EP3765669A1 - Bespannung für eine maschine zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

Bespannung für eine maschine zur herstellung einer faserstoffbahn

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EP3765669A1
EP3765669A1 EP19710395.5A EP19710395A EP3765669A1 EP 3765669 A1 EP3765669 A1 EP 3765669A1 EP 19710395 A EP19710395 A EP 19710395A EP 3765669 A1 EP3765669 A1 EP 3765669A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
seam
threads
covering
flat
woven
Prior art date
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Granted
Application number
EP19710395.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3765669B1 (de
Inventor
Robert Eberhardt
Susanne Klaschka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP3765669A1 publication Critical patent/EP3765669A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3765669B1 publication Critical patent/EP3765669B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/083—Multi-layer felts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027—Screen-cloths
    • D21F1/0036—Multi-layer screen-cloths
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027—Screen-cloths
    • D21F1/0054—Seams thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/10—Seams thereof

Definitions

  • the invention relates to a covering, in particular seam felt for a machine for producing a fibrous web according to the preamble of claim 1.
  • Coverings used in paper machines usually consist of endless belt loops. These belt loops are continuously guided in the operation of the machine over a plurality of support and guide elements in a circle and are always under a tensile stress. In addition, they are exposed to stress by pressing, suction and the like.
  • EP 0 425 523 proposes the use of flat-woven webs. These are provided in the double length of the required clothing. By folding and stacking the longitudinal ends, a two-ply laminate structure is created. Seam loops are created by removing CD threads at the folds. By interlocking the seam loops of both frontal ends and the insertion of a male element, this basic structure can be made endless. In contrast to the round-woven structures here are the warp threads of the fabric, the MD threads of the fabric. In this way, seams can be very much produce efficiently.
  • a flat fabric can already be produced in stock and stored as a role, if the dimensions of the finished fabric are not yet known. To produce the fabric then only the required length has to be unwound from the roll and possibly shortened in width to the clothing width.
  • these are in the area of the seam.
  • the properties differ from those of the remaining part of the fabric.
  • the permeability for water and air is higher than in the rest of the fabric. This can lead to a loss of quality due to marks in the paper.
  • MD threads are to be understood as meaning threads which are oriented in the longitudinal direction of the basic structure or the covering or deviate from this by a maximum of 10 °.
  • CD threads are understood to mean threads which are oriented in the transverse direction of the basic structure or the fabric, or deviate therefrom by a maximum of 10 °. (CD cross direction).
  • the term "diameter of a thread" is used. For round threads this term is well defined.
  • the diameter of the thread should be understood to be the diameter of the circle which has the same area as the cross section of the thread or the sum of the cross sections of the thread single monofilaments.
  • the largest circle is determined, which can be completely inserted into the seam loop.
  • the diameter of this circle is then considered to be the diameter of the suture loop.
  • the fabric comprises a base structure comprising or consisting of a two-ply laminate structure of one or more flat-woven elements.
  • the laminate structure has MD threads, which form seam loops at the two front ends of the basic structure and over which the two layers of the laminate structure are connected to one another.
  • the fabric is made endless by connecting its front ends by means of a seam. This seam is through the Intertwined the seam loops of both frontal ends and the insertion of a plug element formed.
  • the diameter of the seam loops (LD-Ioop diameter) and the diameter of the associated MD yarns (MDYD-MD yarn diameter) have a ratio LD / MDYD between 2.5 and 4, in particular between 2.7 and 3.6.
  • the closing of the seam is very easy.
  • the seam of a seam covering is usually closed in the paper machine itself by drawing in a plug-in element, also called pintle or pintle wire. This retraction is done by dogs, and can be a lengthy process, especially with wide machines.
  • the fact that the loop diameter in relation to the MD thread diameter is not too small, the insertion of the pintle is facilitated. This ergonomic advantage shortens the time it takes for new clothing to be drawn in, which offers economic advantages for the operator of the installation.
  • the diameter, or the LD / MDYD ratio must not be too large.
  • too large loops can lead to mechanical marks in the paper, as the bends of the loop are impressed into the paper, for example when passing through a press nip.
  • large loops also mean that the seam area itself becomes comparatively large. Since this seam region is structurally different from the rest of the fabric, and in particular also has a changed permeability to water and / or air, there is a risk in the seam region of hydraulic markings in the paper due to a different drainage. For this reason, it is desirable to keep the seam area as small as possible.
  • the range LD / MDYD according to the invention between 2.5 and 4, in particular between 2.7 and 3.6, has proved to be the optimum compromise here.
  • the Applicant has recognized that as a characterizing size not the absolute loop diameter (in mm), but the relative value LD / MDYD must be used.
  • the basic structure comprises, in addition to the two-layer laminate structure, further components.
  • further components e.g. a further layer of fabric and / or a gel layer and / or a nonwoven layer may be provided.
  • the additional components may be disposed on the outside of the two-ply laminate structure.
  • an additional component may also be arranged between the two bearings of the two-layered laminate structure.
  • the two layers of the two-ply laminate structure may be formed from a single flat-woven element.
  • This flat fabric has - at least approximately twice the length of the later covering.
  • By folding and depositing the two ends of the flat fabric onto the middle part of the flat fabric a double-layered structure is formed, wherein the seam loops form the folds.
  • the longitudinal ends of the flat-woven element can be arranged in a so-called 'join' area on impact, overlapping or spaced.
  • the overlap or the distance is advantageously less than 5 cm, in particular less than 2 cm.
  • the two layers may be formed of a plurality of flat-woven elements.
  • all flat-woven elements may have the same length.
  • these flat-woven elements have different lengths.
  • the seam loops are formed by envelopes of one or two flat-woven elements. To this Way, the two layers of the laminate structure are connected to each other here by the seam loops.
  • join areas are created, for which the same applies, as described above for the case of a join area.
  • the elements consist of the same tissue.
  • the elements differ in one or more features.
  • the features may be the weave pattern, the material, the diameter or the structure of the MD or CD threads or other characteristics of the fabric, which are known to the person skilled in the art.
  • One or all of the flat-woven elements can be realized, for example, as "plain weave", ie by means of a plain weave. This type of fabric is very easy and quick to manufacture, which is economically advantageous.
  • one or all of the flat-woven elements has floats that extend over two or more threads.
  • the strength of the moiré effect can be reduced. Nevertheless, the advantage of easy production of the seam loops is retained.
  • plug-in element all known from the prior art plug-in elements can be used.
  • plug wires of one or more filaments can be used.
  • the two layers of the two-ply laminate structure may be advantageously joined together by sewing or other suitable techniques. Such compounds may preferably be provided in the vicinity of the seam loops and / or in the vicinity of the join regions.
  • each of the flat-woven elements has a first and a second longitudinal end
  • the two-layer laminate structure has at least one joint at which two longitudinal ends are connected to one another.
  • at least one of the join areas is designed as a joint.
  • the joined longitudinal ends as described above, may belong to the same flat-woven element or to different flat-woven elements.
  • connection at the joints or joints can be done by a variety of known methods.
  • the connection can be realized on the at least one joint by an adhesive bond and / or a welded joint.
  • welded joints are possible by means of ultrasound or by means of a laser.
  • Welding by means of an NIR laser in the transmission welding process is particularly advantageous.
  • Laser transmission welding is particularly advantageous because the usual polyamide yarns of the fabric are transparent to laser light in a wide frequency range, and very simply by using absorbent, e.g. black connecting threads can be welded.
