass auf den Träger
ein- oder beidseitig eine oder mehrere Faservliesschichten auf genadelt
werden.
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Bei
dem gattungsgemäßen Filzband
besteht der Träger
nicht aus einem Gewebe, sondern aus wenigstens zwei übereinander
angeordneten Fadengelegen. Ein Fadengelege hat im Abstand zueinander
parallel angeordnete Fäden,
die anders als bei Geweben und Gewirken nicht untereinander eingebunden
sind. Die Fadengelege werden so angeordnet, dass sich die Fäden benachbarter
Fadengelege kreuzen, und zwar in der Regel so, dass ein Fadengelege
als Längsfadengelege
mit sich in Längsrichtung
des Filzbandes erstreckenden Längsfäden und ein
Fadengelege als Querfadengelege mit in Querrichtung verlaufenden
Querfäden
ausgebildet sind.
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Ein
solches Filzband ist in Form eines endlosen Pressfilzes in der
US 4,781,967 offenbart.
Zur Herstellung des Filzbandes werden zunächst Module gebildet, die entweder
vollständig
aus einer Faserschicht oder aus einer Kombination aus Faserschicht und
Fadengelege bestehen. Zur Herstellung dieser Module wird auf die
US 3,613,258 verwiesen.
Die einzelnen Module werden anschließend übereinander gelegt und ohne
Verwendung von Bindefäden miteinander
verbunden, teilweise unter Verwendung von extrudiertem Polymermaterial.
Wie aus der Verbindung der Einzelmodule ein endloses Filzband entsteht,
ist der
US 4,781,967 nicht
zu entnehmen.
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Aufgrund
der Verwendung von Schmelzklebefasern oder von Klebstoff sind die
Pressfilze gemäß der
US 4,781,967 relativ dicht
(vgl.
US 6,425,985
B1 , Spalte 1, Zeilen 38 bis 47) und steif. Dies begrenzt
die Einsatzfähigkeit
solcher Filzbänder in
Papiermaschinen.
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In
der
EP 0 464 258 A1 ist
ein Verfahren zur Herstellung eines Filzbandes beschrieben, bei
dem der Träger
dadurch aufgebaut wird, dass ein Trägerbahnstreifen, dessen Breite
wesentlich geringer ist als die vorgesehene Breite des Trägers, wendelförmig auf
zwei beabstandete Walzen aufgewickelt wird, bis die vorgesehene
Breite des Trägers
erreicht ist. Gleichzeitig oder anschließend wird der Träger mit Faservliesstreifen
in der gleichen Weise belegt und die so gebildete Faservliesbahn
mit dem Träger
vernadelt. Die schrägen
Seitenränder
eines derart aufgebauten Filzbandes werden dann beschnitten, so dass
sich gerade Seitenränder
ergeben, die sich in Laufrichtung erstrecken.
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Bei
dieser Art Herstellung des Trägers
erhält man
keine durchgehenden Querfäden,
so daß die Querfestigkeit
des Filzbandes nicht sehr hoch ist. Um eine bessere Querfestigkeit
zu erhalten, ist vorgeschlagen worden, die Ränder der Trägerbahnstreifen miteinander
zu verbinden, beispielsweise durch Vernähen (
US 5,360,656 ). Bei aus Fadengelegen
hergestellten Trägern
werden die Ränder
der Trägerbahnstreifen
nach der
EP 0 947 623
A1 dadurch miteinander verbunden, dass die Querfäden des
Querfadengeleges an den Rändern
ineinandergreifen und dort ein Verbindungsfaden aufgelegt und mit
den ineinandergreifenden Abschnitten der Querfäden verschweißt wird.
Dies hat jedoch den Nachteil, dass im Bereich der Ränder ein
Streifen entsteht, der wegen der unterschiedlichen Anordnung und
Dichte der Fäden
andere Eigenschaften, insbesondere eine geringere Durchlässigkeit
hat als die übrigen
Flächen
des Filzbandes. Hierdurch kann es zu Markierungen auf der Papierbahn
kommen.
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Um
dem abzuhelfen, ist in der
EP
1 209 283 A1 vorgeschlagen worden, die Ränder der
Trägerbahnstreifen
mäanderartig
mit aufeinander folgenden Vorsprüngen
und Ausnehmungen auszubilden und die Trägerbahnstreifen so aneinander
zu legen, dass die Vorsprünge
und Ausnehmungen ineinander greifen, wobei die Vorsprünge die
Ausnehmungen vollständig
ausfüllen.
