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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Webmaschine, insbesondere eine Flachwebmaschine, zur Herstellung einer Papiermaschinenbespannung, welche beispielsweise in einer Papiermaschine als Formiersieb eingesetzt werden kann. Es sei hier darauf hingewiesen, dass im Sinne der vorliegenden Erfindung als Papiermaschine jedwede Maschine zur Herstellung von Flachmaterial, wie z. B. Papier, Karton oder dergleichen, betrachtet wird.
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Es ist bekannt, die in Webmaschinen als Webstruktur mit Kett- und Schussfädenhergestellten Bespannungen für Papiermaschinen nach dem Webprozess einer Thermofixierung zu unterziehen. Zielsetzung dieser Thermofixierung ist es, bei den in der fertigen Papiermaschinenbespannung im Allgemeinen sich in Maschinenrichtung erstreckenden Kettfäden Krümmungsbereiche, die beim Webprozess dort entstehen, wo die Kettfäden über bzw. unter Schussfäden abbinden, zu strecken bzw. zu begradigen, um Abmessungsänderungen in der Papiermaschinenbespannung im Gebrauch in der Papiermaschine zu vermeiden. Auch kann die Thermofixierung zu einem Schrumpfen der in Maschinenrichtung und in Quermaschinenrichtung sich erstreckenden Fäden führen, was gleichermaßen zu einer Dimensionsstabilisierung der Bespannung beiträgt.
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Um diese Thermofixierung durchzuführen, ist es bekannt, nach dem Webprozess die Webstruktur in einer dafür vorgesehenen Thermofixiervorrichtung durch zwei Walzen hindurchzuführen. Zumindest eine dieser Walzen wird geheizt, um auf diese Art und Weise die Thermofixierung zu erreichen.
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Eine andere Vorgehensweise zur Thermofixierung ist das Vorsehen einer balkenartigen Heizeinheit an einer Webmaschine zwischen dem Riet und dem Brustbaum, also in Webrichtung vor einem Aufnahmerollensystem, weiches die Kettfäden und damit die gesamte hergestellte Webstruktur durch die Webzone hindurchfördert und dabei die Kettfäden von den Kettbäumen abrollt. Die dabei in der Webstruktur bzw. den Kettfäden bereitgestellte Spannung ist so zu wählen, dass der Webvorgang korrekt durchgeführt werden kann, insbesondere in der Webzone eine korrekte Fachbildung gewährleistet werden kann. Dies bedeutet, dass die in der Webstruktur entstehende Spannung im Allgemeinen nicht auf die für die Thermofixierung optimalen Bedingungen abgestimmt werden kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Webmaschine zur Herstellung einer Papiermaschinenbespannung bereitzustellen, bei welcher eine Thermofixierung in verbesserter Weise durchführbar ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Webmaschine zur Herstellung einer Papiermaschinenbespannung, umfassend eine Webzone zur Herstellung einer Webstruktur mit Kett- und Schussfäden, in einer Webrichtung auf die Webzone folgend, eine Spannzone mit einem ersten Aufnahmerollensystem und einem in Webrichtung darauf folgenden zweiten Aufnahmerollensystem, wobei jedes Aufnahmerollensystem dazu ausgebildet ist, die Webstruktur zur Erzeugung einer Spannung in Webrichtung z. B. mit einer dafür jeweils vorgegebenen oder vorgebbaren Fördergeschwindigkeit voranzubewegen, sowie eine Heizanordnung zum Thermofixieren der Webstruktur zwischen dem ersten Aufnahmerollensystem und dem zweiten Aufnahmerollensystem.
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Da bei der erfindungsgemäß aufgebauten Webmaschine folgend auf die Webzone eine Spannzone bereitgestellt ist, in welcher zwischen Aufnahmerollensystemen die Spannung unabhängig von der in der Webzone bereitgestellten Spannung eingestellt werden kann, nämlich dadurch, dass diese Aufnahmerollensysteme die Webstruktur voranbewegen und dabei eine Spannung in der Webstruktur erzeugen, können in diesem Bereich, in welchem dann auch die Heizanordnung wirksam ist, für die Thermofixierung jeweils optimale Spannungsbedingungen bereitgestellt werden. Die Fördergeschwindigkeit eines jeweiligen Aufnahmerollensystems kann dabei fest, beispielsweise für einen jeweiligen Webvorgang ausgewählt vorgegeben sein bzw. vorgegeben werden oder kann beispielsweise auch abhängig vom Ablauf des Webvorgangs, beispielsweise der sich in der Webstruktur einstellenden Spannung vorgegeben und im Verlaufe eines Webvorgangs erforderlichenfalls auch geändert werden.