  • the joint also serves to better fix the loose ends of the MD threads at the longitudinal ends. Without such a fixation can it at Some applications come about that these ends dissolve during operation of the fabric, and be transported through any existing nonwoven layers, etc. through to the surface of the fabric. There, these loose ends can lead to damage and marks in the fibrous web produced. By fixing the loose ends through the joint Fluntersfound these ends can be completely or largely avoided.
  • the extent of the at least one joint in the machine direction (MD) is less than 15 mm, less than 10 mm, in particular less than 5 mm. Since at the join or joints again the risk of different dewatering ratios compared with the rest of the fabric consists, a small extent of these areas is advantageous for reducing the tendency to mark.
  • one or more of the connecting threads are interwoven with MD threads of at least one longitudinal end.
  • Laser transmission welding for example, is very suitable for this, since the usual polyamide yarns of the fabric are transparent to laser light in a wide frequency range, specifically between 800 nm and 1000 nm, and very simply by using absorbing, e.g. black connecting threads can be welded.
  • the transparent joining partner heats up in this joining process essentially only on the surface.
  • the structure of this transparent joining partner remains largely intact. This is advantageous, for example, if the transparent joining partner is an MD thread which is subjected to a tensile load in the finished covering. This is not significantly weakened by laser transmission welding. Such a joint also has sufficient strength to survive processing steps in the further course of production, in particular needling.
  • ultrasonic welded joints are often very brittle and fragile and are at least partially destroyed by needling. By destroying the joint, individual thread ends or thread parts can come loose again and protrude from the fabric, whereby markings can be generated or the fibrous web can be damaged.
  • fasteners instead of threads, other types of fasteners can be used, such as woven or non-woven tapes, strips Polymer material or the like. According to the above, it is generally advantageous if fasteners in the MD direction only a small extent, in particular less than 5mm, less than 2mm or even better less than 1 mm. In advantageous embodiments, it may be provided that the MD threads which are used in particular for forming the seam loops are designed as monofilaments, in particular as monofilaments with a round cross section.
  • the diameter of the MD threads is between 0.15 mm and 0.7 mm, in particular between 0.3 mm and 0.5 mm
  • the properties of the seam area may also be advantageous for the properties of the seam area to adapt the so-called loop density in the seam.
  • the seam loop density When determining the seam loop density, first the number of seam loops per unit length is determined. For a fabric with an MD thread density of 64 yarns / 100mm, the seam area has twice the number, ie 128 yarns / 100mm, due to the intermeshing of the MD yarns of both ends. Multiplying the number of filaments by their diameter yields the seam loop density (percentage) as a measure of coverage of the seam area by MD filaments. If in the above example monofilaments with a diameter of 0.5mm are used, the result is one
  • the seam loop density of a fabric can change during its manufacturing process.
  • thermal shrinkage of the fabric in the transverse direction may occur. Therefore, the seam loop density before the first thermal process step is usually lower, usually between 55% and 80%, while it is then higher in the finished clothing.
  • the values of the seam loop density given in this application refer, unless otherwise stated, to the finished fabric In a preferred embodiment, it may be provided that the loop density of the seam is between 64% and 90%, in particular between 72% and 86%, especially between 78% and 82%. Values of 80%, 81%, 82%, 83%, 84% and 85% have proven particularly advantageous.
  • the permeability of the seam tends to be higher than in the rest of the fabric, the permeability of the seam can be reduced by a comparatively high seam loop density.
  • increasing the loop density beyond 90% may result in some of the simple stitching of the fabric mentioned above being partially lost, as it becomes more difficult to engage the seams.
  • the range of seam loop density given here is in one sense the optimum range for two opposing requirements.
  • the basic structure is made up of flat fabric.
  • classic, round-woven basic structures we rotated the fabric for use in the covering by 90 °.
  • the warp threads of the loom become the CD threads of the covering and the weft threads the MD threads.
  • the fabric is not twisted so that the MD yarns of the basic structure correspond to the warp threads of the loom. This has
  • Consequences for the respective thread density are introduced substantially straight while the warp threads each change from above the weft thread to below the weft thread. In the plain weave, for example, this leads to the intersecting warp threads extending between two adjacent weft threads. For this reason, adjacent weft threads can not be arbitrarily close to each other. With the warp threads, such a restriction does not exist because there are no intersecting weft threads between them. Therefore, adjacent warp threads can in principle be arranged arbitrarily close to each other.
  • the weft threads correspond to the MD threads of the fabric
  • a higher MD thread density and thus a higher loop density
  • the loop densities of more than 64%, in particular more than 72% or 78% described in this application can either not be achieved with circular fabrics, or by means of extreme weaving conditions such as a greatly increased warp tension, which leads to greatly accelerated wear of the loom.
  • the seam region of the clothing-after closing the seam by means of the plug element-can have a permeability which corresponds to between 80% and 130%, in particular between 90% and 120%, of the permeability of the clothing in a seam-removed area.
  • the covering has at least on its paper contacting upper side on one or more layers of nonwoven fibers.
  • the covering may be a press felt.
  • one or more layers of non-woven fibers can also be provided on the underside of the fabric which touches the rollers.
  • a part of the nonwoven fibers have a fiber fineness of 67dtex or more.
  • these comparatively coarse fibers may be arranged in direct proximity to the basic structure. Often they are applied as a coarse fleece layer and needled with the basic structure.
  • Non-woven fibers with a fineness of 44 dtex and less can also be used.
  • these comparatively fine fibers can be arranged on the paper-contacting upper side of the fabric.
  • These fine fibers may be disposed on and needled on a nonwoven sheet having the above-mentioned coarse fibers of 67 dtex or more.
  • the nonwoven fibers may comprise or consist of an elastomer, in particular a polyurethane.
  • an elastomer in particular a polyurethane.
  • the fabric can expand better after passing through the press nip.
  • the dewatering property of the fabric remains at a high level for a longer time, which offers economic advantages for the operator.
  • fleece fibers made of elastomer are advantageous.
  • their use is also advantageous because the elastic effect further reduces the labeling tendencies of these bodies.
  • At least one strip-shaped, flow-obstructing element is provided in the region of the seam, which is set up such that the permeability to air and / or water in the region of the seam is substantially the same as in FIG the rest of the clothing.
  • This flow obstructing element can be realized in various ways. For example, it may be formed as a band of woven or non-woven material. Alternatively, it may be a membrane, a film or a polymer foam. The element can also be realized in the form of a hardened liquid resin. Those skilled in the art will readily be able to come to other suitable forms of implementation here.
  • FIGS. 1a to 1c schematically show the construction of a basic structure with a two-layered laminate structure for use in a covering according to various embodiments of the invention.
  • Figures 2a to 2c show schematically the construction or the production of a basic structure with a two-layered laminate structure for use in a string according to further embodiments of the invention.
  • FIG. 3 shows a covering according to one aspect of the invention.
  • FIG. 4 shows a seam loop of a covering according to one aspect of the invention.
  • FIG. 5 shows a possible embodiment of a joint
  • Figure 1 a shows a single flat-woven element 2 with a first longitudinal end 21 and a second longitudinal end 22 in plan view.
  • the points 31 and 32 are the selected folding points 31, 32, from which the seam loops 41, 42 are formed.
  • Figure 1 b shows the flat-woven element 2 again in a side view.
  • one or more CD threads can be removed in each case.
  • the flat-woven element 2 is folded at folds 31, 32, and the folded parts are laid back onto the flat-woven element 2.