Die Verbindung der Ränder
geschieht dann über
Verbindungsmittel, beispielsweise Nähnähte oder Klebebänder. Auch
hierdurch ergeben sich jedoch Änderungen
in den Eigenschaften des fertigen Filzbandes im Bereich der ineinandergreifenden
Ränder.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filzband mit einem aus
Längs-
und Querfadengelegen aufgebauten und in eine Fasermatrix eingebetteten
Träger
bereitzustellen, das sich mit hoher Querfestigkeit auf einfache
und damit kostengünstige
Weise und mit über
die Breite gleichbleibenden Eigenschaften herstellen lässt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Filzband gelöst,
bei dem die Fäden
die Eigenschaft haben, Laserenergie zu absorbieren und mittels der
Laserenergie zumindest oberflächlich
und zumindest partiell auf Schmelztemperatur bringbar zu sein. Die
Verwendung solcher Fäden
ermöglicht die
Herstellung eines Trägers
mit durchgehenden Querfäden
und folglich mit hoher Querfestigkeit auf die vorbeschriebene einfache
und kostengünstige Weise,
wobei hinzu kommt, dass durch diese Herstellung ein Filzband erhalten
wird, das über
die Breite und Länge
uniforme Eigenschaften hat.
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Die
Eigenschaft, Laserenergie absorbieren zu können, kann mit Hilfe von Additiven
erhalten werden. Die Fäden
können
als Monofilamente ausgebildet sein, wobei auch Bikomponentenfäden in Frage kommen,
bei denen dann nur eine der beiden Komponenten das Additiv enthält. Bevorzugt
sollten die Bikomponentenfäden
einen Kern und einen diesen umgebenden Mantel aufweisen, wobei das
Additiv dann nur in dem Mantel enthalten ist.
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Alternativ
oder in Kombination zu Monofilamenten können die Fäden zumindest eines Fadengeleges
auch als Multifilamente, bestehend aus Einzelfilamenten, ausgebildet
sein. In diesem Fall braucht nur ein Teil der Einzelfilamente mit
dem Additiv versehen sein, wobei ein Anteil von maximal 50% ausreichend
ist. Bei der Beaufschlagung mit dem Laserstrahl versteifen sich
die Multifilamente aufgrund der Verschweißung der Einzelfilamente auch
teilweise untereinander.
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Es
kommen aber auch monofile Zwirne aus beispielsweise zwei bis zwölf Monofilamenten
in Frage, wobei auch hier nicht alle Monofilamente mit Additiven
versehen zu sein brauchen. Es reicht, wenn maximal 50% davon solche
Additive aufweisen. Auch hier entsteht durch das Verschweißen der
einzelnen Monofilamente untereinander eine Versteifung der Zwirne.
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Nach
der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass sich die Längsfäden in einem
Winkel zur Längsrichtung
des Filzbandes erstrecken. Dies wird durch den wendelförmigen Wickelprozess
beim Herstellen des ersten Längsfadenmoduls
und gegebenenfalls weiterer erster Längsfadenmodule erreicht. Dabei besteht
auch die Möglichkeit,
die erste Hilfsträgerbahn
mehrlagig aufzuwickeln, und zwar vorzugsweise derart, dass sich
die Längsfäden unter
einem sehr spitzen Winkel kreuzen, zweckmäßigerweise so, dass die Winkel
zur Längsrichtung
des Filzbandes betragsmäßig gleich
sind, der Verlauf der Längsfäden also
gespiegelt ist.
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Ein
brauchbares Filzband entsteht schon dann, wenn nur ein Längsfadengelege
und ein Querfadengelege vorhanden sind. Eine höhere Festigkeit wird erreicht,
wenn der Träger
aus wenigstens zwei Längsfädengelegen
und wenigstens einem Querfadengelege besteht, aber auch umgekehrt
aus einem Längsfadengelege
und zwei Querfadengelegen. Für hohe
Strukturanforderungen sollten zumindest zwei Längsfadengelege und zumindest
zwei Querfadengelege miteinander kombiniert werden. In allen Fällen ist
es zweckmäßig, wenn
sich Längsfadengelege und
Querfadengelege jeweils abwechseln.
