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Die
Erfindung betrifft eine Papiermaschinenbespannung zur Entwässerung
einer Faserstoffbahn in einer eine Faserstoffbahn herstellenden
Maschine mit einem Fadengelege aus wenigstens einer Lage Längsfäden und
wenigstens einer Lage die Längsfäden kreuzenden
Querfäden.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung einen Pressfilz gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
16.
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Eine
derartige Papiermaschinenbespannung ist beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung
EP 1 357 223 A1 bekannt.
Es wird vorgeschlagen, dass die parallel zueinander verlaufenden Längsfäden und
die parallel zueinander verlaufenden Querfäden an Kreuzungspunkten über einen
Klebstoff miteinander verklebt sind. Bei dem Klebstoff kann es sich
beispielsweise um einen Schmelzkleber, Diffusionskleber, Kontaktkleber
und/oder Reaktionskleber handeln. Die Verwendung des Klebstoffs eröffnet die
Möglichkeit,
eine direkte Verbindung zwischen den Längs- und Querfäden an den
Kreuzungspunkten unabhängig
vom Material der Fäden
zu bewirken, seien es nun Bikomponenten- als auch Einkomponentenfäden.
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Von
Nachteil ist neben den nicht unbeachtlichen Herstellungskosten der
Papiermaschinenbespannung infolge der Verwendung eines Klebstoffs mitsamt
seinen Eigenschaften und Eigentümlichkeiten
auch die herstellungsbedingt vorgegebene und aufgrund der zueinander
parallelen Ausrichtung der Fäden
nicht für
jeden Anwendungsfall optimale Lastverteilung der Papiermaschinenbespannung.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Papiermaschinenbespannung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass neben einer optimalen
Lastverteilung auch eine günstige Porengröße für jeden
Anwendungsfall gewährleistet wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass zumindest eine Auswahl von Fäden einer Lage mit unterschiedlichen
Abständen
sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch zueinander gelegt sind,
wobei sich der Abstand zweier benachbarter Fäden im Verlauf ihres Geleges
vorzugsweise ändert.
Die Änderung
des jeweiligen Abstands kann hierbei kontinuierlich, sprunghaft,
periodisch, bereichsweise und dergleichen erfolgen. Zudem nimmt
die vorzugsweise Änderung
des Abstands zweier benachbarter Fäden im Verlauf ihres Geleges vorzugsweise
einen Wert ≥ 1
%, vorzugsweise ≥ 3
%, insbesondere ≥ 5
%, bezogen auf die Länge
eines jeweiligen Fadens an.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
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Diese
individuelle Legung zumindest einer Auswahl von Fäden einer
Lage stellt erstmals eine Papiermaschinenspannung mit einem Fadengelege bereit,
die neben dem Vorteil einer optimalen Lastverteilung auch den Vorteil
von bestimmbaren und günstigen
Porengrößen durch
die sich ergebenden „Maschen" bei vertikaler Anordnung
unterschiedlicher Lagen zueinander erbringt.
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Der
Begriff des „Fadens" ist hierbei breitest möglich gefasst.
Der Faden kann beispielsweise mittels additiver als auch reduktiver
Fertigungsverfahren hergestellt worden sein. Ferner kann sein Material ein
PET, PA in allen Modifikationen, PP, PPS, PEK, PEKK, elastischer
PE, PBT, PTT oder Kombinationen daraus umfassen. Auch kann er armiert
sein, zum Beispiel faserverstärkt
mit Glasfasern, Kohlenstofffasern und/oder Keramikfasern. Zusätzlich kann
er auch ein Mehrkomponentenfaden, wie zum Beispiel ein Mantel-Kern-Faden,
ein Side-by-Side-Faden
und dergleichen, sein. Seine Eigenschaften, insbesondere Zugfestigkeit,
Dehnung und dergleichen, unterliegen generell keinen Beschränkungen.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung sind eine Auswahl von Fäden beider
Lagen mit unterschiedlichen Abständen
sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch zueinander gelegt. Dies
ermöglicht
unter anderem verbesserte Lastverteilungen bei individuellen Porengrößen des
Fadengeleges.
