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Stand der Technik
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Trocknergewebe, das dazu ausgelegt ist, in einer Trockenpartie einer Papiermaschine verwendet zu werden. Das Trocknergewebe ist eine Webstruktur und umfasst Maschinenlaufrichtungsgarne, d. h. Kettgarne, und Querrichtungsgarne, d. h. Schussgarne.
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Das Gebiet der Erfindung ist genauer im Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs definiert.
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In einer Trockenpartie einer Papiermaschine werden Trocknergewebe und Siebe verwendet. Das Trocknergewebe erlaubt der zu trocknenden Papierbahn, durch die Trockenpartie geführt zu werden. Allerdings hat sich herausgestellt, dass die bekannten Lösungen einige Nachteile haben.
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Kurze Beschreibung der Erfindung
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein neues und besseres Trocknergewebe zur Verfügung zu stellen.
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Das Trocknergewebe der Erfindung ist durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs gekennzeichnet.
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Eine Idee der offenbarten Lösung ist, dass als Maschinenlaufrichtungsgarne, d. h. MD-Garne oder Kettgarne, Flachgarne verwendet werden. Das Gewebe hat eine Doppelmaschinenlaufrichtungsgarnstruktur, d. h. ein Doppelkettsystem, wodurch die Maschinenlaufrichtungsgarne in zwei aufeinanderfolgenden Lagen angeordnet sind. Darüber hinaus haben die MD-Garne auf zumindest einer papierseitigen Oberfläche des Trocknergewebes äußerst lange Flottungen. Die lange Flottung bedeutet, dass die MD-Garne über mindestens sieben Querrichtungsgarne, d. h. CMD-Garne oder Schussgarne, hinweglaufen.
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Des Weiteren hat das Trocknergewebe eine Doppeltuchstruktur. Das Trocknergewebe hat dann zwei unabhängige Gewebelagen, die jeweils ihre eigenen Garne umfassen. Allerdings ist die Struktur selbstvernäht, weswegen die Lagen des Gewebes so miteinander verbunden sind, dass die Maschinenlaufrichtungsgarne in geeigneten Intervallen in die papierseitige Lage und die walzenseitige Lage greifen.
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Ein Vorteil der offenbarten Lösung ist, dass die Papierseite des Trocknersiebs sehr glatt ist und ihre Kontaktfläche groß ist. Die glatte Oberfläche verhindert die Musterung des Produkts. Die erhebliche Kontaktfläche erlaubt auch eine geeignete Wärmeübertragung zwischen der Papierbahn und dem Trocknergewebe, wodurch die Struktur dem Gewebe eine höhere Trocknungsleistung verleiht.
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Das offenbarte Trocknergewebe sorgt auch für gute Laufeigenschaften in der Trocknerpartie einer Papiermaschine. Dies liegt an der Tatsache, dass die Luftmenge, die von einem glattflächigen Trocknergewebe mitgeführt wird, gering ist. Somit kann das Gewebe einen geringen Lufttransport und gute aerodynamische Eigenschaften haben.
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Darüber hinaus ist die Neigung oder die Kraft, die Bahn in Position zu halten, auf einem glatten Trocknergewebe gut, und deswegen kontrolliert das Gewebe den Verlauf der Bahn auch bei hohen Geschwindigkeiten. Ein weiterer Vorteil eines Trocknergewebes mit glatter Oberfläche ist, dass das Gewebe sauber bleibt und im Fall einer Verschmutzung leicht gereinigt werden kann.