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Die
Querfäden
müssen
sich nicht exakt im rechten Winkel zur Längsrichtung des Filzbandes
erstrecken. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Querfäden in einem
Winkel von 75° bis
125°, vorzugsweise
80° bis
100°, zur
Längsrichtung
des Filzbandes verlaufen. Sofern der Träger wenigstens zwei Querfadengelege
aufweist, besteht die Möglichkeit, die
Querfäden
so anzuordnen, dass sich die Querfäden des einen Querfadengeleges
und die Querfäden des
anderen Querfadengeleges kreuzen, und zwar vorzugsweise symmetrisch,
so dass die Querfäden des
einen Querfadengeleges um denselben Winkel von der Senkrechten zur
Längsrichtung
des Filzbandes abweichen wie die Querfäden des anderen Querfadengeleges.
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Die
Längsfäden und/oder
die Querfäden
sollten zur Erzielung uniformer Eigenschaften über die Fläche gleichen Abstand zueinander
haben. Dabei ist es zweckmäßig, wenn
der Abstand der Längsfäden und
der Abstand der Querfäden
gleich ist. Er kann jedoch auch unterschiedlich sein. Ebenso können für die Längsfäden andere
Fäden verwendet werden
als für
die Querfäden,
aber auch identische Fäden.
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Die
Herstellung des erfindungsgemäßen Filzbandes
kann durch folgendes Verfahren erfolgen:
- a)
für jedes
Längsfadengelege
wird ein erstes Trägermodul
wie folgt hergestellt:
- aa) es wird eine erste Hilfsträgerbahn in einer Breite hergestellt,
die geringer ist als die Breite des fertigen Filzbandes;
- ab) die erste Hilfsträgerbahn
wird mit Fäden
zusammengebracht, welche die Eigenschaft haben, Laserenergie zu
absorbieren und mittels Laserenergie zumindest oberflächlich und
zumindest partiell auf Schmelztemperatur bringbar zu sein;
- ac) durch Einwirkung eines Laserstrahls werden die Fäden mit
der ersten Hilfsträgerbahn
verbunden;
- ad) die erste Hilfsträgerbahn
wird vor, während oder
nach dem Aufbringen der Fäden
wendelförmig
bis zu einer Breite gewickelt, die – ggf. nach Beschnitt der Seitenränder – der Breite
des fertigen Filzbandes entspricht;
- b) für
jedes Querfadengelege wird ein zweites, das erste vollständig abdeckende
Trägermodul wie
folgt hergestellt:
- ba) es werden zunächst
einzelne Trägermodulabschnitte
mit einer Erstreckung in einer Richtung her gestellt, die der Breite
des fertigen Filzbandes entspricht;
- bb) die Trägermodulabschnitte
bestehen jeweils aus der Kombination einer zweiten Hilfsträgerbahn
und darauf befestigten Fäden,
die die Eigenschaft haben, Laserenergie zu absorbieren und mittels
Laserenergie zumindest oberflächlich
und zumindest partiell auf Schmelztemperatur bringbar zu sein;
- bc) die Verbindung zwischen Hilfsträgerbahn und Fadengelege ist
durch Einwirkung eines Laserstrahls auf die Fäden hergestellt worden;
- bd) zur Herstellung eines Trägerbandes
werden die Trägermodulabschnitte
auf das erste Trägermodul
in dessen Längsrichtung
hintereinander derart auf- und aneinander gesetzt, dass ein zweites
Trägermodul
mit Fäden
entsteht, die sich quer zu den Fäden
des ersten Trägermoduls
erstrecken;
- c) zur Herstellung des Filzbandes wird auf zumindest einer Seite
der Trägermodule
wenigstens eine Faservliesschicht unter Ausbildung der Fasermatrix
auf genadelt.
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Grundgedanke
des Verfahrens ist es also, den Träger dadurch herzustellen, dass
für jedes Längsfadengelege
ein endloses Trägermodul
durch wendelförmiges
Aufwickeln we nigstens einer Hilfsträgerbahn mit darauf vorher,
währenddessen
oder nachher aufgelaserten Längsfäden ein- oder mehrlagig angefertigt
wird und dass auf dieses Trägermodul ebenfalls
aus einer Hilfsträgerbahn
und darauf aufgelaserten Fadengelege bestehende Trägermodulabschnitte
ein- oder mehrlagig so aufgelegt werden, dass die Fäden in Querrichtung
verlaufen, und dass schließlich
eine Faservliesschicht zur Verbindung der Trägermodule und zur Ausbildung
der Fasermatrix aufgenadelt wird. Dabei ist es nicht schädlich, wenn hierdurch
die Hilfsträgerbahnen
weitgehend zerstört werden,
da sie lediglich dazu dienen, die Fäden während des Herstellungsvorgangs
in den vorgesehenen Positionen zu halten. Dies übernimmt nach Aufnadeln der
Faservliesschicht(en) die Fasermatrix.