  • the result is a two-layered laminate structure 1.
  • the longitudinal ends 21, 22 may overlap, touch or, as shown in FIG. 1c, have a small distance from one another in the region of the joins 20.
  • the join 20 can be embodied in various embodiments of the invention as a joint 200, at the two longitudinal ends 21, 22 are interconnected.
  • An advantageous joining method is welding, in particular ultrasonic and laser transmission welding.
  • the two layers of the two-ply laminate structure 1 can be connected to each other at fixing points 110, in particular sewn.
  • FIG. 2 a shows a two-layer laminate structure 1 comprising two flat-woven elements 2, 2 a.
  • the seam loops 41, 42 are here through the MD threads 10 of the first flat woven element 2 formed.
  • the second flat woven element 2a is arranged so that its first longitudinal end 21a forms a join region with the second longitudinal end 22 of the first flat woven element 2, while its second longitudinal end 22a forms a join with the first longitudinal end 21 of the first flat woven element 2 Join area forms.
  • These join areas 20 can again be designed as joints 200.
  • the second flat-woven element 2a can be connected to fixing points 110 with the first flat-woven element 2, in particular sewn
  • FIG. 2b shows a further embodiment of a two-layer laminate structure 1 comprising two flat-woven elements 2, 2a. It differs from the structure shown in Figure 2a in that a seam loop 41 is formed by MD yarns 10 of the first flat woven element 2, while the second seam loop 42 is formed by MD yarns 10 of the second flat woven element 2a.
  • the two flat-woven elements 2, 2a can be the same, in particular the same length. Alternatively, however, it can also be provided that they differ in one or more features, in particular in length.
  • FIG. 2 c shows a further embodiment of a two-ply laminate structure 1, which comprises three flat-woven elements 2, 2 a, 2 b.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a covering according to one aspect of the invention.
  • Nonwoven layers 5a, 5b, 5c, 5d are attached to the two-layered laminate structure 1 from FIG. 1c. These are usually attached by needling. By needling, moreover, a further connection of the two layers of the two-layered laminate structure 1 takes place with one another.
  • FIG. 4 shows a seam loop 42 formed from an MD thread 10.
  • the MD thread 10 is here designed as a round monofilament.
  • a nonwoven layer 15 is provided on the upper side of the clothing.
  • a circle is inscribed in the seam loop 42. This is the largest circle that is completely insert into the seam loop 42. The determination of such circles and their diameters is a common geometric exercise. For commercially available microscopes, such a measurement is also included in the functional range of the operating software.
  • the seam loops are also perpendicular or substantially perpendicular, so that the problem of possible distortion does not occur.
  • the diameter of the circle is in the case of Figure 4 1200 pm.
  • the diameter of the MD thread is 340 pm.
  • a fabric with such seam loops thus fulfills the feature of the characterizing part of claim 1.
  • FIG. 5 shows, by way of example, a detail of a joint 200, which is produced by means of laser transmission welding.
  • the transparent joining partners 100, 105 are connected to one another here by means of a connecting element 120.
  • the connecting element 120 is realized in FIG. 5 by way of example as a black thread 120.
  • the transparent joining partners 100, 105 may, for example, be MD threads 10 of longitudinal ends 21, 22 of one or two flat-woven elements 2, 2a, 2b. It can be seen that the connecting element 120 was noticeably deformed by the welding process. However, the transparent joining partners 100, 105 are structurally largely undamaged. Because of this property, compounds fabricated by laser transmission welding can also be distinguished from other welds.

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Abstract

Bespannung, insbesondere Nahtfilz für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier~, Karton~, Tissue~ oder Zellstoffbahn, umfassend eine Grundstruktur, die eine zweilagige Laminatstruktur aus einem oder mehreren flachgewebte Elemente umfasst oder daraus besteht, wobei die Laminatstruktur MD-Fäden aufweist, welche an den beiden stirnseitigen Enden der Grundstruktur Nahtschlaufen ausbilden und die beiden Lagen der Laminatstruktur über die Nahtschlaufen miteinander verbunden sind, und wobei die Bespannung durch Verbinden ihrer stirnseitigen Enden mittels einer Naht endlos gemacht ist, und diese Naht durch Ineinandergreifen der Nahtschlaufen beider stirnseitiger Enden und das Einführen eines Steckelements ausgeführt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Nahtschlaufen (LD) und der Durchmesser der zugehörigen MD-Fäden (MDYD) ein Verhältnis LD/MDYD zwischen 2.5 und 4, insbesondere zwischen 2.7 und 3.6 aufweisen.

Description

BESPANNUNG FÜR EINE MASCHINE ZUR HERSTELLUNG EINER
FASERSTOFFBAHN
Die Erfindung betrifft eine Bespannung, insbesondere Nahtfilz für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bespannungen, die in Papiermaschinen zum Einsatz kommen, bestehen üblicherweise aus endlosen Bandschlaufen. Diese Bandschlaufen werden im Betrieb der Maschine kontinuierlich über eine Vielzahl von Stütz- und Leitelementen im Kreis geführt und stehen dabei stets unter eine Zugspannung. Zudem sind sie Belastungen durch Pressen, Saugelementen und ähnlichem ausgesetzt.
Um diesen Belastungen dauerhaft standhalten zu können, weisen solche Bespannungen häufig eine gewebte Grundstruktur auf.
Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, eine gewebte Grundstruktur in der für die Bespannung benötigten Endloskonfiguration herzustellen. Am häufigsten werden solche Strukturen rund-gewebt. Dabei wird direkt auf dem Webstuhl eine schlauchförmige Gewebestruktur erzeugt. Beim Einsatz in einer Papiermaschine wird dieser Schlauch gedreht, so dass sie Schussfäden des Webstuhls zu dem Maschinenrichtungs-Fäden (MD-Fäden) der Bespannung werden.
Diese Art des Webens ist jedoch sehr zeitaufwändig. Zudem muss beim Weben bereits die benötigte Länge der Bespannung exakt bekannt sein. Ein Weben ,auf Vorrat“ ist nicht möglich.
Um eine effizientere Art der Herstellung zu ermöglichen, schlägt die EP 0 425 523 die Verwendung von flach gewebten Bahnen vor. Diese werden in der doppelten Länge der benötigten Bespannung bereitgestellt. Durch Umfalten und Aufeinander-ablegen der längsseitigen Enden wird eine zweilagige Laminatstruktur erzeugt. Durch Entfernen von CD-Fäden an den Faltstellen werden Nahtschlaufen erzeugt. Durch Ineinandergreifen der Nahtschlaufen beider stirnseitiger Enden und das Einführen eines Steckelements kann diese Grundstruktur endlos gemacht werden. Im Gegensatz zu den rundgewebten Strukturen sind hier die Kettfäden des Gewebes die MD-Fäden der Bespannung. Auf diese Weise lassen sich Nahtbespannungen sehr effizient hersteilen. Insbesondere kann ein Flachgewebe bereits auf Vorrat produziert und als Rolle gelagert werden, wenn die Dimensionen der fertigen Bespannung noch nicht bekannt sind. Zur Fertigung der Bespannung muss dann nur die benötigte Länge von der Rolle abgewickelt und in der Breite gegebenenfalls auf die Bespannungsbreite gekürzt werden.
Diese Art der Herstellung bringt jedoch auch Nachteile mit sich.