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Es sei darauf hingewiesen, dass, sofern im Folgenden Bezug genommen wird auf die Webstruktur bzw. bestimmte Seiten derselben oder Fördergeschwindigkeiten für diese, diese Webstruktur eine Bezugsgröße bzw. ein Bezugssystem definiert, jedoch grundsätzlich nicht notwendigerweise als Bestandteil der erfindungsgemäßen Maschine zu betrachten ist.
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Um bei der erfindungsgemäßen Webmaschine die Thermofixierung über die gesamte Breite der herzustellenden Webstruktur bereitstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Heizanordnung wenigstens eine sich quer zur Webrichtung vorzugsweise über die gesamte Breite der Webstruktur hinwegerstreckende Heizeinheit umfasst.
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Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn bei wenigstens einer Heizeinheit die Heizleistung quer zur Webrichtung variierbar ist. Dies bedeutet, dass an dieser wenigstens einen Heizeinheit quer zur Webrichtung, also im Wesentlichen in Breitenrichtung der herzustellenden bzw. einem Thermofixiervorgang zu unterziehenden Webstruktur unterschiedliche Temperaturen vorgesehen werden können, so dass der Thermofixierprozess in der Breitenrichtung auch mit unterschiedlicher Qualität ablaufen kann.
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Hierbei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn bei wenigstens einer Heizeinheit in wenigstens einem einem Randbereich der Webstruktur zugeordneten ersten Längenbereich die Heizleistung bezüglich einer Heizleistung in einem einen Mittenbereich der Webstruktur zugeordneten zweiten Längenbereich variierbar ist.
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Bei dieser Ausgestaltung wird es möglich, in einem oder in beiden Randbereichen der herzustellenden Webstruktur beispielsweise eine höhere Temperatur bereitzustellen, als im Mittenbereich. Dies ist besonders vorteilhaft, da aufgrund der in der Webstruktur in Kettrichtung, also in Webrichtung vorhandenen Spannung zwangsweise die in den Randbereichen verlaufenden Kettfäden sich nach innen, also in Richtung zum Mittenbereich verlagern werden und somit einen größeren Weg zurücklegen müssen. Dem kann durch Bereitstellen einer höheren Temperatur in einem oder in beiden Randbereichen Rechnung getragen werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine erste Längenbereich eine Erstreckungslänge von 1/10 bis 1/3, vorzugsweise etwa 1/4, der Breite der Webstruktur aufweist.
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Um zu gewährleisten, dass die einem Thermofixierprozess zu unterziehende Webstruktur in ihrer Dickenrichtung, also von einer Seite zur anderen Seite derselben einen möglichst gleichmäßigen Thermofixierprozess unterzogen wird, wird weiter vorgeschlagen, dass wenigstens zwei Heizeinheiten an unterschiedlichen Seiten bezüglich der Webstruktur angeordnet sind.
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Bei Durchführung von Webprozessen kann es erforderlich sein, beispielsweise bei einem Fadenbruch die Webmaschine anzuhalten und darauffolgend den Webprozess wieder fortzusetzen. Da bei der erfindungsgemäß aufgebauten Webmaschine der Thermofixierprozess im Wesentlichen synchron zum Webprozess abläuft, kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens eine Heizeinheit in Richtung auf die Webstruktur zu und von dieser weg bewegbar ist. Somit kann eine insbesondere im Stillstand möglicherweise auftretende übermäßige thermische Belastung eines Längenabschnitts der Webstruktur vermieden werden.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Heizeinheit sich im Wesentlichen geradlinig über die Webstruktur hinweg erstreckt, wobei hier vorzugsweise eine Orientierung im Wesentlichen orthogonal zur Webrichtung, ggf. aber auch geneigt dazu gewählt werden kann.