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Mit
Hilfe dieses Verfahrens können
erfindungsgemäße Filzbänder auf
einfache und kostengünstige
Weise hergestellt werden. Da sie durchgehende Querfäden aufweisen,
haben sie eine hohe Querfestigkeit. Die Filzbänder zeichnen sich zudem dadurch
aus, dass ihre Eigenschaften, insbesondere die für den Einsatz in einer Papiermaschinen
wichtige Durchlässigkeit
für Wasser, über ihre
Fläche
uniform sind.
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In
Ausbildung ist vorgesehen, dass Fäden verwendet werden, die ein
Additiv enthalten, welches die Fäden
für den
Laserstrahl absorptionsfähig
machen. Beispiele für
solche Additive sind NIR-aktive – also im Nahen Infrarot wirksame – Substanzen,
die z.B. im Bereich der Wellenlängen
808 nm, 940 nm, 980 nm oder 1064 nm absorbieren. Hierfür kommen beispielsweise
Kohlenstoffe oder farblose Additive wie Clearweld® von
Gentex oder Lumogen® IR von BASF in Frage.
Das Additiv erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge der
Fäden.
Dabei kann das Additiv in den Fäden
inkorporiert sein und/oder auf die Oberfläche der Fäden aufgetragen sein. Wenn
das Additiv inkorporiert ist, sollten die Gewichtsanteile bei 0,10%
bis 2,5% liegen.
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Die
Hilfsträgerbahnen
können
aus einem Faservlies und/oder einem Kunststoffnetzwerk, wie es beispielsweise
aus der
EP 0 285 376
B ,
EP 0 307
182 A , WO 91/02642 oder WO 92/17643 bekannt ist, und/oder
einer Folie vorzugsweise aus Kunststoff bestehen. Soweit ein Faservlies
verwendet wird, sollte es ein Flächengewicht
von 20 bis 150 g/m
2 haben, wobei für die Anwendung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein Flächengewicht
von 30 bis 60 g/m
2 ausreichend ist. Das
Faservlies kann auch Schmelzklebefasern enthalten.
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Grundsätzlich sollten
die Hilfsträgerbahnen aus
einem Material bestehen, das Laserenergie wesentlich weniger absorbiert
als die Fäden
oder keine Laserenergie absorbiert. Dies sind in aller Regel die üblichen
thermoplastischen Kunststoffmaterialien, wie Polyamid 4.6, 6, 6.6,
6.10, 6.12, 11, 12 sowie Polyester, Polypropylen etc. Auch die Fäden selbst
können
bis auf das Additiv aus den vorgenannten Materialien hergestellt
sein, zweckmäßiger weise
aus demselben wie das für
die Hilfsträgerbahnen
verwendete. Entsprechendes gilt für die abschließend aufzunadelnde(n)
Faservliesschicht(en), wobei im Falle von mehreren Schichten unterschiedliche
Faserfeinheiten vorgesehen sein können, und zwar vorzugsweise
so, dass die feinsten Faserfeinheiten an der papierseitigen Oberfläche des
Filzbandes zu liegen kommen.
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Es
ist ferner vorgesehen, dass die Fäden parallel zu den Seitenkanten
der Hilfsträgerbahnen
angeordnet werden, und zwar vorzugsweise in gleichen Abständen. Durch
den wendelförmigen
Wickelprozess der ersten Hilfsträgerbahn
verlaufen die Längsfäden nach
Fertigstellung des Filzbandes nicht genau in dessen Längsrichtung,
sondern ein wenig schräg
dazu.
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Da
das erste Trägermodul
mittels eines wendelförmigen
Wickelprozesses hergestellt wird, reicht es aus, wenn die für das Aufwickeln
verwendete Hilfsträgerbahn
in einer Breite von 0,2 bis 1,5 m hergestellt wird. Die zweite Hilfsträgerbahn
sollte eine Erstreckung quer zu den aufgebrachten bzw. aufzubringenden
Fäden von
1 bis 6 m haben, vorzugsweise 3 bis 6 m. Die Herstellung der Trägermodulabschnitte
kann dabei in der Weise geschehen, dass zunächst eine Hilfsträgerbahn
größerer Länge hergestellt
und die Fäden
aufgelasert werden und dass dann das so gebildete Band in Abständen, die
der vorgesehenen Breite des Filzbandes entspricht, aufgeteilt wird.