Zum einen liegen diese im Bereich der Naht. .An der Nahtstelle unterscheiden sich die Eigenschaften von denen des restlichen Teils der Bespannung. Häufig ist hierbeispielsweise die Permeabilität für Wasser und Luft höher, als im Rest der Bespannung. Dadurch kann es zu einer Qualitätseinbuße durch Markierungen im Papier kommen.
Eine weitere kritische Stelle ist der sogenannte„Join“. Durch das Umfalten kommen die beiden längsseitigen Enden auf einer Seite der Grundstruktur zu liegen. Sie können dabei auf Stoß, überlappend oder mit Abstand angeordnet sein. Auch an dieser Stelle unterscheiden sich die Eigenschaften der Grundstruktur vom übrigen Bereich, wodurch Markierungen im Papier entstehen können.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bespannung anzugeben, die schnell und ökonomisch herstellbar sowie einsetzbar ist, und gleichzeitig die aus dem Stand der Technik bekannten Qualitätsmängel überwindet.
Diese Aufgabe wird vollständig gelöst durch eine Bespannung nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
Zum besseren Verständnis der Erfindung seien noch einige Erläuterungen und Definitionen vorangestellt, welche im Rahmen dieser Anwendung verwendet werden.
Unter MD-Fäden sollen Fäden verstanden werden, die in Längsrichtung der Grundstruktur, bzw. der Bespannung orientiert sind, oder von dieser um maximal 10° abweichen. (MD - machine direction) Unter CD-Fäden sollen Fäden verstanden sind, die in Querrichtung der Grundstruktur bzw. der Bespannung orientiert sind, oder von dieser um maximal 10° abweichen. (CD-cross direction). Im Rahmen dieser Anmeldung wird der Begriff .Durchmesser eines Fadens“ verwendet. Bei runden Fäden ist dieser Begriff wohldefiniert.
Für Monofilamente, die von der runden Form abweichen, oder auch für aus mehreren Monofilamenten gezwirnte Fäden soll unter dem Durchmesser des Fadens der Durchmesser desjenigen Kreises verstanden werden, welcher dieselbe Fläche aufweist, wie der Querschnitt des Fadens, bzw. wie die Summe der Querschnitte der einzelnen Monofilamente.
Für ein Monofilament mit quadratischem Querschnitt und 1 mm Kantenläge ergäbe sich somit der folgende Durchmesser D: D 2r ^ 1,12 [mm]
Zur Bestimmung des Durchmessers einer Nahtschlaufe wird der größte Kreis ermittelt, welcher sich vollständig in die Nahtschlaufe einfügen lässt. Der Durchmesser dieses Kreises wird dann als der Durchmesser der Nahtschlaufe betrachtet.
Es wird eine Bespannung, insbesondere ein Nahtfilz für eine Maschine zur Fierstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn vorgeschlagen. Die Bespannung umfasst eine Grundstruktur, die eine zweilagige Laminatstruktur aus einem oder mehreren flachgewebte Elemente umfasst oder daraus besteht.
Dabei weist die Laminatstruktur MD-Fäden auf, welche an den beiden stirnseitigen Enden der Grundstruktur Nahtschlaufen ausbilden und über die die beiden Lagen der Laminatstruktur miteinander verbunden sind. Die Bespannung ist durch Verbinden ihrer stirnseitigen Enden mittels einer Naht endlos gemacht. Diese Naht ist durch das Ineinandergreifen der Nahtschlaufen beider stirnseitiger Enden und das Einführen eines Steckelements gebildet.
Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Durchmesser der Nahtschlaufen (LD-Ioop diameter) und der Durchmesser der zugehörigen MD-Fäden (MDYD-MD yarn diameter) ein Verhältnis LD/MDYD zwischen 2.5 und 4, insbesondere zwischen 2.7 und 3.6 aufweisen.
Versuche der Anmelderin haben ergeben, dass bei den erfindungsgemäßen LD/MDYD-Verhältnissen die entstehende Naht in vielerlei Hinsicht optimal ist.
Zum einen weist sie eine sehr hohe Festigkeit auf, ohne die ein erfolgreicher Einsatz z.B. als Nahtfilz nicht möglich ist.
Zudem ist das Schließen der Naht sehr einfach möglich. Die Naht einer Nahtbespannung wird üblicherweise in der Papiermaschine selbst durch Einziehen eines Steckelements, auch Pintle oder Steckdraht genannt, geschlossen. Dieses Einziehen geschieht hündisch, und kann besonders bei breiten Maschinen ein langwieriger Prozess sein. Dadurch, dass der Schlaufendurchmesser im Verhältnis zum MD-Faden Durchmesser nicht zu klein wird, wird das Einziehen des Steckdrahtes erleichtert. Zu diesem ergonomischen Vorteil verkürzt sich die Zeit für das Einziehen einer neuen Bespannung, was für den Betreiber der Anlage ökonomische Vorteile bietet.
Jedoch darf der Durchmesser, bzw. das LD/MDYD Verhältnis auch nicht zu groß werden. Zu große Schlaufen können einerseits zu mechanischen Markierungen im Papier führen, indem sich die Biegungen der Schlaufe z.B. beim Durchlaufen eines Pressnips in das Papier einprägen. Andererseits bedeuten große Schlaufen auch, dass der Nahtbereich selbst vergleichsweise groß wird. Da sich dieser Nahtbereich strukturell vom Rest der Bespannung unterscheidet, und insbesondere auch eine veränderte Permeabilität für Wasser und/oder Luft aufweist, besteht im Nahtbereich die Gefahr von hydraulischen Markierungen im Papier aufgrund einer unterschiedlichen Entwässerung. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, den Naht Bereich so klein wie möglich zu halten. Der erfindungsgemäße Bereich LD/MDYD zwischen 2.5 und 4, insbesondere zwischen 2.7 und 3.6 hat sich hier als der optimale Kompromiss erwiesen.
Insbesondere hat die Anmelderin erkannt, dass als charakterisierende Größe nicht der absolute Schlaufendurchmesser (in mm), sondern der Relativwert LD/MDYD herangezogen werden muss.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es kann vorgesehen sein, dass die Grundstruktur neben der zweilagigen Laminatstruktur noch weitere Komponenten umfasst. So kann z.B. noch eine weitere Gewebelage und/der eine Gelegelage und/oder eine Vlieslage vorgesehen sein. Die zusätzlichen Komponenten können außen auf der zweilagigen Laminatstruktur angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine zusätzliche Komponente auch zwischen den beiden Lagern der zweilagigen Laminatstruktur angeordnet sein.
Die beiden Lagen der zweilagigen Laminatstruktur können aus einem einzigen flachgewebten Element gebildet sein. Dieses Flachgewebe weist - zumindest in etwa -die doppelte Länge der späteren Bespannung auf. Durch Falten und Ablegen der beiden Enden des Flachgewebes auf den Mittelteil des Flachgewebes entsteht eine doppellagige Struktur wobei an sich den Faltstellen die Nahtschlaufen ausbilden. Die längsseitigen Enden des flachgewebten Elementes können dabei in einem sogenannten ,Join‘-Bereich auf Stoß, überlappend oder mit Abstand angeordnet sein. Der Überlapp bzw. der Abstand beträgt dabei vorteilhafterweise weniger als 5cm, insbesondere weniger als 2 cm.