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Bei einer alternativen Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Heizeinheit sich wenigstens bereichsweise gekrümmt über die Webstruktur hinweg erstreckt. Insbesondere ist es hierbei möglich, vorzusehen, dass wenigstens ein einem Randbereich der Webstruktur zugeordneter Längenbereich der wenigstens einen Heizeinheit in Webrichtung bezüglich eines einem Mittenbereich der Webstruktur zugeordneten zweiten Längenbereichs wenigstens bereichsweise stromaufwärts angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird es möglich, die thermische Wechselwirkung einer so gestalteten Heizeinheit mit der Webstruktur in Breitenrichtung derartig hinsichtlich des Zeitpunkts der Vorbeibewegung der Webstruktur zu staffeln, so dass, beispielsweise bezogen auf die Erstreckungsrichtung eines quer zur Webrichtung verlaufenden Schussfadens, zunächst eine thermische Wechselwirkung in zumindest einem der Randbereiche erzeugt wird, und erst später bei weiterer Voranbewegung der Webstruktur in Webrichtung auch im Mittenbereich eine thermische Wechselwirkung erzeugt wird. Dies kann dazu beitragen, einen geneigten Verlauf der in einem Randbereich vorhandenen Kettfäden nach innen in Richtung auf den Mittenbereich zu zu verringern.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Webmaschine wird vorgeschlagen, dass in Webrichtung zwischen dem ersten Aufnahmerollensystem und dem zweiten Aufnahmerollensystem wenigstens ein drittes Aufnahmerollensystem angeordnet ist. Auf diese Art und Weise wird es möglich, in der Spannzone eine stufenartige Variation der Spannung bereitzustellen, so dass in jeder zwischen zwei unmittelbar aufeinander folgenden Aufnahmerollensystemen gebildeten Teil-Spannzone eine dafür jeweils optimale Spannung in der Webstruktur bereitgestellt werden kann.
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Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das dritte Aufnahmerollensystem mit höherer Fördergeschwindigkeit betreibbar ist, als das erste Aufnahmerollensystem, und dass das zweite Aufnahmerollensystem mit höherer Fördergeschwindigkeit betreibbar ist, als das dritte Aufnahmerollensystem.
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Zur thermischen Behandlung der Webstruktur in den zwischen unmittelbar aufeinander folgenden Aufnahmerollensystemen jeweils gebildeten Teil Spannzonen kann vorgesehen sein, dass zwischen dem ersten Aufnahmerollensystem und dem dritten Aufnahmerollensystem wenigstens eine Heizeinheit angeordnet ist und dass zwischen dem dritten Aufnahmerollensystem und dem zweiten Aufnahmerollensystem wenigstens eine Heizeinheit angeordnet ist. Dabei kannbeispielsweise vorgesehen sein, dass zwischen dem ersten Aufnahmerollensystem und dem dritten Aufnahmerollensystem wenigstens zwei Heizeinheiten an unterschiedlichen Seiten bezüglich der Webstruktur angeordnet sind. Weiter können zwischen dem dritten Aufnahmerollensystem und dem zweiten Aufnahmerollensystem wenigstens zwei Heizeinheiten an der gleichen Seite bezüglich der Webstruktur angeordnet sein.
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Bei der erfindungsgemäßen Webmaschine kann wenigstens ein Aufnahmerollensystem wenigstens zwei Aufnahmerollen umfassen, zwischen welchen ein Fördernip gebildet ist.
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Um bei dem erfindungsgemäßen Aufbau einer Webmaschine vermittels der Aufnahmerollensysteme definierte Fördergeschwindigkeiten für die Webstruktur gewährleisten zu können, wird Weiter vorgeschlagen, dass wenigstens ein Aufnahmerollensystem drei Aufnahmerollen umfasst, wobei zwischen einer ersten dieser Aufnahmerollen und einer zweiten dieser Aufnahmerollen ein erster Fördernip gebildet ist und zwischen der zweiten dieser Aufnahmerollen und einer dritten dieser Aufnahmerollen ein zweiter Fördernip gebildet ist. Zwischen jeweils zwei Aufnahmerollen ist die Webstruktur dann unter zumindest geringem Druck in einem jeweiligen Fördernip gehalten, wobei durch das Bereitstellen von zwei derartigen Fördernips in einem Aufnahmerollensystem zum einen eine definierte Voranförderung der Webstruktur gewährleistet werden kann und andererseits das Entstehen eines Schlupfs durch die in der Webstruktur vorhandene Spannung ausgeschlossen werden kann.
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Bevorzugt kann die Arbeitsbreite der Webmaschine größer als 5 m, besonders bevorzugt größer als 6 m sein.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert erläutert. Es zeigt:
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1 eine erfindungsgemäß aufgebaute Webmaschine in Seitenansicht;
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2 eine prinzipielle Draufsicht auf eine Webstruktur mit quer dazu verlaufenden Heizeinheiten.
