CN103328718B - 具有抗撕裂边缘的穿孔薄膜绷网 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于造纸机的绷网（10），其中，绷网以在绕转方向（LR）上闭合的薄膜状的无端带（1）的形式构造，该无端带（1）具有穿孔的使用区域（PB）和至少一个在使用区域（PB）与侧边（2、3）之间延伸的边缘区域（RB），并且其中，边缘区域具有与使用区域相比较小的穿孔密度。

Description

具有抗撕裂边缘的穿孔薄膜绷网

技术领域

本发明涉及用于造纸机的绷网，并且尤其涉及用于在造纸机内的纤维幅材的铺覆和输送的非织造的绷网。

背景技术

造纸机用于制造纤维无纺幅材，例如不同类型的纸张、纸板、板纸和类似的无纺材料。“纸张”的概念在本文中代表这些种类的纤维无纺幅材来使用。

在造纸机的成形部内，纤维无纺幅材的制造开始于对绷网施加纤维材料悬浮物或者将纤维材料悬浮物引入到构造在两个绷网之间的空隙内。绷网通常以无端带（Endlosband）的形式来实施，这些无端带通过辊子偏转地分别在造纸机的确定部分或者部段内绕转。绷网的纸张侧的表面承载纤维材料悬浮物或者承载从其中通过脱水产生的纤维材料幅材或者纤维无纺幅材。绷网通过辊子引导的表面在以下被称为运转侧。为了脱水，绷网具有通道，水可以通过这些通道从纸张侧的表面朝运转侧被吸出。

在造纸机的成形部内目前作为成形筛所使用的绷网由织造材料构成。织造绷网由于其有规则的网结构经常导致在纸张幅材内的不期望的标记，并且由于其小的弯曲刚度在造纸机中绕转时易于形成折皱。此外，用于构造无端带形式的织造绷网的网缝合是极其复杂并且成本高的。因此存在对替选的绷网的需要。

作为对织造绷网的替选，提出了由薄膜状的非织造的材料幅材制造的绷网。在专利文献CA1230511和US4541895中例如给出了一种绷网，该绷网由一种由多层非织造的不透水的材料构成的层压件形成，在该层压件内引入开口，用于脱水。层压件的各层的连接通过例如超声波焊接、高频焊接或者热焊接来面式地进行。脱水孔优选地借助激光钻孔被引入到层压件内。

在专利申请US2010/0230064中提出了一种用于在造纸机中使用的薄膜状的绷网，该绷网由一种呈螺旋形缠绕的聚合物带制成。该聚合物带的宽度明显小于由其制成的绷网的宽度，其中，聚合物带的纵方向，除了由卷绕高度给出的倾斜位置以外，与绷网的运转方向一致。聚合物带的相邻螺距（Windungsgang）的各自相互对置的侧边被相互焊接，用以构造闭合的运转面。此外绷网具有孔，空气和/或水可以穿过这些孔从绷网的一个表面到达其他表面。

为了避免纸张的不期望的标记，绷网必须在其运送纤维材料幅材的区域内具有均一的透水性。对此，在薄膜状的绷网的情况下需要如下孔图案，其中，具有选自50μm至250μm的范围的直径的孔以大约相同数量级的间隔均匀地分布。然而，相应的穿孔导致薄膜状的绷网的机械负载能力的减弱，该减弱尤其可以在被强烈负载的侧边缘上导致绷网的撕裂。

如下是公知的，即，借助超声波或者热能来焊接织造的成形筛的边缘，必要时也利用附加材料、例如聚氨酯来增强该边缘，因此在造纸机内绕转时不会撕裂绷网的边缘。由于缺乏纱线可以通过焊接相互连接并且该网结构的孔隙可以以附加材料来填缝的网结构，因而该类型的边缘增强不可转用到薄膜状的绷网上。

发明内容

因此值得期望的是给出一种用于在造纸机中使用的薄膜状的绷网的边缘构造，该边缘构造针对在绷网的根据规定的使用期间绷网边缘的撕裂提供高的安全性。

关于此的实施方式包括一种用于造纸机的绷网，其中，绷网构造成在绕转方向上闭合的薄膜状的无端带的形式，该无端带具有穿孔的使用区域和至少一个在使用区域与侧边之间延伸的边缘区域，并且其中，边缘区域具有与使用区域相比小的穿孔密度。