Alternativ können die beiden Lagen aus mehreren flachgewebten Elementen gebildet sein. Dabei können alle flachgewebten Elemente dieselbe Länge aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese flachgewebten Elemente unterschiedliche Längen aufweisen. Auch in diesen Ausführungen sind die Nahtschlaufen durch Umschlägen von einem oder zwei flachgewebten Elementen gebildet. Auf diese Weise sind die beiden Lagen der Laminatstruktur auch hier durch die Nahtschlaufen miteinander verbunden.
Umfasst die Grundstruktur mehrere flachgewebte Elemente so entstehen auch mehrere Join-Bereiche, für die dasselbe gilt, wie oben für den Fall eines Join- Bereiches beschrieben.
Bei der Verwendung von mehreren flachgewebten Elementen besteht die Möglichkeit, dass alle Elemente aus demselben Gewebe bestehen. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass sich die Elemente in einem oder mehreren Merkmalen unterscheiden. Dabei kann es sich bei den Merkmalen um das Webmuster handeln, das Material, den Durchmesser bzw. den Aufbau der MD-, bzw. CD-Fäden oder andere Kennzeichen des Gewebes, die dem Fachmann bekannt sind.
Eines oder alle der flachgewebten Elemente können beispielsweise als ,plain weave“, also mittels einer Leinwandbindung realisiert sein. Diese Art des Gewebes ist sehr einfach und schnell herzustellen, was ökonomisch vorteilhaft ist.
Ein bekannter Effekt bei zweilagigen Gewebestrukturen ist jedoch der Moire Effekt. Dieser tritt bei zweilagigen Leinwandgeweben verstärkt auf. Zur Reduzierung dieses Effektes, und damit auch zur Reduzierung der Gefahr von Markierungen im Papier, die durch diesen Effekt ausgelöst werden, kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eines oder alle der flachgewebten Elemente kein Leinwandgewebe sind.
Insbesondere kann es hierfür vorteilhaft sein, wenn eines oder alle der flachgewebten Elemente Flottierungen aufweist, die sich über zwei oder mehrere Fäden erstrecken. Somit kann die Stärke des Moire-Effekts reduziert werden. Trotzdem bleibt der Vorteil der einfachen Erzeugung der Nahtschlaufen erhalten.
Als Steckelement können alle aus dem Stand der Technik bekannten Steckelemente verwendet werden. Insbesondere können Steckdrähte aus einem oder mehreren Filamenten eingesetzt werden. Die beiden Lagen der zweilagige Laminatstruktur können vorteilhafterweise durch Vernähen oder andere geeignete Techniken miteinander verbunden werden. Bevorzugt können solche Verbindungen in der Nähe der Nahtschlaufen und/oder in der Nähe der Join-Bereiche vorgesehen sein.
In bevorzugten Ausführungen kann vorgesehen sein, dass jedes der flachgewebten Elemente ein erstes und ein zweites längsseitiges Ende aufweist, und die zweilagige Laminatstruktur zumindest eine Fügestelle aufweist, an der zwei längsseitige Enden miteinander verbunden sind. In dieser Ausführung ist also zumindest einer der Join- Bereiche als Fügestelle ausgeführt. Dabei können die gefügten längsseitigen Enden, wie oben beschrieben zu demselben flachgewebten Element oder zu verschiedenen flachgewebten Elementen gehören können.
Die Verbindung an der bzw. den Fügestellen kann durch eine Vielzahl von bekannten Verfahren erfolgen. Insbesondere kann die Verbindung an der zumindest einen Fügestelle durch eine Klebeverbindung und/oder eine Schweißverbindung realisiert ist. So sind beispielsweise mittels Ultraschall oder mittels eines Lasers geschweißte Fügestellen möglich. Besonders vorteilhaft ist das Verschweißen mittels eines NIR- Lasers im Transmissionsschweißverfahren. Das Lasertransmissionssschweißen ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da die üblichen Polyamidgarne des Gewebes für Laserlicht in einem weiten Frequenzbereich transparent sind, und sehr einfach durch unter Verwendung absorbierender, z.B. schwarzer Verbindungsfäden verschweißt werden können. Es ist auch möglich, die Fügestelle in Form einer Webnaht auszuführen. Solche Webnähte werden beispielsweise verwendet, um gewebte Formiersiebe endlos zu machen. Webnähte sind zwar häufig aufwändiger herzustellen, als Klebe- oder Schweißverbindungen, jedoch kann eine derartige Fügestelle eine sehr hohe Festigkeit aufweisen .
Ein Verbinden der längsseitigen Enden durch eine Fügestelle bietet eine Reihe von Vorteilen. Zum einen wird die Zugfestigkeit der zweilagigen Laminatstruktur dadurch erhöht. Die Fügestelle dient zudem auch dazu, die losen Enden der MD Fäden an den längsseitigen Enden besser zu fixieren. Ohne eine solche Fixierung kann es bei manchen Anwendungen dazu kommen, dass sich diese Enden während des Betriebs der Bespannung lösen, und durch eventuell vorhandene Vlieslagen etc. hindurch an die Oberfläche der Bespannung transportiert werden. Dort können diese losen Enden zu Beschädigungen und Markierungen in der produzierten Faserstoffbahn führen. Durch die Fixierung der losen Enden durch die Fügestelle kann ein Flerausarbeiten dieser Enden ganz oder weitgehend vermieden werden.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Ausdehnung der zumindest einen Fügestelle in Maschinenrichtung (MD) weniger als 15mm, weniger als 10mm, insbesondere weniger als 5mm beträgt. Da an den Join- bzw. Fügestellen auch wieder die Gefahr unterschiedlicher Entwässerungsverhältnisse verglichen mit dem Rest der Bespannung besteht, ist eine geringe Ausdehnung dieser Bereiche vorteilhaft zur Reduzierung der Markierungsneigung.
Während bisher im Stand der Technik versucht wurde, den Join- bzw.- Fügebereich dem Rest der Bespannung in wesentlichen Eigenschaften wir Dicke und Permeabilität so ähnlich wie möglich zu machen, geht diese Ausführung der Erfindung einen anderen Weg. Dabei wird in Kauf genommen, dass im Fügebereich die Eigenschaften der Grundstruktur bzw. der Bespannung von Rest der Bespannung unterscheiden können. Stattdessen wird darauf abgezielt, diesen unterschiedlichen Bereich in MD- Richtung so klein wie möglich zu halten. Insbesondere bei Filzen, bei denen die aufgebrachten Vlieslagen als eine Art Diffusor wirken, kann die Unterschiedliche Entwässerung in diesem sehr kleinen Bereich nicht mehr im Papier als Markierung wahrgenommen werden. Vorteilhaft zur Unterstützung dieses Effektes kann es sein, wenn die zumindest eine Fügestelle, insbesondere alle Fügestellen, durch Verbindungselemente, insbesondere Verbindungsfäden realisiert sind, welche mit zumindest einem, vorzugsweise beiden längsseitigen Enden verschweißt sind. Insbesondere können als Verbindungselemente Verbindungsfäden verwendet sind, welche in CD-Richtung der Bespannung angeordnet sind, wobei für eine Fügestelle maximal drei Verbindungsfäden, insbesondere maximal zwei Verbindungsfäden vorgesehen sind.
Wird beispielsweise ein Verbindungsfaden quer über die MD-Fäden der beiden zu fügenden längsseitigen Enden gelegt, und mit diesen verschweißt, so ergibt sich bereits mit einem oder zwei solcher Fäden eine sehr feste Fügeverbindung. Somit ist die Ausdehnung der Fügestelle in MD Richtung extrem klein, und die Auswirkung z.B. einer unterschiedlichen Permeabilität in diesem Bereich ist im Papier nicht mehr erkennbar.
Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass einer oder mehrere der Verbindungsfäden mit MD-Fäden zumindest eines längsseitigen Endes verwoben sind.
Sehr geeignet ist dafür beispielsweise das Lasertransmissionssschweißen, da die üblichen Polyamidgarne des Gewebes für Laserlicht in einem weiten Frequenzbereich -speziell zwischen 800 nm und 1000 nm- transparent sind, und sehr einfach durch unter Verwendung absorbierender, z.B. schwarzer Verbindungsfäden verschweißt werden können. Der transparente Fügepartner heizt sich bei diesem Fügeverfahren im Wesentlichen nur an der Oberfläche auf. Die Struktur dieses transparenten Fügepartners bleibt dabei weitgehend erhalten. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn der transparente Fügepartner ein MD-Faden ist, welcher in der fertigen Bespannung eine Zugbelastung ausgesetzt ist. Dieser wir durch das Lasertransmissionssschweißen nicht wesentlich geschwächt. Eine derartige Fügestelle besitzt auch eine ausreichende Festigkeit, um Verarbeitungsschritte im weiteren Verlauf der Herstellung, insbesondere die Vernadelung zu überstehen. Im Gegensatz dazu sind mittels Ultraschall geschweißte Fügestellen häufig sehr spröde und brüchig und werden durch das Vernadeln zumindest teilweise zerstört. Durch die Zerstörung der Fügestelle können sich wieder einzelne Fadenenden oder Fadenteile lösen und aus der Bespannung herausragen, wodurch Markierungen erzeugt oder die Faserstoffbahn beschädigt werden kann.
Statt Fäden können auch andere Arten von Verbindungselementen eingesetzt werden, wie z.B. gewebte oder nicht gewebte Bändchen, Streifen aus Polymermaterial oder ähnlichem. Nach dem oben Gesagten ist es generell vorteilhaft, wenn Verbindungselemente in MD-Richtung nur eine geringe Ausdehnung, insbesondere unter 5mm, unter 2mm oder noch besser unter 1 mm. In vorteilhaften Ausführungen kann vorgesehen sein, dass die MD-Fäden die insbesondere zum Formen der Nahtschlaufen verwendet werden, als Monofilamente, insbesondere als Monofilamente mit rundem Querschnitt ausgeführt sind.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der Durchmesser der MD-Fäden zwischen 0.15mm und 0.7mm, insbesondere zwischen 0.3mm und 0.5mm beträgt
Neben dem LD/MDYD Verhältnis kann es für die Eigenschaften des Nahtbereiches auch vorteilhaft sein, die sogenannte Schlaufendichte in der Naht anzupassen.
Bei der Bestimmung der Nahtschlaufendichte wird zuerst die Anzahl der Nahtschlaufen pro Längeneinheit ermittelt. Bei einem Gewebe mit einer MD- Fadendichte von 64 Garnen/100mm weist der Nahtbereich durch das Ineinandergreifen der MD-Fäden beider Enden die doppelte Anzahl, also 128 Garne/100mm auf. Multipliziert man die Anzahl der Fäden mit ihrem Durchmesser, so erhält man die Nahtschlaufendichte (Angabe in Prozent) als ein Maß für die Abdeckung des Nahtbereiches durch MD-Fäden. Werden im obigen Beispiel Monofilamente mir einem Durchmesser von 0.5mm verwendet, so ergibt sich eine
Nahtschlaufendichte von 12:5 = 64%12S^°'5[TOm3 = 64%
IM [fn-m] IM [fn-m]
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass sich die Nahtschlaufendichte einer Bespannung während ihres Herstellungsprozesses ändern kann. So kann es durch thermische Verfahrensschritte zu einem Schrumpf der Bespannung in Querrichtung kommen. Daher ist die Nahtschlaufendichte vor dem ersten thermischen Verfahrensschritt meist niedriger, üblicherweise zwischen 55% und 80%, während sie in der fertigen Bespannung dann höher ist. Die in dieser Anmeldung angegebenen Werte der Nahtschlaufendichte beziehen sich, soweit nicht anderweitig angegeben, auf die fertige Bespannung In einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Schlaufendichte der Naht zwischen 64% und 90%, insbesondere zwischen 72% und 86%, speziell zwischen 78% und 82% beträgt. Als besonders vorteilhaft haben sich Werte von 80%, 81 %, 82%, 83%, 84% und 85% herausgestellt.
Da tendenziell die Permeabilität der Naht höher ist, als im Rest der Bespannung, kann durch eine vergleichsweise hohe Nahtschlaufendichte die Permeabilität der Naht verringert werden. Eine Erhöhung der Schlaufendichte über 90% hinaus kann jedoch dazu führen, dass die eingangs erwähnte einfache Nahtbarkeit der Bespannung teilweise verloren geht, da es schwieriger wird, die Nahtschiaufen ineinandergreifen zu lassen. Ähnlich wie beim LD/MDYD Verhältnis ist auch der hier angeführte Bereich der Nahtschlaufendichte ein in gewissem Sinne optimaler Bereich für zwei gegenläufige Anforderungen.
In diesem Zusammenhang soll noch einmal auf die Vorteile hingewiesen werden, wenn die Grundstruktur aus Flachgewebe aufgebaut Ist Bei klassischen, rundgewebten Grundstrukturen wir das Gewebe zur Verwendung in der Bespannung um 90° gedreht. Die Kettfäden des Webstuhls werden die CD-Fäden der Bespannung und die Schussfäden die MD Fäden. Bei der Verwendung von Flachgeweben ist dies in den meisten Fällen nicht der Fall. Hier wird das Gewebe nicht gedreht, so dass die MD Fäden der Grundstruktur den Kettfäden des Webstuhls entsprechen. Dies hat
Konsequenzen für die jeweilige Fadendichte. Beim Weben werden die Schussfäden im Wesentlichen gerade eingebracht, während die Kettfäden jeweils von oberhalb des Schussfadens nach unterhalb des Schussfadens wechseln. Dies führt beispielsweise bei der Leinwandbindung dazu, dass zwischen zwei benachbarten Schussfäden jeweils die sich kreuzenden Kettfäden verlaufen. Aus diesem Grund können benachbarte Schussfäden nicht beliebig nahe beieinander liegen. Bei den Kettfäden besteht eine derartige Restriktion nicht, da zwischen ihnen keine sich kreuzenden Schussfäden verlaufen. Daher können benachbarte Kettfäden im Prinzip beliebig nahe beieinander angeordnet sein.
Da, wie oben beschrieben, bei Flachgeweben die Schussfäden den MD-Fäden der Bespannung entsprechen, lässt sich bei der Verwendung von Flachgeweben eine höhere MD Fadendichte, und damit auch eine höhere Schlaufendichte erzielen. Die in dieser Anmeldung beschriebenen Schlaufendichten von mehr als 64%, insbesondere mehr als 72% oder 78% lassen sich mit Rundgeweben entweder gar nicht erzielen, oder mittels extremer Webbedingungen wie einer stark erhöhten Kettspannung, welche zu einem stark beschleunigten Verschleiß des Webstuhls führen.