Die Herstel lung der zweiten Hilfsträgerbahn kann mittels der im
Stand der Technik bekannten Methoden durchgeführt werden.
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In
der Regel dürfte
das Filzband endlos hergestellt werden, da auch schon das erste
Trägermodul
endlos ist und das jeweils zweite Trägermodul aus den Trägermodulabschnitten
ebenfalls zu einem endlosen Modul zusammengesetzt wird. Grundsätzlich besteht
aber auch die Möglichkeit,
das Filzband als Nahtfilz auszubilden.
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Damit
gesichert ist, dass es beim Herstellungsprozess nicht zu einer Verlagerung
von Fäden kommt,
sollten die erste Hilfsträgerbahn
oder die Trägermodulabschnitte,
vorzugsweise beide, an ihren aneinander liegenden Rändern miteinander
verbunden werden. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen.
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Zum
einen können
die Ränder
in Überlappung
gebracht und dann im Überlappungsbereich miteinander
verbunden werden. Praktischerweise geschieht dies so, dass einer
der beiden Ränder
in einer Breite von 10 bis 50 mm nicht mit Fäden belegt wird und dieser
Rand dann zur Überlappung
mit dem daneben liegenden, mit Fäden
versehenen Rand gebracht wird. Die Verbindung der beiden Ränder kann dann
durch Verschweißen
mittels Ultraschall oder Verkleben geschehen. Hierzu können auch
die Fäden
selbst herangezogen werden, indem sie im Randbereich nochmals mit
einem Laserstrahl beaufschlagt werden. Die Ränder können aber auch miteinander
vernäht
werden. Die Verdickung im Über lappungsbereich
ist wegen der geringen Stärke
der Hilfsträgerbahn
unerheblich, zumal sie beim späteren
Aufnadeln der Faservliesschicht weitgehend zerstört wird.
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Eine
Verdickung entsteht nicht, wenn die Ränder auf Stoß aneinander
gelegt werden. In diesem Fall kann die Verbindung der Ränder in
der Weise geschehen, dass die Ränder
fadenfrei gelassen und mit aufeinander folgenden, komplementären Vorsprüngen und
Ausnehmungen versehen werden und dass die Ränder dann so aufeinandergelegt
werden, dass sie mit ihren Vorsprüngen und Ausnehmungen ineinandergreifen,
und dass schließlich
zumindest ein Faden über
die Vorsprünge
gelegt und an ihnen befestigt wird, der vorzugsweise parallel zu den übrigen Fäden verläuft. Dieser
zumindest eine Faden – es
können
auch mehrere parallel verlaufende Fäden sein – sorgt dann für eine Verbindung
der Ränder.
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Die
Formgebung der Vorsprünge
und Ausnehmungen ist relativ frei. Beispiele hierfür sind der
EP 1 209 283 A1 zu
entnehmen. Vorzugsweise sollten die Vorsprünge die Ausnehmungen vollflächig ausfüllen. Die
Befestigung des zumindest einen Fadens kann auf verschiedene Weise
erfolgen, vorzugsweise aber so, dass auch hierfür ein für Laserenergie absorptionsfähiger Faden
genommen wird und er dann mittels eines Laserstrahls an vorzugsweise
allen Vorsprüngen
befestigt wird.
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Zweckmäßigerweise
sollten die über
die Ränder
verlaufenden Fäden
den übrigen
Fäden entsprechen,
also mit ihnen identisch sind. Des weiteren sollten die Fäden auf
den Rändern
in einer Anzahl und in einem Abstand aufgebracht werden, dass die Fadendichte
im Bereich der Ränder
nicht von der Fadendichte im übrigen
abweicht. Beide Maßnahmen dienen
dazu, uniforme Eigenschaften über
die Fläche
des Filzbandes zu erzielen.
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In
der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es
zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines ersten Trägermoduls
für das
erfindungsgemäße Filzband;
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2 eine
Draufsicht auf einen Ausschnitt der Hilfsträgerbahn zur Herstellung des
ersten Trägermoduls
in vergrößerter Darstellung;
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3 eine
Draufsicht auf einen Ausschnitt des ersten Trägermoduls mit darauf aufgelegten
Trägermodulabschnitten
für die
Herstellung des zweiten Trägermoduls;
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4 einen
Längsschnitt
durch das erfindungsgemäße Filzband
mit den ersten und zweiten Trägermodulen
gemäß den 1 bis 3;
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5 eine
Draufsicht auf eine Modifikation des Trägers des Filzbandes gemäß 4 ohne
Fasermatrix.