薄膜状的无端带在这里是指一种带，该带的宽度由两个相互对置的侧边界定，该带在平行于两个侧边的方向上实施成自身闭合的并作为与其侧向延伸尺寸相比较薄的单片体。层压件在此方面同样作为单片体来理解。使用区域是指绷网的一部分，在该部分上进行纤维材料幅材的成形和页面形成。穿孔密度是指与各自的相关区域相联系的、在绷网的纸张侧的表面上的孔隙的横截面积与总面积之比。该概念经常也称为多孔性。

此外，由此指出的是，在本文献和权利要求中为了列举特征而使用的概念“包括”、“具有”、“包含”、“含有”和“带有”、以及其语法变化一般表示特征（例如方法步骤、装置、区域、大小及诸如此类）的非封闭式的列举，并且绝不排除另外的和其他的特征的存在或者其他的或附加的特征的组合。

以上描述的实施方式的设计具有至少一个无孔隙的边缘区域，由此创造了一种特别稳定的且抗撕裂的绷网边缘。因此，该边缘区域与具有较高多孔性的边缘区域相比较会表现得较窄，例如具有30mm或者更小的宽度。

在其他的设计中，至少一个边缘区域具有孔隙，孔隙以在绕转方向上延伸的、彼此具有恒定间隔的孔排的形式布置，并且其中，孔排彼此之间以及到绷网的穿孔的使用区域的间隔大于在绷网的穿孔的使用区域的在绷网的绕转方向上延伸的孔排之间的间隔。在该设计的情况下边缘区域的与无孔隙的边缘相比较小的机械强度使由边缘区域的受界定的扭曲引起的对在绷网的使用区域与边缘区域之间的不同的拉伸应力的补偿成为可能，因此在穿孔的使用区域之内不会形成折皱。

然而为了得到最大的抗撕裂强度，在绷网的侧边与边缘区域的与该侧边最相邻的孔排之间的间隔有利地至少相应于该孔排到与之最相邻的孔排的间隔。

以上表示的实施方式的其他设计具有构造在边缘区域内的孔排到其向侧边方向上最相邻的孔排的如下间隔，该间隔大于该孔排到其向穿孔的使用区域方向上最相邻的孔排的间隔。该设计使边缘区域向界定该边缘区域的侧边方向上的机械稳定性的逐步的或者逐渐的增高成为可能。

另一种用于增高边缘区域向界定该边缘区域的侧边方向上的机械稳定性的可能性在于，实施至少一个构造在边缘区域内的孔排，该孔排比其在朝绷网的穿孔的使用区域的方向上最相邻的孔排具有更小的孔密度。

为了由在绷网的边缘区域与使用区域之间的拉伸应力的差别来决定的扭曲不会继续到侧边，在绷网的侧边与边缘区域的与该侧边最相邻的孔排之间的间隔大于该孔排到与之最相邻的孔排的间隔。

边缘区域的机械稳定性也可以通过选择构造在其内的孔隙的横截面几何形状来影响。先前提到的多孔边缘区域的有利设计因此具有如下孔排，这些孔排具有孔，这些孔具有与构造在穿孔的使用区域内的孔隙不同的横截面几何形状。在这里通过改变构造在边缘区域内的孔的横截面几何形状的取向而得到一种附加的设计可能性。有利的实施方式因此具有在至少一个在构造于边缘区域内的孔排中的孔的横截面几何形状的如下取向，该取向不同于在其他孔排中的孔的横截面几何形状的取向。此外或者附加地，在构造于边缘区域内的同一孔排内的孔的横截面几何形状也可以不同地取向。