Mittels dieser Ausführung der Erfindung ist es also möglich, eine Bespannung mit einer Naht zu realisieren, die- durch die hohe Schlaufendichte - eine geringe Permeabilität aufweist, und trotzdem -durch das optimale LD/MDYD-Verhältnis- leicht zu schließen ist. Andere bekannte Methoden zur Reduzierung der Nahtpermeabilität, wie z.B. dem Einfügen eines strömungsbehindernden Elements („scrim“) in den Nahtbereich, führen hingegen zu einem schwierigeren Schließen der Naht.
In vorteilhaften Ausführungen kann der Nahtbereich der Bespannung -nach dem Schließen der Naht mittels des Steckelements - eine Permeabilität aufweisen, die zwischen 80% und 130%, insbesondere zwischen 90% und 120% der Permeabilität der Bespannung in einem nahtfernen Bereich entspricht.
In einer bevorzugten Ausführung weist die Bespannung zumindest an ihrer Papier berührenden Oberseite eine oder mehrere Lagen aus Vliesfasern auf. Insbesondere kann es sich bei der Bespannung um einen Pressfilz handeln. Zudem können auch an der Walzen berührenden Unterseite der Bespannung eine oder mehrere Lagen aus Vliesfasern vorgesehen sein. Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, dass ein Teil der Vliesfasern eine Faserfeinheit von 67dtex oder mehr aufweisen. Insbesondere können diese vergleichsweise groben Fasern in direkter Nachbarschaft zu der Grundstruktur angeordnet sein. Häufig werden sie als eine grobe Vlieslage aufgebracht und mit der Grundstruktur vernadelt.
Es können auch Vliesfasern mit einer Feinheit von 44 dtex und weniger verwendet werden. Insbesondere können diese vergleichsweise feinen Fasern an der papierberührenden Oberseite der Bespannung angeordnet sein. Diese feinen Fasern können auf einer Vlieslage mit den oben erwähnten groben Fasern mit 67 dtex oder mehr angeordnet und mit ihnen vernadelt sein.
Hierdurch kann eine gute Verbindung der Vliesauflage mit der Grundstruktur sowie der einzelnen Vlieslagen untereinander erzielt werden.
In besonders vorteilhaften Ausführungen der Erfindung können zumindest einige der Vliesfasern ein Elastomer, insbesondere ein Polyurethan umfassen oder daraus bestehen. Durch die Verwendung von Elastomeren im Faservlies kann die Bespannung nach dem Durchlauf durch den Pressnip wieder besser expandieren Dadurch bleibt die Entwässerungseigenschaft der Bespannung länger auf einem hohen Niveau, was für den Betreiber ökonomische Vorteile bietet. Insbesondere im Bereich der Naht und in dem bzw. den Join-Bereichen sind Vliesfasern aus Elastomer vorteilhaft. Hier ist ihre Verwendung auch deshalb vorteilhaft, weil die elastische Wirkung die Markierungstendenzen dieser Stellen weiter reduziert.
Schließlich kann in vorteilhaften Ausführungen der Bespannung auch vorgesehen sein, dass im Bereich der Naht zumindest ein streifenförmiges, strömungsbehinderndes Element vorgesehen ist, welches so eingerichtet ist, dass die Durchlässigkeit für Luft und/oder Wasser im Bereich der Naht im Wesentlichen dieselbe ist, wie in der übrigen Bespannung.
Dieses strömungsbehindernde Element kann auf verschiedene Arten realisiert sein. Beispielsweise kann es als Band aus gewebtem oder nicht gewebtem Material gebildet sein. Alternativ kann es eine Membran, eine Folie oder ein Polymerschaum sein. Das Element kann auch in Form eines gehärteten flüssigen Harzes realisiert sein Der Fachmann wird hier ohne weiteres noch auf weitere geeignete Realisierungsformen kommen können.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand schematischer, nicht maßstäblicher Skizzen näher erläutert. Figuren 1a bis 1 c zeigen schematisch den Aufbau bzw. die Herstellung einer Grundstruktur mit einer zweilagigen Laminatstruktur zur Verwendung in einer Bespannung gemäß verschiedenen Ausführungen der Erfindung.
Figuren 2a bis 2c zeigen schematisch den Aufbau bzw. die Herstellung einer Grundstruktur mit einer zweilagigen Laminatstruktur zur Verwendung in einer Bespannung gemäß weiteren Ausführungen der Erfindung.
Figur 3 zeigt eine Bespannung nach einem Aspekt der Erfindung.
Figur 4 zeigt eine Nahtschlaufe einer Bespannung gemäß einem Aspekt der Erfindung.
Figur 5 zeigt eine mögliche Ausführung einer Fügestelle
Figur 1 a zeigt ein einzelnes flachgewebtes Element 2 mit einem ersten längsseitigen Ende 21 und einem zweiten längsseitigen Ende 22. in der Draufsicht. Die Stellen 31 und 32 sind die gewählten Faltstellen 31 , 32, aus denen die Nahtschlaufen 41 ,42 gebildet werden. Figur 1 b zeigt das flachgewebte Element 2 noch einmal in einer Seitenansicht.
An den Faltstellen 31 , 32 können jeweils ein oder mehrere CD Fäden entnommen werden.
Wie in Figur 1 c gezeigt werden zur Herstellung der Grundstruktur das flachgewebte Element 2 an Faltstellen 31 , 32 gefaltet, und die gefalteten Teile wieder auf das flachgewebte Element 2 abgelegt. So entsteht eine zweilagige Laminatstruktur 1. Die längsseitigen Enden 21 , 22, können sich dabei im Bereich des Joins 20 überlappen, berühren oder, wie in Figur 1 c gezeigt, einen kleinen Abstand zueinander aufweisen. Der Join 20 kann in verschiedenen Ausführungen der Erfindung als Fügestelle 200 ausgeführt sein, an der zwei längsseitige Enden 21 , 22 miteinander verbunden sind. Eine vorteilhafte Fügemethode ist das Schweißen, insbesondere das Ultraschall- und das Lasertransmissionsschweißen. Zur Verbesserung der Stabilität insbesondere bei der Verarbeitung können die beiden Lagen der zweilagigen Laminatstruktur 1 an Fixierstellen 110 miteinander verbunden, insbesondere vernäht sein.
Figur 2a zeigt eine zweilagige Laminatstruktur 1 , die zwei flachgewebte Elemente 2, 2a umfasst. Die Nahtschlaufen 41 , 42 sind hier durch die MD-Fäden 10 des ersten flachgewebten Elements 2 gebildet. Das zweite flachgewebte Element 2a ist so angeordnet, dass sein erstes längsseitiges Ende 21a mit dem zweiten längsseitigen Ende 22 des ersten flachgewebten Elementes 2 einen Join-Bereich ausbildet, während sein zweites längsseitiges Ende 22a mit dem ersten längsseitigen Ende 21 des ersten flachgewebten Elementes 2 einen Join-Bereich ausbildet. Diese Join- Bereiche 20 können wieder als Fügestellen 200 ausgeführt sein.
Zur Verbesserung der Stabilität insbesondere bei der Verarbeitung kann das zweite flachgewebte Element 2a an Fixierstellen 110 mit dem ersten flachgewebten Element 2 verbunden, insbesondere vernäht sein
Figur 2b zeigt eine weitere Ausführung einer zweilagigen Laminatstruktur 1 , die zwei flachgewebte Elemente 2, 2a umfasst. Sie unterscheidet sich von der in Figur 2a dargestellten Struktur dadurch, dass eine Nahtschlaufe 41 durch MD-Fäden 10 des ersten flachgewebten Elements 2 gebildet wird, während die zweite Nahtschlaufe 42 durch MD-Fäden 10 des zweiten flachgewebten Elements 2a gebildet wird. Die beiden flachgewebten Elemente 2, 2a können dabei gleich, insbesondere auch gleich lang sein. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass sie sich in einem oder mehreren Merkmalen, insbesondere in der Länge, unterscheiden. Die Figur 2c zeigt eine weitere Ausführung einer zweilagigen Laminatstruktur 1 , welche drei flachgewebte Elemente 2, 2a, 2b umfasst.