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Die
in 1 dargestellte Vorrichtung 1 weist zwei
beabstandete Walzen 2, 3 auf, die parallele Drehachsen
haben und gleichsinnig angetrieben sind. Im Abstand zur unteren
Walze 2 befindet sich eine Vorratsrolle 4, auf
der ein Faservliesstreifen 5 niedrigen Flächengewichts
aufgewickelt ist. Von der Vorratsrolle 4 wird der Faservliesstreifen 5 bei
Antrieb der Walzen 2, 3 abgezogen und wickelt
sich auf die beiden Walzen 2, 3 auf. Dabei wird
die Vorratsrolle 4 in Richtung des Pfeils A bewegt, also
parallel zu den Drehachsen der Walzen 2, 3. Hierdurch
wird der Faservliesstreifen 5 wendelförmig nach rechts fortschreitend
auf die Walzen 2, 3 aufgewickelt. Der Vorschub
der Vorratsrolle 4 in Richtung des Pfeils A ist dabei so
bemessen, dass die Faservliesstreifen 5 auf Stoß aneinander
zu liegen kommen. Damit es dabei nicht zu Verkantungen kommt, ist
die Vorratsrolle 4 entsprechend schräg gestellt. Der Wickelprozess wird
soweit fortgesetzt, bis mittels des Faservliesstreifens 5 ein
Faservliesband hergestellt ist, dessen Breite der Breite des Filzbandes
in etwa entspricht, das mittels des Faservliesbandes hergestellt
werden soll.
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In
der Vergrößerung gemäß 2 sind
drei Teilbahnen 6, 7, 8 des Faservliesstreifens 5 dargestellt.
Es ist zu erkennen, dass der Faservliesstreifen 5 – und damit
die Teilbahnen 6, 7, 8 – an beiden Längsrändern 9, 10 komple mentäre wellenförmige Verläufe haben,
so dass abwechselnd Vorsprünge – beispielhaft
mit 11 bezeichnet – und
komplementäre Ausnehmungen – beispielhaft
mit 12 bezeichnet – entstehen.
Bei den Teilbahnen 6, 7 greifen die Vorsprünge 11 und
Ausnehmungen 12 verzahnungsartig ineinander, wobei die
Vorsprünge 11 die
Ausnehmungen 12 vollflächig
ausfüllen.
Die Teilbahn 8 ist zu der Teilbahn 7 beabstandet
dargestellt. Tatsächlich läuft sie
so in die Vorrichtung 1 ein, dass die Vorsprünge 11 in
der gleichen weise in die Ausnehmungen 12 einfassen, wie
dies bei den benachbarten Rändern 9, 10 der
Teilbahnen 6, 7 der Fall ist. Im übrigen ist
die links an die Teilbahn 6 anschließende Teilbahn weggelassen.
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Wie
aus 2 ebenfalls zu ersehen ist (und in 1 nicht
dargestellt ist), sind auf dem Faservliesstreifen 5 sich
in dessen Längsrichtung
erstreckende Längsfäden – beispielhaft
mit 13 bezeichnet – parallel
und in gleichen Abständen
zueinander aufgebracht, wobei die Längsränder 9, 10 jedoch
fadenlos gelassen sind. Die Längsfäden 13 bestehen
aus einem thermoplastischen Kunststoff und sind mit einem Additiv
versehen, das sie für
Laserenergie absorbtiv macht. Die Längsfäden 13 sind durch
Einwirkung eines quer hin- und hergehenden Laserstrahls punktuell
mit dem Faservliesstreifen 5 verschweißt. Die Verbindung kann schon
vor dem Aufwickeln des Faservliesstreifens 5 auf die Vorratsrolle 4 in
einer entsprechenden Vorrichtung hergestellt werden.
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Wie
aus 2 zu ersehen ist, werden auf die Längsränder 9, 10 bzw.
die Vorsprünge 11 drei
weitere Längsfäden – beispielhaft
mit 14 bezeichnet – aufgebracht.
Sie sind identisch mit den Längsfäden 13 und
damit auch für
Laserenergie absorptionsfähig. Sie
werden ebenso wie die Längsfäden 13 mit
einem Laserstrahl punktuell auf Schmelztemperatur erhitzt und verbinden
sich dadurch mit den Vorsprüngen 11. Hierdurch
werden die Ränder 9, 10 und
damit die Teilbahnen 6, 7, 8 miteinander
verbunden. Die Längsfäden 14 auf
den Längsrändern 9, 10 haben die
gleichen Abstände
zueinander und zu den benachbarten Längsfäden 13, so dass die
Fadendichte im Bereich der Längsränder 9, 10 derjenigen
im übrigen
Bereich entspricht.