在其他设计中，绷网的边缘区域除了以上表示的特征以外还比穿孔的使用区域厚。这可以要么通过相应制造无端带要么通过施加带状的边缘铺覆层来执行。

附图说明

本发明的其他特征可以从确定的实施例的下述说明书、权利要求书以及附图中得知。在对本发明的若干实施例的下述阐述中涉及以下附图，其中：

图1示出穿孔绷网的示意图；

图2a示出穿过部分打孔的、具有均匀横截面的孔隙的薄膜绷网的横截面示意图；

图2b示出穿过部分打孔的、具有锥形孔隙的薄膜绷网的横截面示意图；

图3示出在边缘无孔隙的实施方案的穿孔绷网的部分区域示意图；

图4示出与薄膜状的绷网的穿孔的使用区域联接的非穿孔的边缘区域的断面的示意图；

图5示出与薄膜状的绷网的穿孔的使用区域联接的根据第一设计方案被穿孔的边缘区域的断面示意图；

图6示出与薄膜状的绷网的穿孔的使用区域联接的根据第二设计方案被穿孔的边缘区域的断面示意图；

图7示出与薄膜状的绷网的穿孔的使用区域联接的根据第三设计方案被穿孔的边缘区域的断面示意图；

图8示出与薄膜状的绷网的穿孔的使用区域联接的根据第四设计方案被穿孔的边缘区域的断面示意图；

图9示出与薄膜状的绷网的穿孔的使用区域联接的根据第五设计方案被穿孔的边缘区域的断面示意图；

图10示出穿过在根据第一实施方式所增强的边缘区域周围的薄膜状的绷网的横截面示意图；

图11示出穿过在根据第二实施方式所增强的边缘区域周围的薄膜状的绷网的横截面示意图；

图12示出穿过在根据第三实施方式所增强的边缘区域周围的薄膜状的绷网的横截面示意图。

需指出的是，本发明不受限于所描述的实施例的实施方式，而是由所附权利要求的范围来确定。尤其在根据本发明的实施方式中的各特征可以以不同的数量和组合，在下面引用的例子中实现。在附图中，针对功能上对应或者相似的特征不依赖于特定的实施方式地使用相同或者相似的附图标记。

具体实施方式

图1示出穿孔绷网10的示意图。穿孔绷网由带1组成，带1在宽度上由两个侧边2和3界定。在平行于两个侧边2和3的方向上带1自身闭合并因此被称为无端带。绷网10具有纸张侧的表面5，在绷网10的根据规定的使用时，纤维材料悬浮物或者由其形成的纤维材料幅材处在该表面5上。绷网10的纸张侧的表面5是绷网10的在图中向外对准的表面。面向由绷网10包围的体积的、向内对准的表面在本文献中被称为运转侧6。运转侧6贴靠于在附图中未示出的辊子上，该辊子导致了绷网10的绕转。

无端带自身闭合的方向在以下被称为无端带1或者绷网10的运转方向LR或者绕转方向LR，沿着在两个侧边2与3之间的最短连接的方向被称为横方向QR。从绷网10的运转侧朝纸张侧的表面指向的方向在后面被称为绷网10或者无端带1的竖直方向。

为了构造多孔绷网10，无端带1具有大量的孔4。每个孔4，如从图2a和图2b的穿过部分无端带1的横截面示意图中得知，构造了从其纸张侧的表面5到其运转面6的通道。这些形成开口的孔也被称为孔隙4并且用于对在纸张制造时在带上的纤维材料进行脱水。孔4可以例如通过激光钻孔或者其他合适的方法被引入到绷网10内。

孔隙4的孔形状可以如图2所示具有在带1的两个表面5与6之间不改变的横截面，也可以具有向未作为纤维幅材铺覆层所使用的后侧的运转面6方向上展开的横截面，如在图2b中所示。在专用绷网的情况下，孔隙横截面也可以朝运转面缩小。在圆形横截面形状的情况下由此产生圆柱形或锥形的孔形状。除了具有圆形横截面几何形状的孔隙以外，在绷网10的实施方式中也可以使用具有椭圆形横截面的孔隙。此外，孔隙4可以构造为长孔或者缝隙或者具有任意的孔横截面，例如呈三角形、长方形、十字形、星形或者诸如此类的几何形状。

在图1所示的实施方式的情况下，绷网10的边缘区域不具有孔隙，以使在根据规定的使用期间带1在侧边上的撕裂的概率最小化。非穿孔的侧边缘区域的宽度具有优选从5mm到100mm的范围且特别优选从10mm到50mm的范围的值。

图3的示意图示出图1所示的绷网10的断面。绷网10以在两个侧边2与3之间的带宽度BB延伸。绷网10的设有孔隙4的区域比绷网10的总宽度BB窄，从而在多孔区域PB与侧边2和3之间相应构造有非多孔的边缘区域RB。在穿孔薄膜绷网的图3所示的实施方式中，在侧边缘2与3之间的多孔区域布置在中间，从而两个边缘区域具有相同宽度。绷网10的多孔区域的宽度相应于带宽度BB减去两个边缘宽度。在图3中，孔隙4的数量、形状、大小和布置、绷网宽度BB以及多孔区域PB和边缘区域RB的宽度仅为了清楚的视图，而不理解为绷网的与尺度一致的复制。这同样也适用于其他图。

图4示出绷网10的一个实施方式的其中一个边缘区域RB。在该实施方式中，穿孔区域PB突然在边缘区域RB结束，由此边缘区域的宽度可以被实施得相对窄，例如30mm或者更窄，并且获得一种与绷网宽度BB相比宽的使用区域用于页面形成。