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Die offenbarte Doppeltuchstruktur beziehungsweise Doppelgarnstruktur des Trocknergewebes macht das Gewebe stark und stabil. Die Maschinenlaufrichtungslängung des Gewebes kann klein sein, da die Struktur dank der Doppeltuchstruktur eine große Menge Maschinenlaufrichtungsmaterial umfasst. Darüber hinaus kann aufgrund der großen Menge Maschinenlaufrichtungsmaterial die Verschleißbeständigkeit des offenbarten Trocknergewebes hervorragend sein.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat das Trocknergewebe eine achtfächrige Doppeltuchstruktur.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Maschinenlaufrichtungsgarne in der Struktur des Trocknergewebes vertikal aufeinander geschichtet. Alternativ sind die Maschinenlaufrichtungsgarne vertikal übereinander positioniert, haben aber einen leichten Versatz zueinander.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt die Kontaktfläche der Papierseite des Trocknergewebes 50 % oder mehr. Die große Kontaktfläche wird mittels langer Flottungen von flachen Maschinenlaufrichtungsgarnen ausgebildet. Es ist festgestellt worden, dass das Trocknungsvermögen hervorragend ist, wenn die Kontaktfläche 50 % oder mehr beträgt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt die Luftdurchlässigkeit des Trocknergewebes nach Wärmebehandlung zwischen 90–400 cfm (Kubikfuß pro Minute). Die Wärmebehandlung macht das Gewebe im Großen und Ganzen dicht, da die MD-Garne aufgrund einer Schrumpfung des Gewebes aufeinander zubewegt werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Querrichtungsgarne stark schrumpfende Garne, wodurch sich eine Wärmebehandlung des Trocknergewebes so gestaltet, dass sie eine Querrichtungsschrumpfung des Trocknergewebes hervorruft, sodass benachbarte Maschinenlaufrichtungsgarne aufeinander zubewegt werden. Des Weiteren beträgt die Schrumpfung des Querrichtungsgarns mehr als 10 %, wobei das Trocknergewebe nach dem Weben mittels Wärmebehandlung mindestens 10 % in der Querrichtung geschrumpft ist. Die Schrumpfung des Trocknergewebes in der Querrichtung erhöht auch die Kontaktfläche der Papierseite.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke oder Stärke des Trocknergewebes zwischen 1,4–1,8 mm. Wenn die Dicke in diesem Bereich liegt, hat das Trocknergewebe die nötige Stabilität und ist immer noch nicht zu dick.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat das Trocknergewebe eine einlagige Struktur. Dann hat das Trocknergewebe in nur einer einzigen Lage Querrichtungsgarne.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt des Querrichtungsgarns rund oder im Wesentlichen rund.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt der Durchmesser des Querrichtungsgarns zwischen 0,4 und 0,8 mm.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Querschnitt der Maschinenlaufrichtungsgarne rechteckig oder im Wesentlichen rechteckig. Die Querschnittsform des Rechtecks kann runde Ecken haben. Des Weiteren beträgt die Breite des Maschinenlaufrichtungsgarns 0,6 mm oder mehr und die Höhe 0,4 mm oder weniger.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Maschinenlaufrichtungsgarne und die Querrichtungsgarne Garne aus Polyethylenterephthalat (PET). PET-Garne sind verglichen mit zum Beispiel Garnen aus Polyphenylensulfid (PPS) weniger teuer. Die PET-Garne können ein Additiv enthalten, um die Wärmebeständigkeit und Stabilität zu verbessern. Dank der offenbarten Gewebestruktur kann weniger teures Material verwendet werden, ohne die Verschleißeigenschaften, die Stabilität und die Haltbarkeit des Trocknergewebes zu beeinträchtigen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Trocknergewebe ein Flachgewebe. Dann hat das Trocknergewebe in der Maschinenlaufrichtung zwei entgegengesetzte Längskanten und in der Querrichtung zwei entgegengesetzte Verbindungsenden. Die Verbindungsenden können während der Installation des Trocknergewebes in einer Trockenpartie miteinander verbunden werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Trocknergewebe in der Querrichtung des Gewebes mit einem ersten Nahtende und einem zweiten Nahtende versehen. Die Nahtenden sind mit Verbindungselementen zum Verbinden der Nahtenden versehen, um eine Naht auszubilden und durch die Naht ein endloses Trocknergewebe ausbilden zu können. Das Trocknergewebe kann flachgewebt sein und es kann mit irgendeiner Art integrierter oder separater Nahthilfen oder Verbindungselementen versehen sein, um die fernen Enden miteinander zu verbinden, wenn das Trocknergewebe in einer Anwendungsposition installiert wird.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Teil der Maschinenlaufrichtungsgarne so angeordnet, dass er an den Nahtenden Nahtschlaufen bildet. Die Maschinenlaufrichtungsgarne können das Trocknergewebe dann mit einer starken und nicht musternden Kettschlaufennaht versehen. Die Nahtschlaufen können aufgrund der langen Flottungen der Maschinenlaufrichtungsgarne, die die Nahtschlaufen bilden, relativ lang sein. Dank der relativ langen Nahtschlaufen ist die Installation des Trocknergewebes leicht und schnell. Allerdings führen die langen Nahtschlaufen zu keiner Musterung der Bahn.