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So
können
beispielsweise die Fäden
einer Lage in mehreren Gruppen zueinander symmetrisch oder asymmetrisch
gelegt sein und die Gruppen von Fäden einer Lage können wiederum
zueinander symmetrisch oder asymmetrisch gelegt sein.
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Damit
die Markierung der zu entwässernden Faserstoff
durch die Bespannung so diffus als möglich gehalten wird, insbesondere
auch über
mehrere Lagen hinweg, sind die unterschiedlichen Abstände nach
einem Muster, wahllos oder in Kombination ausgewählt.
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In
weiterer Ausgestaltung können
zumindest zwei benachbarte Lagen von Fäden mit zumindest bereichsweise
gleicher oder annähernd
gleicher Ausrichtung vorgesehen sein, die eine sich ergänzende Positionierung
von Fäden
zueinander aufweisen. Dabei können
zwischen den Fäden
einer Lage zumindest bereichsweise Zwischenräume vorgesehen sein, die mit
einem durchlässigen
Material gefüllt sind,
wobei das durchlässige
Material bevorzugt wenigstens einen Polyurethanschaum umfasst. Ein
solches Arrangement hat den wesentlichen Vorteil, dass die sich
ergänzenden
Lagen die beispielsweise in einer Presse einer Papier- oder Kartonmaschine
wirkenden Druckimpulse optimal verteilen können und dabei immer noch eine
ausreichende Permeabilität aufweisen.
Der füllende
Polyurethanschaum wird im Regelfall nur dann aufgebracht, wenn das
Gelege auf einem flächigen
Trägermedium,
beispielsweise einem Vlies, angeordnet ist. Dies ist notwendig,
da dieser ansonsten durch die im Gelege vorhandenen Poren durchfließen würde und
somit keine homogene Oberfläche
ergäbe.
Die Poren sind unter anderem abhängig
von der Viskosität
des Polyurethanschaums und der bestehenden Porengröße.
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Um
diese Permeabilität
weitergehend beeinflussen zu können,
ist zumindest zwischen den zwei benachbarten Lagen von Fäden zumindest
bereichsweise eine vorzugsweise vollflächige permeable Schicht eingebracht.
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Ferner
können
die übereinander
angeordneten Fäden
zweier benachbarter Lagen zumindest bereichsweise wenigstens eine
unterschiedliche Eigenschaft aufweisen. Damit können sie sich in ihrer Funktion
ergänzen.
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Dabei
weisen die Fäden
einer Lage die wenigstens eine unterschiedliche Eigenschaft abwechselnd
und gegenüber
den Fäden
der benachbarten Lage versetzt auf. Damit wird insgesamt ein gleich bleibendes
Merkmal bei gleichzeitig optimierter Permeabilität und/oder Druckverhaltung
erhalten.
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Die
unterschiedliche Eigenschaft ist bevorzugt wenigstens die Fadendicke,
die Fadenhärte,
der Fadenaufbau, das Fadenmaterial oder dergleichen. Natürlich können auch
weitere Charakteristika des Fadens die unterschiedliche Eigenschaft
bilden. Auch kann der Faden ein Vliesstreifen oder ein Stoffbändchen sein,
wobei es denkbar ist, dass diese neben der Last aufnehmenden Funktion
auch noch andere Funktionen, wie zum Beispiel die Erzeugung von
innerem Volumen oder Rücksprungsvermögen, übernehmen.
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Allen
beschriebenen Ausgestaltungen ist überdies gemeinsam, dass zwei
benachbarte Lagen von Fäden
zumindest bereichsweise unter einem Winkel α verlaufen können, wobei der Winkel bevorzugt
einen Wert im Bereich von 0° ≤ a ≤ 90° annehmen
kann. Die Fäden
können
also beispielsweise in längs-,
quer- und/oder diagonalgerichteter
Ausrichtung zueinander verlaufen. Selbstverständlich können auch die Fäden einer
einzelnen Lage unter genanntem Winkel zueinander verlaufen.