设有边缘区域的绷网10的另一实施例在图5中示出。在该实施方式的情况下，边缘区域也具有穿孔。边缘区域的穿孔以多个孔排的形式来实施，其中，在孔排之间的间隔是恒定的，并且必要时如在所示的实施例中那样也相应于各外孔排与穿孔区域或者与外边2之间的间隔。在此，在边缘区域的孔排之间的间隔大于在绷网10的穿孔区域PB的孔排之间的间隔，或者反过来说，在边缘区域内的孔排布置得不如在穿孔的绷网区域PB内紧密。因为孔排减弱边缘区域的机械稳定性，所以该边缘区域与根据图4的实施方式的边缘区域相比较宽地来实施，例如具有从30mm到40mm的范围的宽度。在边缘区域RB内的孔排的数量在该图中也如在后面的图中那样仅为了清楚示出边缘构造的原理，并且不与事实上的实施方式相混淆。

图6示出多孔的薄膜绷网10的边缘构造的另一例子。如在根据图5的例子中那样，边缘区域RB在此也具有多个孔排，这些孔排与各相邻的孔排之间的间隔大于在穿孔区域PB之内的孔排的间隔。然而与根据图6的实施方式不同，在边缘区域中在朝侧边缘的方向上的孔排的间隔总是越来越大，其中，在若干实施方式中如图6所示，尤其在外孔排与各个侧边2或3之间的间隔为了高的抗撕裂强度比在边缘区域的孔排之间的最大间隔大。

由图5象征性表示的实施方式的一个替选实施方式的例子在图7中示出。在边缘区域内的孔排之间且必要时到边缘区域的边缘的间隔是恒定的。然而，每孔排的孔的密度朝各侧边缘2或3减小，其中，这可以不仅如图7所述那样通过省略孔来进行，而且可以通过从一孔排到另一孔排地改变孔的间隔来进行，其中，在后者的情况下，在同一孔排的孔之间的间隔被保持恒定。

图8示出用于构造薄膜状的绷网10的边缘区域的另一可能性。在由该图所示的实施方式中，不仅在边缘区域内的相邻孔排之间的间隔在朝侧边2或3的方向上增加，而且在孔排之内的孔间隔也增加。

图9示出根据图5的视图的实施方式的一个变型例。不同于以前，边缘区域RB的孔隙4具有与多孔区域PB的孔隙4不同的孔几何形状，其中，可以如图所示地从一孔排到另一孔排地更换孔几何形状的取向，以便例如有利地影响在各个侧边缘2和3与多孔区域PB之间的应力曲线。

所描述的边缘构造使构造具有如下边缘区域的穿孔薄膜绷网成为可能，该边缘区域具有比在边缘区域RB之间的穿孔的使用区域高的机械稳定性和抗撕裂强度并因此以边缘量规、幅边调整器以及边提升器对抗增高的阻力。此外，在边缘区域内的所描述的孔排的构造使从坚固地实施的侧边区域到在薄膜绷网10的多孔区域PB的边缘处的最大多孔性区域的强度的逐步过渡成为可能。

在其他实施方式中，在其中一个侧边2上的边缘区域不同于在另一侧边3上的边缘区域来设计，以便将各边缘区域针对其在造纸机内的特定负载进行优化。这尤其当以下情况时是有利的，即，确定的装置例如前面提到的边提升器、幅边调整器或者边缘量规分别总是仅布置在薄膜绷网10的一侧。

在到目前为止所探讨的边缘构造中，绷网10在边缘区域RB内的厚度相应于绷网10在多孔区域PB内的厚度。在其替选的实施方式中，一个或两个边缘区域RB具有与多孔区域的厚度不同的厚度，其中，边缘区域RB的厚度可以从绷网10的多孔区域PB到侧边2或3改变。

在最简单的情况下，对此薄膜状的聚合物带8被贴在绷网10的衬底薄膜7的边缘区域上。这可以通过面式的透射激光焊接、超声波焊接、热焊接或者粘合进行。在透射激光焊接的情况下，例如一种对焊接设备的激光波长是透明的聚合物带8被施加到衬底薄膜7的边缘区域上。如果衬底薄膜7的材料对所使用的激光波长也是透明的话，则至少一种吸收激光的涂层施加到边缘铺覆层或者衬底薄膜的接触的其中一个表面上。穿过边缘铺覆层8或者必要时衬底薄膜7入射的激光由涂层吸收或者在非透明的薄膜7或8的表面上被吸收，由此，该薄膜7或8熔化并且在压力作用下与贴靠其上的材料表面连接。为了进行面式焊接，激光束要么通过合适的光学***要么通过光点状的射束的快速的往复运动而线性状展开。通过相对于激光束移动绷网10，线性状的熔化区域因此可以在边缘区域上引导并借此创造绷网10的聚合物边缘铺覆层8和衬底薄膜7的面式连接。