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel bilden sämtliche Maschinenlaufrichtungsgarne an beiden Nahtenden Nahtschlaufen. Das Nähen eines solchen Trocknergewebes ist einfach und schnell.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Teil der Maschinenlaufrichtungsgarne so angeordnet, dass er an den Nahtenden Nahtschlaufen bildet. Die Schlaufen sind am Nahtende so gruppiert, dass zwei benachbarte MD-Garne so angeordnet sind, dass sie ein Paar langer Schlaufen bilden, und dass die folgenden zwei benachbarten MD-Garne so angeordnet sind, dass sie kurze Schlaufen bilden, und dass die nächsten zwei benachbarten MD-Garne wiederum zwei lange Nahtschlaufen bilden und so weiter. Somit können die Nahtenden sogenannte Doppelnahtschlaufen umfassen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Nahtenden mit Nahtspiralen versehen, die als Verbindungselemente dienen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Trocknergewebe unter Verwendung einer Endloswebtechnologie erzeugt, wodurch das Trocknergewebe keine Nahtenden umfasst. Anstelle dessen hat das Trocknergewebe die Form einer Endlosschlaufe.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel laufen die Maschinenlaufrichtungsgarne auf der Walzenseite des Trocknergewebes unter mindestens sieben Querrichtungsgarnen hindurch, wodurch auf der Walzenseite lange Flottungen ausgebildet werden. Lange Flottungen der Maschinenlaufrichtungsgarne auf der walzenseitigen Oberfläche verbessern die Verschleißbeständigkeit des Trocknergewebes.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel haben die Maschinenlaufrichtungsgarne freie lange Flottungen, die mindestens elf Querrichtungsgarne queren. Es ist möglich, dass die Maschinenlaufrichtungsgarne über fünfzehn, neunzehn oder sogar etliche CMD-Garne auf der papierseitigen Oberfläche und/oder auf der walzenseitigen Oberfläche hinweglaufen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat das Trocknergewebe eine asymmetrische Struktur hinsichtlich des freien langen Laufs der Maschinenlaufrichtungsgarne auf der Papieroberflächenseite und der Walzenoberflächenseite. Das bedeutet, dass die Größe der Flottungen auf der papierseitigen Oberfläche und der walzenseitigen Oberfläche verschieden sein kann.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel haben benachbarte Maschinenlaufrichtungsgarne einen Phasenversatz von zwei Querrichtungsgarnen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Maschinenlaufrichtungsgarne Monofilamentgarne.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Querrichtungsgarne Monofilamentgarne.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat das Trocknergewebe eine mindestens achtfächrige Webstruktur. Somit kann das Gewebe bezüglich seines Webmusters eine 8-, 10-, 12- oder 16-fächrige Struktur haben. Dank dieser Struktur kann das Gewebe äußerst lange freie Flottungen von MD-Garnen haben.
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Die oben offenbarten Ausführungsbeispiele können kombiniert werden, um geeignete Lösungen zu bilden, die mit den notwendigen Merkmalen versehen sind.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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In den beigefügten Zeichnungen werden einige Ausführungsbeispiele genauer beschrieben. Es zeigen:
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1 eine schematische Perspektivansicht eines Trocknergewebes, das mit einer Naht versehen ist und dadurch die Form einer Endlosschlaufe hat,
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2 eine schematische Ansicht eines Trocknergewebes von einer papierseitigen Oberfläche aus gesehen,
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3 schematisch und von der Querrichtung aus gesehen einen Endabschnitt eines denkbaren einlagigen Trocknergewebes, das mit Verbindungsnahtschlaufen versehen ist, um die Ausbildung einer Naht zu ermöglichen,
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die 4 und 5 schematische Ansichten eines Trocknergewebes, das auf einer papierseitigen Oberfläche und auf einer walzen- oder maschinenseitigen Oberfläche mit langen Flottungen von Maschinenlaufrichtungsgarnen versehen ist,
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6 schematisch einen Unterschied zwischen einer herkömmlichen Lösung mit kurzen Flottungen von MD-Garnen und der offenbarten Lösung mit langen Flottungen von MD-Garnen,
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7 eine Oberfläche einer papierseitigen Oberfläche eines Trocknergewebes,
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8 eine Oberflächentopographie einer papierseitigen Oberfläche eines Trocknergewebes, wobei in der Figur mittels verschiedener Farben eine potenzielle Oberflächenkontaktfläche angegeben wird, und
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9 ein Beispiel eines Trocknergewebes gemäß der offenbarten Lösung.