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Auch
kann die Papiermaschinenbespannung mindestens zwei, vorzugsweise
mehrere Lagen von erfindungsgemäßen Fadengelegen
aufweisen, wobei bevorzugt zumindest zwei, vorzugsweise alle Lagen
von Fadengelegen durch je eine trennende Lage voneinander getrennt
sein können.
Die trennenden Lagen müssen
jedoch im Endstadium der Bespannungsherstellung mit den Fadengelegen
eine innige Verbindung eingehen.
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In
einer bevorzugten praktischen Ausführungsform ist die Papiermaschinenbespannung
ein Pressfilz zur Entwässerung
einer Faserstoffbahn in einer eine Faserstoffbahn herstellenden
Maschine mit einem Fadengelege aus wenigstens einer Lage Längsfäden und
wenigstens einer Lage die Längsfäden kreuzenden
Querfäden,
wobei er faserstoffbahnseitig mindestens eine feine Vliesschicht,
tragseitig mindestens eine grobe Vliesschicht und zwischen beiden
Vliesschichten eine Mittelschicht mit einem beschriebenen Fadengelege
aufweist. Die feine Vliesschicht weist hierbei bevorzugt ein Fasergewicht ≤ 5 dtex auf,
wohingegen die grobe Vliesschicht bevorzugt ein Fasergewicht ≥ 50 dtex aufweist.
Dabei kann die Vliesschicht auch aus einer Mischung verschiedener
Fasern bestehen, wobei in diesem Falle vorzugsweise die Fasern mit
dem größten Gewichtsanteil
das Kriterium „fein" versus „grob" festlegen.
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Dabei
können
die Fäden
der Mittelschicht in ihren beiden Seitenbereichen mit einem durchlässigen Material,
insbesondere Polyurethanschaum, gefüllt sein. Wie bereits erwähnt, wird
der füllende
Polyurethanschaum im Regelfall nur dann aufgebracht, wenn das Gelege
auf einem flächigen
Trägermedium,
beispielsweise einem Vlies, angeordnet ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die Zeichnung.
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Es
zeigen
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1 eine
schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Papiermaschinenbespannung;
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2 und 3 zwei
teilweise und schematische Schnittdarstellungen von weiteren Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Papiermaschinenbespannung;
und
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4 eine
Draufsicht auf beispielhafte Verläufe von benachbarten Fäden einer
Lage.
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Die 1 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Papiermaschinenbespannung 1.
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Die
Papiermaschinenbespannung 1 dient zur Entwässerung
einer nicht dargestellten Faserstoffbahn in einer eine Faserstoffbahn
herstellenden Maschine und sie umfasst ein Fadengelege 2 eine Lage
A an Längsfäden 3.1 bis 3.6 und
eine Lage B an die Längsfäden 3.1 bis 3.6 kreuzenden
Querfäden 4, wobei
lediglich ein Querfaden 4 sichtbar ist.
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Es
sind nun zumindest eine Auswahl von Fäden 3.1 bis 3.6 der
Lage A mit unterschiedlichen Abständen A1 bis
A5 sowohl symmetrisch als auch asymmetrisch
zueinander gelegt, wobei sich der Abstand B1 bis
B3 zweier benachbarter Fäden 3.1, 3.2; 3.3, 3.4; 3.5, 3.6 im
Verlauf ihres Geleges vorzugsweise ändert. Die Änderung des jeweiligen Abstands B1 bis B3 kann hierbei
kontinuierlich, sprunghaft, periodisch, bereichsweise und dergleichen
erfolgen.
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Die
Fäden 3.1 bis 3.6 der
Lage A sind in mehreren Gruppen G1 bis G3 zueinander symmetrisch oder asymmetrisch
gelegt, wobei die Gruppen G1 bis G3 von Fäden 3.1 bis 3.6 der
Lage A wiederum zueinander symmetrisch oder asymmetrisch gelegt sind.
Die unterschiedlichen Abstände
A1 bis A5 sind in der
Ausführung
der 1 nach einem Muster ausgewählt, sie können jedoch auch wahllos oder
in Kombination ausgewählt
sein.