Figur 3 zeigt eine Ausführung einer Bespannung nach einem Aspekt der Erfindung. Auf der zweilagige Laminatstruktur 1 aus Figur 1 c sind dabei Vlieslagen 5a, 5b, 5c, 5d angebracht. Diese sind üblicherweise durch Vernadeln befestigt. Durch die Vernadelung erfolgt im Übrigen noch eine weitere Verbindung der beiden Lagen der zweilagigen Laminatstruktur 1 miteinander.
Figur 4 zeigt eine Nahtschlaufe 42, gebildet aus einem MD-Faden 10. Der MD-Faden 10 ist hier als rundes Monofilament ausgeführt. Auf der oberen Seite der Bespannung ist eine Vlieslage 15 vorgesehen. Zur Bestimmung des LD/MDYD Verhältnisses ist in die Nahtschlaufe 42 ein Kreis einbeschrieben. Dies ist der größte Kreis, welcher sich vollständig in die Nahtschlaufe 42 einfügen lässt. Die Bestimmung derartiger Kreise und deren Durchmesser ist eine geläufige geometrische Übung. Bei handelsüblichen Mikroskopen ist eine derartige Messung auch im Funktionsumfang der Bedienungssoftware enthalten. Bei den Bespannungen gemäß dieser Erfindung stehen die Nahtschlaufen auch senkrecht oder weitgehend senkrecht, so dass die Problematik einer möglichen Verzerrung nicht auftritt.
Der Durchmesser des Kreises beträgt im Falle der Figur 4 1200 pm. Der Durchmesser des MD Fadens liegt bei 340 pm. Das daraus resultierende LD/MDYD Verhältnis ist daher 1200/340=3.5. Eine Bespannung mit derartigen Nahtschlaufen erfüllt somit das Merkmal des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
In Figur 5 ist beispielhaft ein Ausschnitt aus einer Fügestelle 200 dargestellt, welche mittels Lasertransmissionsschweißen hergestellt ist. Die transparenten Fügepartner 100, 105 sind hier mittels eines Verbindungselements 120 miteinander verbunden. Das Verbindungselement 120 ist in Figur 5 exemplarisch als schwarzer Faden 120 realisiert. Bei den transparenten Fügepartnern100, 105 kann es sich beispielsweise um MD-Fäden 10 längsseitiger Enden 21 , 22 einer bzw. zweier flachgewebter Elemente 2, 2a, 2b handeln. Man erkennt, dass das Verbindungselement 120 zwar durch den Schweißvorgang merklich deformiert wurde. Die transparenten Fügepartner 100, 105 sind jedoch strukturell weitgehend unbeschädigt. Aufgrund dieser Eigenschaft lassen sich mittels Lasertransmissionsschweißen hergestellte Verbindungen auch von anderen Schweißverbindungen unterscheiden.

Claims

Patentansprüche
1. Bespannung, insbesondere Nahtfilz für eine Maschine zur Herstellung einer
Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn, umfassend eine Grundstruktur, die eine zweilagige Laminatstruktur (1 ) aus einem oder mehreren flachgewebten Elementen (2, 2a, 2b) umfasst oder daraus besteht, wobei die Laminatstruktur (1 ) MD-Fäden (10) aufweist, welche an den beiden stirnseitigen Enden der Grundstruktur Nahtschlaufen (41 , 42) ausbilden und die beiden Lagen der Laminatstruktur (1 ) über die Nahtschlaufen (41 , 42) miteinander verbunden sind, und wobei die Bespannung durch Verbinden ihrer stirnseitigen Enden mittels einer Naht endlos gemacht ist, und diese Naht durch Ineinandergreifen der Nahtschlaufen (41 , 42) beider stirnseitiger Enden und das Einführen eines Steckelements ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (LD) der Nahtschlaufen (41 , 42) und der Durchmesser (MDYD) der zugehörigen MD-Fäden (10) ein Verhältnis LD/MDYD zwischen 2.5 und 4, insbesondere zwischen 2.7 und 3.6 aufweisen.
2. Bespannung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines insbesondere alle flachgewebten Elemente (2, 2a, 2b) Flottierungen aufweisen, die sich über zwei oder mehrere Fäden erstrecken.
3. Bespannung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der flachgewebten Elemente (2. 2a, 2b) ein erstes und ein zweites längsseitiges Ende (21 , 22, 21 a, 22a) aufweist, und die zweilagige Laminatstruktur (1 ) zumindest eine Fügestelle (200) aufweist, an der zwei längsseitige Enden (21 ,
22, 21 a, 22a) miteinander verbunden sind, wobei diese längsseitigen Enden (21 , 22, 21a, 22a) zu demselben flachgewebten Element (2, 2a, 2b) oder zu verschiedenen flachgewebten Elementen (2, 2a, 2b) gehören können.
4. Bespannung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der zwei längsseitige Enden (21 , 22, 21 a, 22a) durch eine Schweißverbindung, insbesondere eine mittels Lasertransmissionsschweißen erzeugte Schweißverbindung realisiert ist.
5. Bespannung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung der zumindest einen Fügestelle (200) in Maschinenrichtung (MD) weniger als 15mm, insbesondere weniger als 5mm beträgt.
6. Bespannung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Fügestelle (200) durch Verbindungselemente (120), insbesondere Verbindungsfäden (120) realisiert ist, welche mit zumindest einem, vorzugsweise beiden längsseitigen Enden (21 , 22, 21 a, 22a) verschweißt sind.
7. Bespannung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindungselemente (120) Verbindungsfäden (120) verwendet sind, welche in CD-Richtung der Bespannung angeordnet sind, wobei für eine Fügestelle (200) maximal drei Verbindungsfäden (120), insbesondere maximal zwei Verbindungsfäden (120) vorgesehen sind.
8. Bespannung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Verbindungsfäden (120) mit MD-Fäden (10) zumindest eines längsseitigen Endes (21 , 22, 21 a, 22a) verwoben sind.
9. Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die MD-Fäden (10) als Monofilamente, insbesondere als Monofilamente mit rundem Querschnitt ausgeführt sind.
10. Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der MD-Fäden (10) zwischen 0.15mm und 0.7mm, insbesondere zwischen 0.3mm und 0.5mm beträgt.
11. Bespannung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlaufendichte der Naht zwischen 64% und 90%, insbesondere zwischen 72% und 86% beträgt.
12. Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung zumindest an ihrer Papier berührenden Oberseite eine oder mehrere Lagen (5a, 5b, 5c, 5d) aus Vliesfasern aufweist.
13. Bespannung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Vliesfasern ein Elastomer, insbesondere ein Polyurethan umfassen oder daraus bestehen.
14. Bespannung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Naht zumindest ein streifenförmiges, strömungsbehinderndes Element vorgesehen ist, welches so eingerichtet ist, dass die Durchlässigkeit für Luft und/oder Wasser im Bereich der Naht im Wesentlichen dieselbe ist, wie in der übrigen Bespannung.
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