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Aus Klarheitsgründen zeigen die Figuren einige Ausführungsbeispiele der offenbarten Lösung auf eine vereinfachte Weise. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente.
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Ausführliche Beschreibung von einigen Ausführungsbeispielen
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Die 1 und 2 zeigen einige Grundmerkmale eines denkbaren Trocknergewebes 1. Das Trocknergewebe 1 kann eine Webstruktur mit Maschinenlaufrichtungsgarnen 2 und Querrichtungsgarnen 3 haben, die einander kreuzen. Das Trocknergewebe kann flachgewebt sein und seine Nahtenden SE1 und SE2 können miteinander verbunden sein, um eine Naht S auszubilden, wenn es in einer Trockenpartie einer Papiermaschine installiert ist. Das Trocknergewebe 1 ist dazu ausgelegt, in der Maschinenlaufrichtung MD zu laufen. Das Trocknergewebe 1 umfasst eine papierseitige Oberfläche P, gegenüber der in der Trockenpartie eine zu trocknende Papierbahn angeordnet wird. Die gegenüberliegende Seite ist eine walzenseitige Oberfläche, die Walzen und anderen Maschinenelementen der Papiermaschine gegenüberliegt.
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Die 3 zeigt einen Endabschnitt eines denkbaren einlagigen Trocknergewebes 1, das mit Verbindungsnahtschlaufen 4 versehen ist. Wenn gegenüberliegende Nahtenden SE1 und SE2 einander gegenüberliegend so angeordnet werden, dass die Nahtschlaufen 4 an ihren Enden verzahnt sind und ein Nahtkanal ausgebildet wird, wird eine Naht S ausgebildet. Innerhalb des Nahtkanals wird ein Verbindungsgarn oder Nahtgarn 5 eingeführt, um die Nahtenden SE1 und SE2 zu verbinden.
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In 3 ist die Grundstruktur des Trocknergewebes 1 ein einlagiges Gewebe, wobei sich die Querrichtungsgarne 3a und 3b in einer einzelnen Lage befinden. Der Struktur kann Querrichtungsfüllgarne 3a und Querrichtungsgrundgarne 3b umfassen. Die Garne 3 sind mit den Maschinenlaufrichtungsgarnen 2 verbunden. Die Maschinenlaufrichtungsgarne 2 sind in zwei Lagen 2a, 2b angeordnet, die so übereinander liegen, dass die Garne 2a auf der papierseitigen Oberfläche P und die Garne 2b auf der walzenseitigen Oberfläche R laufen. Somit hat das Gewebe eine Doppelgewebestruktur, die ein Doppelkettgarnsystem umfasst. Die Maschinenlaufrichtungsgarne bilden an den Nahtenden SE1 und SE2 Nahtschlaufen. Die Maschinenlaufrichtungsgarne 2 haben auf der papierseitigen Oberfläche P freie lange Flottungen LFP über sieben Querrichtungsgarne 3 hinweg. Die walzenseitige Oberfläche R kann ebenfalls mit den langen Flottungen LFR versehen sein. Die Anzahl an Quergarnen 3, die von den Maschinenlaufrichtungsgarnen 2 mit den langen Flottungen gequert werden, kann die gleiche sein oder verschieden sein, was bedeutet, dass die Struktur symmetrisch oder asymmetrisch sein kann. Wie in 3 zu erkennen ist, hat das Trocknergewebe eine achtfächrige Webstruktur, wobei das Maschinenlaufrichtungsgarn 2 über sieben CMD-Garne 3 hinwegläuft, unter einem CMD-Garn 3 hindurchläuft und unter Wiederholung des gleichen Musters weiterläuft. Es sollte erwähnt werden, dass auch andere Webmuster verwendet werden können, die äußerst lange Flottungen ermöglichen.