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Die
Längsfäden 3.1 bis 3.6 der
Lage A und die Querfäden 4 der
Lage B verlaufen zumindest bereichsweise unter einem Winkel α, der einen
Wert im Bereich von 0° ≤ α ≤ 90° annimmt.
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Die 2 zeigt
eine teilweise und schematische Schnittdarstellung einer zweiten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Papiermaschinenbespannung 1.
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In
dieser Ausführung
sind zwei ein Fadengelege 2 bildende und benachbarte Lagen
C, D von Fäden 5.1 bis 5.6 und 6.1 bis 6.6 mit
zumindest bereichsweise gleicher oder annähernd gleicher Ausrichtung
und mit zumindest bereichsweise wenigstens einer unterschiedlichen
Eigenschaft vorgesehen, die eine sich ergänzende paarweise Positionierung
von Fäden 5.1, 6.1, 5.2, 6.2, 5.3, 6.3, 5.4, 6.4, 5.5, 6.5, 5.6 und 6.6 zueinander
aufweisen. Die unterschiedliche Eigenschaft ist in der dargestellten Ausführung die
Fadendicke, in weiterer Ausführung kann
es jedoch auch die Fadenhärte,
der Fadenaufbau, das Fadenmaterial oder dergleichen sein.
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Zwischen
den Fäden 5.1 bis 5.6 und 6.1 bis 6.6 einer
Lage C, D sind zumindest bereichsweise Zwischenräume 7.1 bis 7.5 und 8.1 bis 8.5 vorgesehen,
die mit einem durchlässigen
Material 9 gefüllt sind.
Das durchlässige
Material 9 umfasst hierbei wenigstens einen Polyurethanschaum 10.
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Weiterhin
ist zwischen den beiden benachbarten Lagen C, D von Fäden 5.1 bis 5.6 und 6.1 bis 6.6 zumindest
bereichsweise eine vorzugsweise vollflächige permeable Schicht 11 eingebracht
und die beiden benachbarten Lagen C, D von Fäden 5.1 bis 5.6 und 6.1 bis 6.6 verlaufen
zumindest bereichsweise unter einem Winkel α, der einen Wert im Bereich von
0° ≤ α ≤ 90° annimmt.
Vorliegend nimmt der Winkel α,
wie bereits erwähnt,
einen Wert im Bereich von 0°,
das heißt
gleiche oder annähernd
gleiche Ausrichtung, an.
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Die 3 zeigt
eine teilweise und schematische Schnittdarstellung einer dritten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Papiermaschinenbespannung 1.
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Es
sind erneut zwei ein Fadengelege 2 bildende und benachbarte
Lagen E, F von Fäden 12.1 bis 12.5 und 13.1 bis 13.5 mit
zumindest bereichsweise gleicher oder annähernd gleicher Ausrichtung
und mit zumindest bereichsweise wenigstens einer unterschiedlichen
Eigenschaft vorgesehen, die eine sich ergänzende paarweise Positionierung
von Fäden 12.1,13.1, 12.2, 13.2, 12.3, 13.3, 12.4, 13.4, 12.5 und 13.5 zueinander
aufweisen. Dabei weisen die Fäden 12.1 bis 12.5 der
Lage E die wenigstens eine unterschiedliche Eigenschaft abwechselnd
und gegenüber
den Fäden 13.1 bis 13.5 der
benachbarten Lage F versetzt auf. Die unterschiedliche Eigenschaft
ist in der dargestellten Ausführung
die Fadendicke, in weiterer Ausführung
kann es jedoch auch die Fadenhärte,
der Fadenaufbau, das Fadenmaterial oder dergleichen sein.
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So
weist der Faden 12.1 der Lage E eine kleine Fadendicke
auf, der benachbarte Faden 13.1 der Lage F hingegen eine
große
Fadendicke. Der benachbarte Faden 12.2, 13.2 der
gleichen Lage E, F weist wiederum eine konträre Fadendicke auf. Diese Geometrien
wiederholen sich, so dass schließlich eine gleichmäßige Dicke
des Fadengeleges 2 gegeben ist. Die gleichen Fadendicken
können
sich natürlich
auch über
mehrere Fäden
derselben Lage und/oder mit einem Muster in derselben Lage erstrecken.