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Die Webmaschine 10 ist als Flachwebmaschine ausgebildet und umfasst eine Webzone 12, in welcher beispielsweise unter Einsatz von Schäften 14 Webfächer 16 in den von Kettbäumen 18, 20 abgezogenen Kettfäden 22 erzeugt werden. In diese Webfächer 16 werden in bekannter Weise durch einen Schusseintragemechanismus die Schussfäden eingetragen, so dass in der Webzone 12 eine Webstruktur 42 aus Kett- und Schussfäden erzeugt wird. Dabei bewegen sich die Kettfäden, nachdem sie von den Kettbäumen 18, 20 abgerollt wurden, über Spannrollen 24, 26 und einen Streichbaum 28. An der in Webrichtung entgegengesetzten Seite der zur Fachbildung eingesetzten Schäfte 14 liegen das Riet 30 und in Webrichtung darauf folgend der Brustbaum 32.
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Der Aufbau dieser Webzone 12 kann in herkömmlicher Weise realisiert sein und wird aus diesem Grunde im Folgenden nicht detaillierter erläutert.
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In Webrichtung, welche im Wesentlichen der Voranbewegungsrichtung der Kettfäden 22 entspricht, auf die Webzone 12 folgend, liegt bei der erfindungsgemäß aufgebauten Webmaschine 10 eine Spannzone 34. Diese umfasst ein erstes Aufnahmerollensystem 36, welches im Wesentlichen unmittelbar auf den Brustbaum 32 folgt. Am Ende der Spannzone 34 liegt ein zweites Aufnahmerollensystem 38, und zwischen dem ersten Aufnahmerollensystem 36 und dem zweiten Aufnahmerollensystem 38 liegt ein drittes Aufnahmerollensystem 40.
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Vermittels der Aufnahmerollensysteme 36, 38, 40 wird die in der Webzone 12 erzeugte Webstruktur 42 in der Webrichtung voranbewegt. Dazu weist jedes Aufnahmerollensystem 36, 38, 40 drei Aufnahmerollen 44, 46, 48 auf. Zwischen der ersten Aufnahmerolle 44 und der zweiten Aufnahmerolle 46 ist ein erster Fördernip 50 gebildet. Ein Fördernip im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein im Wesentlichen quer bzw. orthogonal zur Webrichtung sich erstreckender, linienartiger Bereich, in welchem die beiden involvierten Aufnahmerollen unter Druck gegeneinander gehalten sind und somit die Webstruktur 42 zwischen sich einspannen. Auf diese Art und Weise kann durch das Antreiben der Förderrollen die Webstruktur 42 voranbewegt werden.
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In Webrichtung auf den zwischen der ersten Aufnahmerolle 44 und der zweiten Aufnahmerolle 46 gebildeten ersten Fördernip 50 folgend ist zwischen der zweiten Aufnahmerolle 46 und der dritten Aufnahmerolle 48 ein zweiter Fördernip 52 gebildet. Dadurch, dass bei den Aufnahmerollensystemen 36, 38, 40 durch die Wechselwirkung dreier Aufnahmerollen 44, 46, 48 jeweils zwei Fördernips 50, 52 gebildet sind, ist einerseits eine definierte Voranbewegung der Webstruktur 42 in Webrichtung gewährleistet, andererseits ist das Entstehen eines Schlupfs zwischen der Webstruktur 42 und einzelnen der Aufnahmerollen 44, 46, 48 praktisch ausgeschlossen. Hierzu ist es weiterhin möglich, einzelne oder alle der Aufnahmerollen 44, 46, 48 mit einer reibungserhöhenden Oberfläche, beispielsweise aus gummiartigem Material oder dergleichen, bereitzustellen.