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Im
Beispiel gemäß 2 erfolgt
das Aufbringen der Längsfäden 14 auf
die Längsränder 9, 10 nach
Aufbringen der Längsfäden 13 zwischen
den Längsrändern 9, 10.
Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass eine umgekehrte Reihenfolge
gewählt wird,
also zunächst
die Verbindung der Teilbahnen 6, 7, 8 mittels
Längsfäden 14 hergestellt
und dann die übrigen
Längsfäden 13 aufgebracht
werden. Dies kann jeweils in separaten Vorrichtungen geschehen, die
das Auflegen der Längsfäden 13, 14 einerseits und
das Befestigen mittels eines Lasers andererseits bewirken. Es besteht
jedoch auch die Möglichkeit, dies
in einem Arbeitsgang durchzuführen,
wenn diese Vorrichtung zwischen den Walzen 2, 3 angeordnet wird
und gleichzeitig die Längsfäden 13, 14 nebeneinander
aufgelegt und fixiert werden. In diesem Fall ist es allerdings erforderlich, dass
die beiden walzen 2, 3 entgegen der Richtung des
Pfeils A bewegt werden und die Vorratsrolle 4 ortsfest
gehalten wird.
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3 zeigt – in etwa
in dem Maßstab
gemäß 1,
jedoch wesentlich gegenüber 2 verkleinert – ein erstes
Trägermodul 16 ausschnittsweise, das
dadurch hergestellt worden ist, dass der wendelförmige Wickelprozess, wie er
sich aus 1 ergibt, bis zur vorgesehenen
Breite des Filzbandes fortgesetzt wird. Auf das noch auf der Vorrichtung 1 befindliche
Trägermodul 16 werden
dann Trägermodulabschnitte 17, 18, 19 aufgelegt.
Diese Trägermodulabschnitte 17, 18, 19 sind
genauso aufgebaut wie die Faservliesstreifen 5, aus dem
das erste Trägermodul 16 hergestellt
worden ist. Sie bestehen jeweils aus einer Faservliesbahn 20, 21, 22,
auf die Querfäden – beispielhaft
jeweils mit 23, 24, 25 bezeichnet – aufgebracht
sind. Die Querfäden 23, 24, 25 sind
identisch mit den Längsfäden 13, 14 des
Trägermoduls 16 (in 3 weggelassen)
und sind deshalb auch in gleicher Weise mittels eines Laserstrahls
an den Faservliesbahnen 20, 21, 22 befestigt.
Sie haben jeweils gleichen Abstand zueinander. Die Trägermodulabschnitte 17, 18, 19 sind
mit den Querfäden 23, 24, 25 zuunterst
auf das erste Trägermodul 16 aufgelegt,
so dass die Querfäden 23, 24, 25 Kontakt
zu den Längsfäden 13, 14 haben.
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Die
Trägermodulabschnitte 17, 18, 19 weisen
Querränder 26 bis 31 auf,
die frei von Querfäden 23, 24, 25 gelassen sind.
Sie sind in der gleichen Weise wie die Längsränder 9, 10 des
Faservliesstreifens 5 mit aufeinanderfolgenden Vorsprüngen – beispielhaft
mit 32 bezeichnet –,
und mit komplementären
Ausnehmungen – beispielhaft
mit 33 bezeichnet – versehen.
An den oberen Querrand 27 des unteren Trägermodulabschnittes 17 ist
der untere Querrand 28 des mittleren Trägermodulabschnittes 18 so
angesetzt, dass dessen Vorsprünge 32 und
Ausnehmungen 33 verzahnungsartig ineinandergreifen. Über die Vorsprünge 32 sind
drei Querfäden – beispielhaft
mit 34 bezeichnet – gelegt
und an ihnen befestigt. Über diese
Querfäden 34 werden
die beiden Trägermodulabschnitte 17, 18 miteinander
verbunden. Die Befestigung kann auch hier mittels eines Laserstrahls
erfolgen.
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Der
obere Trägermodulabschnitt 19 ist
zwar auf das erste Trägermodul 16 aufgelegt.