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Die
beiden benachbarten Lagen E, F von Fäden 12.1 bis 12.5 und 13.1 bis 13.5 verlaufen
zumindest bereichsweise unter einem Winkel α, der einen Wert im Bereich
von 0° ≤ α ≤ 90° annimmt.
Vorliegend nimmt der Winkel α,
wie bereits erwähnt,
einen Wert im Bereich von 0°,
das heißt
gleiche oder annähernd
gleiche Ausrichtung, an.
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Das
in den 1 bis 3 dargestellte Fadengelege 2 kann
beispielsweise Teil einer Mittelschicht 15 eines Pressfilzes 14 sein,
der zudem faserstoffbahnseitig eine feine Vliesschicht 16 und
tragseitig eine grobe Vliesschicht 17 aufweist.
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Dieser
mögliche
Aufbau des Pressfilzes 14 ist ergänzend in der Ausführung der 2 dargestellt.
Die zwischen den beiden Vliesschichten 16, 17 angeordnete
Mittelschicht 15 kann dabei selbstverständlich noch weitere Lagen an
Fäden aufweisen. Auch
können
die dargestellten Fäden 5.1 bis 5.6 und 6.1 bis 6.6 der
Mittelschicht 15 in ihren beiden Seitenbereichen H, I mit
einem durchlässigen
Material 18, insbesondere Polyurethanschaum, gefüllt sein.
Die vorzugsweise vollflächige
permeable Schicht 11 muss in dieser Ausführung nicht
notwendigerweise vorhanden sein.
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Die 4 zeigt
eine Draufsicht auf beispielhafte Verläufe von benachbarten Fäden 3.1 bis 3.11 einer
Lage. Die Fäden 3.1 bis 3.11 können hierbei
in Längsrichtung,
als auch in Querrichtung, als auch in Kombination geordnet sein.
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Hierbei
ist klar ersichtlich, dass sich der jeweilige Abstand B1 bis
B6 zweier benachbarter Fäden 3.1 bis 3.11 im
Verlauf ihres Geleges ändert.
Die Änderung
des jeweiligen Abstands B1 bis B6 kann hierbei kontinuierlich (Fäden 3.1, 3.2),
sprunghaft (Fäden 3.3, 3.4),
periodisch, bereichsweise (Fäden 3.5, 3.6), permanent
variierend (Fäden 3.7, 3.8: 3.10, 3.11), pseudo-parallel
(Fäden 3.9, 3.10)
und dergleichen erfolgen. Die dargestellten Verläufe sind, wie bereits erwähnt, rein
beispielhaft. Es können
selbstverständlich
sowohl weitere, nicht dargestellte Verläufe als auch Kombinationen
von Verläufen
vorhanden sein.
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Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass durch die Erfindung eine Papiermaschinenbespannung
der eingangs genannten Art so weitergebildet wird, dass neben einer
optimalen Lastverteilung auch eine günstige Porengröße für jeden
Anwendungsfall gewährleistet
ist.
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- 1
- Papiermaschinenbespannung
- 2
- Fadengelege
- 3.1
bis 3.6
- Längsfaden
- 4
- Querfaden
- 5.1
bis 5.6
- Faden
- 6.1
bis 6.6
- Faden
- 7.1
bis 7.5
- Zwischenraum
- 8.1
bis 8.5
- Zwischenraum
- 9
- Material
- 10
- Polyurethanschaum
- 11
- Schicht
- 12.1
bis 12.5
- Faden
- 13.1
bis 13.5
- Faden
- 14
- Pressfilz
- 15
- Mittelschicht
- 16
- Vliesschicht
- 17
- Vliesschicht
- 18
- Material
- A
- Lage
- A1 bis A5
- Abstand
- B
- Lage
- B1 bis B3
- Lage
- C
- Lage
- D
- Lage
- E
- Lage
- F
- Lage
- G1 bis G3
- Gruppe
- H
- Seitenbereich
- I
- Seitenbereich
- α
- Winkel