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Das in Förder- bzw. Webrichtung am Beginn der Spannzone 34 positionierte Aufnahmerollensystem 36 dient unter anderem dazu, die Kettfäden 22 von den Kettbäumen 18, 20 abzuziehen und somit diese Kettfäden 22 und mithin die daraus erzeugte Webstruktur 42 auch durch die Webzone 12 hindurch zu bewegen. Die durch das erste Aufnahmerollensystem 36 vorgegebene Fördergeschwindigkeit v0 der Webstruktur 42 bestimmt im Wesentlichen auch die Webgeschwindigkeit bzw. die Fertigungsgeschwindigkeit der gesamten Webmaschine 10. Die dabei in der Webzone 12 in den Kettfäden 22 bereitzustellende Spannung kann beispielsweise durch auf die Kettbäume 18, 20 einwirkende Bremsvorrichtungen oder/und auch durch Verlagerung der Spannrollen 24, 26 definiert eingestellt werden. Die in Webrichtung auf das erste Aufnahmerollensystem 36 in der Webstruktur 42 vorhandene Spannung kann aufgrund der Entkopplungswirkung dieses ersten Aufnahmerollensystems 36 dann völlig unabhängig von der in der Webzone 12 vorhandenen Spannung eingestellt werden. Hierzu können die Aufnahmerollen 44, 46, 48 des dritten Aufnahmerollensystems 40 und des zweiten Aufnahmerollensystems 38 jeweils mit einer von der Fördergeschwindigkeit des ersten Aufnahmerollensystems 36 sich unterscheidenden Fördergeschwindigkeit für die Webstruktur 42 betrieben werden. Beispielsweise kann dann, wenn das erste Aufnahmerollensystem 36 die Webstruktur 42 mit der Fördergeschwindigkeit v0 fördert, das dritte Aufnahmerollensystem 40 so betrieben werden, dass es die Webstruktur 42 mit einer Geschwindigkeit von 103% von v0 voranfördert. Auf diese Art und Weise wird in dem zwischen dem ersten Aufnahmerollensystem 36 und dem dritten Aufnahmerollensystem 40 liegenden Erstreckungsbereich der Webstruktur eine Spannung erzeugt, welche auch zur Streckung der Webstruktur 42 in Webrichtung bzw. in Kettrichtung beiträgt. Das zweite Aufnahmerollensystem 38 kann beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 110% von v0 betrieben werden, so dass zwischen dem dritten Aufnahmerollensystem 40 und dem zweiten Aufnahmerollensystem 38 eine weitere Spannungszunahme erreicht wird.
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In der Spannzone 34 wird also durch die drei aufeinander folgenden Aufnahmerollensysteme 36, 40, 38 in dazwischen jeweils gebildeten Teil-Spannzonen 54, 56 eine voneinander unabhängige Einstellbarkeit der dort jeweils in Kettrichtung auf die Webstruktur 42 wirkenden Spannungen erreicht. Dabei kann die Webstruktur 42 in diesen einzelnen Teil-Spannzonen 54, 56 im Wesentlichen geradlinig geführt sein, wie dies hier beispielsweise bei der zweiten Teil-Spannzone 56 der Fall sein, oder sie kann umgelenkt und über eine oder mehrere Umlenkrollen 58 geführt sein, wie dies bei der ersten Teil-Spannzone 54 der Fall ist.
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In Zuordnung zur Spannzone 34 ist eine allgemein mit 60 bezeichnete Heizanordnung vorgesehen. Diese umfasst im dargestellten Beispiel vier balkenartig ausgebildete und sich im Wesentlichen quer, vorzugsweise orthogonal bezüglich der Webrichtung und somit in Breitenrichtung über die Webstruktur 42 erstreckende Heizeinheiten 62, 64, 66, 68. Mit jeder dieser Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 kann also die gesamte Breite der durch die Spannzone 34 geörderten Webstruktur 42 erfasst werden und ein Thermofixierprozess somit in der gesamten Webstruktur 42 erreicht werden.
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Die in der Webrichtung unmittelbar auf das erste Aufnahmerollensystem 36 folgende erste Heizeinheit 62 liegt an einer hier beispielsweise als Unterseite der Webstruktur 42 zu betrachtenden Seite derselben und stellt eine Vorwärmzone bereit. In Webrichtung folgend und im dargestellten Beispiel zwischen der Umlenkrolle 58 und dem dritten Aufnahmerollensystem 40 in der ersten Teil-Spannzone 54 liegend ist die zweite Heizeinheit 64 vorgesehen, welche an der anderen, hier beispielsweise als Oberseite der Webstruktur 42 zu betrachtenden Seite positioniert ist und mithin die Webstruktur 42 von der anderen Seite her in einer Zwischenheizzone erwärmt. Es sei hier darauf hingewiesen, dass sowohl in der Vorwärmzone, als auch in der Zwischenwärmzone mehrere, beispielsweise zwei Heizeinheiten, beispielsweise nebeneinander liegend oder/und einander gegenüber liegend angeordnet sein können.