Zur Verbindung mit dem mittleren Trägermodulabschnitt 18 muss
der obere Trägermodulabschnitt 19 noch
soweit in Richtung auf den mittleren Trägermodulabschnitt 18 verschoben
werden, dass die Vorsprünge 32 am
unteren Querrand 30 in die Ausnehmungen 33 am
oberen Querrand 29 des mittleren Trägermodulabschnittes 18 in
der gleichen Weise einfassen wie zwischen den Trägermodulabschnitten 17, 18.
Dann können
auch hier weitere drei Querfäden
aufgelegt und mit den Vorsprüngen 32 verbunden
werden. Auf diese Weise werden nacheinander weitere Trägermodulabschnitte
an den jeweils vorausgegangenen Trägermodulabschnitt angelegt
und jeweils mit diesem verbunden, bis das erste Trägermodul 16 vollständig von
Trägermodulabschnitten 17, 18, 19 bedeckt
ist. Die Träqermodulabschnitte 17, 18, 19 bilden
dann insgesamt ein zweites Trägermodul 35. Darüber können dann
im Grundsatz beliebig viele weitere erste und zweite Trägermodule
aufgebaut werden.
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4 zeigt
die Kombination aus erstem Trägermodul 16 mit
den Längsfäden 13 und
dem Faservliesstreifen 5 sowie aus dem zweiten Trägermodul 35,
bestehend aus den Trägermodulabschnitten 17, 18, 19,
die an den Randbereichen 36, 37 miteinander verbunden
sind (wobei hier in Abweichung zu 3 nur zwei
Querfäden 34 über die
Randbereiche 36, 37 verlaufen). Auf der Oberseite
des zweiten Trägermoduls 35 und
der Unterseite des ersten Trägermoduls 16 befinden
sich Faservliesschichten 38, 39. Sie werden mit
den beiden Trägermodulen 16, 35 dadurch
verbunden, dass die in 4 gezeigte Einheit einer Nadelmaschine
zugeführt
wird. Dort werden die Faservliesschichten 38, 39 unter
Bildung einer Fasermatrix verdichtet und teilweise in die Zwischenräume zwischen
den Längs-
und Querfäden 13, 14, 23, 24, 25, 34 eingebracht.
Dabei werden der Faservliesstreifen 5 und die Faservliesbahnen 20, 21, 22 weitgehend
zerstört.
Nach Verlassen der Nadelmaschine steht ein endloses Filzband mit
einem Träger 40,
bestehend aus einem Längsfadengelege 41 und einem
Querfadengelege 42, zur Verfügung, das beispielsweise als
Pressfilz in einer Papiermaschine eingesetzt werden kann.
-
5 zeigt
einen abgewandelten Träger 43 mit
einem Längsfadengelege 44 und
zwei Querfadengelegen 45, 46. Das Längsfadengelege 44 besteht
aus parallel im gleichen Abstand zueinander angeordneten Längsfäden – beispielhaft
mit 47 bezeichnet –,
während
die Querfadengelege 45, 46 jeweils aus parallel
und im Abstand zueinander angeordneten Querfäden hergestellt sind. von den
Querfäden 48, 49 ist
nur ein Teil dargestellt. Das Querfadengelege 45 ist auf
der Oberseite und das Querfadengelege 46 auf der Unterseite
des Längsfadengeleges 44 angeordnet.
Die Querfäden 48 des
Querfadengeleges 45 sind um einen bestimmten positiven Winkel
zur Senkrechten auf die Längsfäden 47 schräg gestellt.
Die Querfäden 49 des
Querfadengeleges 46 sind um den betragsmäßig gleichen,
jedoch negativen Winkel gegenüber
der Senkrechten auf die Längsfäden 47 schräg gestellt.
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Das
Längsfadengelege 44 ist
durch Herstellung eines ersten Trägermoduls in der vorbeschriebenen
Weise erhalten worden. Die Querfadengelege 45, 46 sind
dadurch hergestellt worden, dass entsprechende Trägermodulabschnitte
auf beiden Seiten des ersten Trägermoduls – oder auf
einer Seite des Trägermoduls
und damit aneinanderliegend – aufgebracht
und miteinander verbunden worden sind. Die Herstellung erfolgt in
der gleichen Weise wie bei dem zweiten Trägermodul 35 bei der
Ausführungsform
gemäß den 1 bis 4.
Die Schrägstellung
der Querfäden 48, 49 ist
dadurch erreicht worden, dass die Trägermodulab schnitte rechteckig konfektioniert
worden sind, bevor sie schräg
auf das erste Trägermodul
aufgelegt worden sind.