相应制造的绷网10的边缘区域在图10中示意性示出。绷网10具有一直到边缘区域RB穿孔的薄膜衬底7。在边缘区域RB上施加有薄膜状的边缘铺覆层8，该边缘铺覆层8遮盖位于其下的衬底薄膜7的孔4。

图11示出一个替选的边缘设计，在该边缘设计中，在带状的边缘铺覆层8之下没有在薄膜衬底7内构造孔4。图12示出具有边缘加厚部的多孔绷网10的另一实施方式，其中，绷网由如下无端带形成，该无端带的厚度朝侧边缘增加。厚度增加可以呈阶梯状或者例如在图中示出那样逐渐进行。为了构造这种边缘加厚部，绷网10的无端带1优选地由一种利用相应的轮廓挤压出的预制件通过拉伸来制造。在根据图10和图12的原理的实施方式中的孔排的布置可以根据在图4至图9中所示的其中一个原理和组合来设计。显而易见，在图10和图11中示出的边缘铺覆层8也可以在绷网10的横方向上具有厚度轮廓。

为了改进在边缘侧的高磨损区域内的使用寿命，根据图10至图12的厚度轮廓也可以构造在绷网10的机器侧。此外可以设想，在边缘区域内给绷网10配备耐磨涂层，该耐磨涂层例如可以由聚合物脂、例如聚氨酯组成。在该区域内疏化的孔4也可以在此被关闭或者被部分关闭。

一种具有如上所述的边缘构造的用于造纸机的绷网具有高的机械稳定性并提供可靠保护，以免在绷网的根据规定的使用期间绷网边缘撕裂。

Claims (10)

1.用于造纸机的绷网，其中，所述绷网(10)以在绕转方向(LR)上闭合的薄膜状的无端带(1)的形式构造，所述无端带(1)具有穿孔的使用区域(PB)和至少一个在所述使用区域(PB)与侧边(2、3)之间延伸的边缘区域(RB)，并且其中，所述边缘区域具有与所述使用区域相比较小的穿孔密度，其特征在于，所述至少一个边缘区域(RB)具有孔隙(4)，所述孔隙(4)以在绕转方向(LR)上延伸的、彼此具有恒定间隔的孔排形式布置，并且其中，所述孔排彼此之间以及到所述绷网(10)的穿孔的使用区域(PB)的间隔大于在所述绷网(10)的穿孔的使用区域(PB)的在所述绷网(10)的绕转方向上延伸的孔排之间的间隔。

2.根据权利要求1所述的绷网，其特征在于，所述至少一个边缘区域(RB)无孔隙地构造。

3.根据权利要求1所述的绷网，其特征在于，在所述绷网(10)的侧边(2、3)与所述边缘区域(RB)的与该侧边最相邻的孔排之间的间隔至少相应于该孔排到与之最相邻的孔排的间隔。

4.根据权利要求1所述的绷网，其特征在于，构造于所述边缘区域(RB)内的孔排到其向所述侧边(2、3)方向上最相邻的孔排的间隔大于到其向所述穿孔的使用区域(PB)方向上最相邻的孔排的间隔。

5.根据权利要求1、3或4所述的绷网，其特征在于，至少一个构造在边缘区域(RB)内的孔排比其在朝所述绷网(10)的穿孔的使用区域(PB)的方向上最相邻的孔排具有更小的孔密度。

6.根据权利要求1或4所述的绷网，其特征在于，在所述绷网(10)的侧边(2、3)与所述边缘区域(RB)的与该侧边最相邻的孔排之间的间隔大于该孔排到与之最相邻的孔排的间隔。

7.根据权利要求1、3或4所述的绷网，其特征在于，构造在所述边缘区域(RB)内的孔排的孔隙(4)具有与构造在所述穿孔的使用区域(PB)内的孔隙(4)不同的横截面几何形状。

8.根据权利要求7所述的绷网，其特征在于，构造在所述边缘区域(RB)内的孔排中的至少一个孔排的孔的横截面几何形状的取向不同于在其他孔排中的孔的横截面几何形状的取向。

9.根据权利要求7所述的绷网，其特征在于，在构造于所述边缘区域(RB)内的同一孔排内的孔的横截面几何形状不同地取向。

10.根据权利要求1、2、3或4所述的绷网，其特征在于，所述边缘区域实施成比所述穿孔的使用区域(PB)厚。