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In der zweiten Teil-Spannzone 56, also zwischen den beiden Aufnahmerollensystemen 40, 38 liegen die beiden Heizeinheiten 66, 68 an der gleichen Seite bezüglich der Webstruktur 42, hier der Unterseite derselben, und stellen eine Endheizzone bereit. Auch hier könnten weitere, beispielsweise zwei weitere Heizeinheiten vorgesehen sein, welche an der gleichen Seite bezüglich der Webstruktur 42 positioniert sein könnten, gleichermaßen aber auch an der entgegengesetzten Seite, hier der Oberseite bezüglich der Webstruktur 42, positioniert sein könnten.
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Die Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 können beispielsweise als Infrarotheizer, Heizbalken, Luftboxen oder Heißwalzen ausgebildet sein. Sie können, abhängig vom Heizmechanismus, welcher ggf. einen unmittelbaren körperlichen Kontakt erfordert oder nicht erfordert, im Verlaufe des Thermofixierprozesses die Webstruktur 42 berühren oder diese nicht berühren und unter Belassung eines Luftspalts in Abstand dazu angeordnet sein. Sie können beispielsweise auf eine Temperatur von 170° erwärmbar sein, wobei für Fäden aus Polymermaterial ein Temperaturbereich von 120°C bis 170°C als normaler Arbeitsbereich zu betrachten ist. Bei einer Förder- bzw. Webgeschwindigkeit v0 von etwa 0,1 m/min und einer Breite der balkenartigen Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 gemessen in der Webrichtung von etwa 5 cm verweilt die Webstruktur 42 im Bereich jeder Heizeinheit über eine Zeitdauer von etwa 0,5 min, was ausreicht, um eine für die Thermofixierung ausreichende thermische Wechselwirkung zu gewährleisten. Wenn dabei an der Webstruktur 42 eine mechanische Spannung von etwa 4 kN/m anliegt, werden die in den Kettfäden vorhandenen Krümmungsbereiche ausreichend gestreckt. Da an den quer zur Webrichtung sich erstreckenden Schussfäden keine Spannung aufgebracht ist, werden diese sich durch die auf die Kettfäden wirkende Spannung einerseits und die Erwärmung andererseits zusamenziehen, so dass die Webstruktur zwar in der Webrichtung gestreckt wird, jedoch eine Breitenabnahme im Bereich von 1 bis 10% erreicht werden kann.
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Durch die stufenartige Zunahme bzw. Ausübung einer Spannung auf die Webstruktur in den einzelnen Teil-Spannzonen 54, 56 wird weiterhin eine übermäßig starke Spannung an den Kettfäden 22 vermieden, so dass diese zwar insbesondere in den quer zur Webrichtung liegenden Randbereichen der Webstruktur sich geringfügig, jedoch nicht übermäßig nach innen in Richtung auf den Mittenbereich der Webstruktur 42 zu bewegen werden. Dies bedeutet, dass die in den Randbereichen der Webstruktur 42 verlaufenden Kettfäden 22 einen geringfügig längeren Weg zurücklegen müssen, als die im Wesentlichen geradlinig in der Webrichtung sich bewegenden und im Mittenbereich der Webstruktur 42 liegenden Kettfäden 22. Um unter Berücksichtigung dieses Aspekts eine gleichmäßige Thermofixierung bzw. Belastung über die gesamte Breite der Webstruktur 42 hinweg zu erreichen, kann weiter vorgesehen sein, dass einzelne, vorzugsweise alle Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 in Breitenrichtung der Webstruktur in ihrer Heizleistung variierbar sind. So ist es vorteilhaft, wenn in jeweiligen den Randbereichen R (siehe 2) der Webstruktur 42 entsprechenden ersten Längenbereiche L1 der Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 diese auf eine höhere Temperatur gebracht werden können, als in einem den Mittenbereich M der Webstruktur 42 entsprechenden zweiten Längenbereich L2. Dies umfasst sowohl eine Variante, bei welcher sowohl im ersten Längenbereich L2 als auch in wenigstens einem zweiten Längenbereich L1 eine Erwärmung stattfindet mit im ersten Längenbereich L1 höherer Temperatur, als auch den Fall, in welchem beispielsweise nur in wenigstens einem der ersten Längenbereiche L1 eine Erwärmung stattfindet, während im Mittenbereich M keine Erwärmung stattfindet. Auch können die beiden ersten Längenbereiche L1 auf unterschiedliche Temperaturen gebracht werden. Die Erstreckungslänge der ersten Längenabschnitte kann bei etwa 1,5 m hegen. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Erstreckungslänge von etwa 1/4 der Breite der Webmaschine bzw. der Breite der herzustellenden Webstruktur erwiesen. Dabei sollte zum Erhalt eines möglichst kleinen Neigungswinkels der in den Randbereichen der Webstruktur 42 verlaufenden Kettfäden 22 bezüglich der Webrichtung eine ausreichende Weglänge zwischen den Aufnahmerollensystemen 36, 40 und 38 liegen. Hier hat sich eine Weglänge von 20 bis 500% der Webmaschinenbreite bzw. der Breite der herzustellenden Webstruktur von dem ersten Aufnahmerollensystem 36 zum zweiten Aufnahmerollensystem 38 als vorteilhaft erwiesen.