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Die 4 und 5 zeigen ein Trocknergewebe 1, das eine Doppeltuchstruktur mit CMD-Garnen 3 in zwei Lagen hat. In den 4 und 5 sind CMD-Garne einer Bodenlage mit dem Bezugszeichen 3d versehen. Des Weiteren ist das Trocknergewebe 1 auf einer papierseitigen Oberfläche P und auch auf einer walzen- oder maschinenseitigen Oberfläche R mit langen Flottungen LFP von Maschinenlaufrichtungsgarnen 2 versehen. Die 4 verdeutlicht auch, dass sämtliche Maschinenlaufrichtungsgarne 2 das gleiche Webmuster haben, ein benachbartes MD-Garnmuster jedoch eine Phasenverschiebung von ein oder zwei CMD-Garnen in der gleichen Richtung umfasst.
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Die 6 stellt schematisch den Unterschied zwischen einer herkömmlichen Lösung mit kurzen Flottungen SF von MD-Garnen 2 und der offenbarten Lösung mit langen Flottungen LF von MD-Garnen 2 dar.
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Die 7 stellt eine Oberfläche einer papierseitigen Oberfläche P eines Trocknergewebes 1 dar. In der 8 ist eine Oberflächentopographie einer papierseitigen Oberfläche P eines Trocknergewebes 1 gezeigt. Die potenzielle Oberflächenkontaktfläche ist in der 8 mittels gelber Farbe gezeigt. Die gelbe oder hellere Farbe gibt die potenziellen Kontaktflächen an, während die rote oder dunklere Farbe kontaktfreie Flächen angibt. Wie sich leicht anhand von 8 erkennen lässt, stellen die Kontaktflächen mehr als 50 % der Gesamtfläche des Trocknergewebes 1 dar.
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9 zeigt ein Beispiel eines exemplarischen Trocknergewebes mit einer Luftdurchlässigkeit von 110 cfm gemäß der offenbarten Lösung. Die Merkmale und die in Labormessungen ermittelten Eigenschaften des Trocknergewebes sind wie folgt:
- – Gestaltung 8-fächriges DT
- – Schussprofil, mm 0,3 × 0,8
- – Schusszahl, 1/10 cm 240
- – Stärke, mm 1,6
- – Grundgewicht, g/m2 1300
- – MD-Festigkeit kN/m 270
- – MD-Längung@ 5 kN/m, % 0,9
- – CMD-Steifigkeit, mN 250
- – Kontaktfläche, % 52
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Die MD-Garne und CMD-Garne können beide Monofilamente sein und aus Kunststoffmaterial bestehen. Als MD-Garne werden Flachfäden verwendet, deren Querschnitt vorzugsweise einem Rechteck mit abgerundeten Ecken ähnelt. Ein solcher Faden ist verglichen mit zum Beispiel flachen ovalen Fäden, die grundsätzlich auch eingesetzt werden können, mit einer größeren Kontaktfläche versehen. Der Querschnitt der CMD-Garne kann wiederum im Wesentlichen rund sein, wodurch die MD-Garne so glatt wie möglich zwischen den CMD-Garnen laufen, wenn sie zwischen der Papierseite P und der Walzenseite R des Gewebes hindurchlaufen. Als CMD-Garne können äußerst stark schrumpfende Fäden eingesetzt werden, was bedeutet, dass die Längsschrumpfung eines Einzelfadens mindestens 10 % beträgt. Darüber hinaus beträgt die Schrumpfung in der Breitenrichtung des gesamten Trocknergewebes mindestens 10 %.
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Diese Anwendung bezieht sich auf ein Trocknergewebe, das in einer Trockenpartie einer Papiermaschine verwendet wird. Es ist jedoch erkannt worden, dass die offenbarte Gewebestruktur auch in Filtervorrichtungen wie Horizontalbandfiltern genutzt werden könnte. Die offenbarte Struktur kann auch günstig als ein Transportband in einer Papiermaschine oder irgendeiner anderen Maschine verwendet werden, die eine Faserbahn verarbeitet.
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Die Zeichnungen und die Beschreibung, die damit verbunden sind, sollen lediglich die Idee der Erfindung darstellen. Die Einzelheiten der Erfindung können innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche variieren.