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Die 2 zeigt anhand der Heizeinheiten 62, 64 zwei Ausgestaltungsmöglichkeiten derselben. Dabei ist in prinzipieller Weise eine Draufsicht auf die Webstruktur 42 mit ihren Kettfäden 22 dargestellt, die während eines Webvorgangs sich in der Webrichtung W, hier also von unten nach oben, bewegen. Dies bedeutet, dass im Vergleich zur 1 unter dem in 2 dargestellten Abschnitt der Webstruktur 42 das erste Aufnahmerollensystem 36 ist. Über dem dargestellten Abschnitt der Webstruktur 42 liegt dann das in der Webrichtung W unmittelbar folgende dritte Aufnahmerollensystem 40. Man erkennt den Mittenbereich M und quer zur Webrichtung W beidseits davon die Randbereiche R der Webstruktur 42.
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Die Heizeinheit 42 erstreckt sich quer, hier beispielsweise orthogonal, zur Webrichtung W über die Webstruktur 42 hinweg und erfasst deren gesamte Breite. In den den Randbereichen R zugeordneten ersten Längenbereichen L1 kann, wie vorangehend dargelegt, die Heizleistung bezüglich des dem Mittenbereich M zugeordneten zweiten Längenbereichs L2 variierbar sein, also eine höhere Temperatur erreichbar sein.
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Anhand der Heizeinheit 64 ist ein Ausgestaltungsbeispiel veranschaulicht, bei welchem die sich im Wesentlichen quer über die Webstruktur 42 hinweg erstreckende Heizeinheit nicht sich geradlinig erstreckend, sondern gekrümmt, hier bogenförmig gekrümmt verläuft. Dabei liegen die beiden ersten Längenbereiche L1 bezüglich des zweiten Längenbereichs L2 hinsichtlich der Webrichtung W stromaufwärts. Ein durch die Strichlinie B in 2 veranschaulichter Längenbereich der Webstruktur 42 wird sich bei Bewegung derselben in der Webrichtung W also zunächst in einen Bereich bewegen, in welchem eine thermische Wechselwirkung mit den ersten Längenbereichen L1, also in den Randbereichen R der Webstruktur auftritt. Der im Mittenbereich M liegende Abschnitt der Webstruktur 42 wird dabei zunächst noch nicht erwärmt. Erst bei weiterer Voranbewegung in der Webrichtung W tritt dann der im Mittenbereich M liegende Abschnitt dieses Längenbereichs B der Webstruktur 42 in thermische Wechselwirkung mit der Heizeinheit 64 und wird durch diese erwärmt. Durch diese Ausgestaltung wird der Tendenz der in den Randbereichen R liegenden Kettfäden 22, sich unter der auf die Webstruktur 42 ausgeübten Spannung nach innen auf den Mittenbereich M zu zu bewegen gemindert.
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Es sei hier darauf hingewiesen, dass die bogenförmig gekrümmte Ausgestaltung der Heizeinheit 64 hier nur als Beispiel gewählt wurde. Hier könnte auch eine V-förmige, eine W-förmige oder in anderer Weise gekrümmte, also nicht notwendigerweise gleichmäßig und ohne Eckenbereiche gekrümmte Konfiguration gewählt werden. Ferner sei darauf hingewiesen, dass, ebenso wie die geradlinige Konfiguration, auch die gekrümmte Konfiguration bei jeder der dargestellten Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 vorgesehen bzw. beliebig in Kombination mit der jeweils anderen Konfiguration bei einer oder mehreren der anderen Heizeinheiten realisiert sein kann.
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Um insbesondere dann, wenn die Webmaschine 10 während eines Webvorgangs zum Stillstand kommt, eine übermäßige thermische Belastung kurzer Längenabschnitte der bereits gewebten Webstruktur 42 vermeiden zu können, ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 der Heizanordnung 60 von der Webstruktur 42 weg bewegt werden können bzw. zur Wiederaufnahme des Thermofixierprozesses wieder auf die Webstruktur 42 zu und in Kontakt mit dieser gebracht werden können. Hierzu können den Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 Bewegungsmechanismen, beispielsweise unter Einsatz von Kolben/Zylinder-Einheiten, Zahnstangenantrieben oder Schwenkhebeleinheiten, zugeordnet sein.
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Es sei darauf hingewiesen, dass bei der vorangehend erläuterten Webmaschine bzw. der Betriebsweise derselben verschiedenste Variationen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien der vorliegenden Erfindung abzuweichen. So könnte beispielsweise zumindest eines der Aufnahmerollensysteme mit nur zwei Aufnahmerollen und mithin nur einem einzigen Fördernip oder mit mehr als drei Aufnahmerollen ausgebildet sein. Ferner kann zumindest in einigen Betriebsphasen vorgesehen sein, dass ein stromabwärts bezüglich der Webrichtung liegendes Aufnahmerollensystem mit geringerer Fördergeschwindigkeit arbeitet, als das unmittelbar stromaufwärts bezüglich diesem angeordnete Aufnahmerollensystem. Dies kann beispielsweise erforderlich sein, um eine Spannungsanpassung zu erreichen. Auch ist es selbstverständlich möglich, die Fördergeschwindigkeiten der verschiedenen Aufnahmerollensysteme im Verlaufe eines Webprozesses zu variieren, beispielsweise um die Spannung in der Spannzone 34 bzw. den Teil-Spannzonen 54, 56 konstant zu halten oder bewusst zu variieren. Hierzu kann beispielsweise die Spannung in der Webstruktur erfasst und als Rückkopplungsgröße genutzt werden. Diese Spannungserfassung kann für die Teilspannzonen separat erfolgen und beispielsweise durch eine vermittels der Webstruktur belastete Sensoranordnung, beispielsweise Sensorrollenanordnung, ermittelt werden.
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Bei der erfindungsgemäß aufgebauten Webmaschine kann der Thermofixierprozess unmittelbar folgend auf den Webvorgang durchgeführt werden. Dies führt zu einer besonders effizienten Herstellung einer Papiermaschinenbespannung, da diese nicht nach dem Webprozess in eine speziell für die Thermofixierung vorgesehene Anlage verbracht werden muss. Da aufgrund der Aufnahmerollensysteme eine spannungstechnische Entkopplung zwischen der Spannzone einerseits und der Webzone andererseits erreicht ist, kann jeder der beiden Arbeitsvorgänge, also der Webvorgang und der Thermofixiervorgang, unter den hierfür jeweils optimalen Spannungsverhältnissen realisiert werden. Dabei dient das auf den Brustbaum folgende erste Aufnahmerollensystem sowohl zur Einstellung der Spannungsverhältnisse in der Spannzone, als auch zur Voranbewegung der Kettfäden und mithin der Webstruktur in der Webzone und damit auch zur Einstellung der Spannungsverhältnisse in der Webzone.
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Die Arbeitsbreite der vorstehend beschriebenen Webmaschine 10 beträgt dabei mindestens 5 m oder mehr, bevorzugt 6 m oder mehr. In der Vergangenheit wurden lediglich schmale Webmaschinen 10 mit entsprechenden Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 versehen.
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Die Zielsetzung der Erfindung ist bei derartigen Arbeitsbreiten insbesondere auch darin zu sehen, auch Webstrukturen, welche sich über die volle Arbeitsbreite der Webmaschine 10 erstrecken, in voller Breite der Einwirkung der Heizeinheiten 62, 64, 66, 68 zur Thermofixierung auszusetzen. Bisher war nur bekannt, schmale Streifen der Webstruktur der Wärmeeinwirkung auszusetzen und diese hinterher spiralig aufzuwickeln und an Stoßkanten zu verbinden, um die Webstruktur auf die gewünschte Breite zur Herstellung eines Papiermaschinefilzes zu bringen. Diese Einschränkung kann mittels der beschriebenen Maßnahmen wirkungsvoll umgangen werden.
