Die Erfindung betrifft eine Bespannung, insbesondere ein Trockensieb, für eine Maschine zur Herstellung und/oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, welche ausgebildet ist, im bestimmungsgemäßen Gebrauch endlos in der Maschine umzulaufen und dabei die Faserstoffbahn auf einem Abschnitt ihres Umlaufweges mit sich zu transportieren, wobei die Bespannung im Wesentlichen aus einer perforierten Kunststofffolie gebildet ist, und wobei eine erste Oberseite der Bespannung, welche im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Faserstoffbahn zugewandt ist, eine Mikrostrukturierung aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Trockenpartie umfassend eine solche Bespannung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Bespannung.

Eine solche Bespannung 10' ist, wie in Figur 1 gezeigt, bereits aus der Druckschrift US 5,837,102 bekannt, und zwar in Form eines Formiersiebs für eine Papiermaschine. Anders als bei herkömmlichen, üblichen Formiersieben ist dieses Formiersieb nicht gewoben, sondern aus einer perforierten Kunststofffolie hergestellt. Dabei wurde jedoch das Problem festgestellt, dass sich die Papierbahn nur schwer von dem Formiersieb ablösen lässt, wenn die erste Oberfläche 12‘, auf der die Papierbahn transportiert wird, um die Perforationen 14' herum glatt ausgebildet ist. Aus diesem Grund wird in der US 5,837,102 vorgeschlagen, eine Mikrostrukturierung 16' in die erste Oberfläche 14' einzubringen, welche gezielt so ausgebildet ist, dass ein Ablösen der Papierbahn bei der Übergabe der Papierbahn von dem Formiersieb auf eine nachfolgende Bespannung erleichtert wird. Dabei kann die Mikrostrukturierung insbesondere Täler und Berge mit einem im Wesentlichen sinusförmigen Profil aufweisen, die zum Beispiel mittels Kalanderwalzen eingebracht werden können.

Es gibt jedoch Anwendungen, in denen es gerade vorteilhaft ist, eine gute Haftung zwischen der Bespannung und der auf ihr transportierten Faserstoffbahn zu haben. Dies trifft insbesondere für den Fall zu, wenn die Bespannung, welche die Faserstoffbahn transportiert, als Trockensieb ausgebildet ist. Wie beispielhaft in der Figur 2 gezeigt, welche der Druckschrift WO 82/02938 A1 entnommen ist, ist es in einer Trockenpartie 100' üblich, die Faserstoffbahn FB auf der als Trockensieb ausgebildeten Bespannung 10' mäanderförmig abwechselnd über eine Mehrzahl von beheizten Trockenzylindern und besaugten Um lenkwalzen zu führen. In Figur 2 erkennt man zwei beheizte Trockenzylinder 110' und eine dazwischen, aber etwas unterhalb angeordnete, besaugte Um lenkwalze 120‘. Die zu trocknende Faser- stoffbahn FB wird auf dem permeabel ausgebildeten Trockensieb derart mäanderförmig um die Trockenzylinder 110' und die Umlenkwalze 120' geführt, dass die Faserstoffbahn FB in direkten Kontakt mit einer Oberfläche der Trockenzylinder 110' und das Trockensieb in direkten Kontakt mit einer Oberfläche der Um lenkwalze 120' gelangt. Um dabei die Faserstoffbahn FB von der Oberfläche des ersten Trockenzylinders 110' abzulösen und auf dem Trockensieb zu stabilisieren, werden Unterdrucksysteme benötigt, welche auch als „Stabilisatoren“ 130' bezeichnet werden. Ihr Funktionsprinzip basiert darauf, dass hinter dem Trockensieb ein Unterdrück erzeugt wird, welcher durch das permeable bzw. luftdurchlässige Trockensieb hindurch auf die Faserstoffbahn FB wirkt und diese auf dem Trockensieb sicher hält. Insbesondere am Anfang der Trocken- partie ist die Erzeugung eines solchen Unterdrucks im Bereich des Ablösepunktes der Faserstoffbahn FB von der Oberfläche des Trockenzylinders 110' von großer Bedeutung.

Problematisch ist dabei jedoch, dass durch den applizierten Unterdrück unweigerlich Kräfte auf das Trockensieb wirken, welche zu einer Auslenkung des Trockensiebs führen. Dabei besteht die Gefahr, dass das System durch einen stark ansteigenden Unterdrück instabil wird und das Trockensieb an Dichtelementen 132' des Stabilisators 130' schleift. Dies ist zu vermeiden, da ein Schleifen unweigerlich zu einem abrasiven Verschleiß an den Dichtelementen 132‘, sowie am Trockensieb führen würde. Aus diesem Grund kann der Unterdrück des Stabilisators 130' nicht beliebig erhöht werden. Flinzu kommt, dass die benötigten Dichtelemente 132' durch die in der Papiermaschine befindlichen Staubpartikel zur Verschmutzung neigen und intensiv gewartet werden müssen, um die Funktion des Stabilisators 130' nicht zu beeinträchtigen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschriebenen Probleme zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung zum Gegenstand.

Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine gattungsgemäße, eingangs beschriebene Bespannung, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass die Mikrostrukturierung eine Vielzahl saugnapfartiger Vertiefungen umfasst. Hierdurch ist es möglich, die Faserstoffbahn zuverlässig von der Oberfläche des Trockenzylinders abzulösen und stabil auf dem Trockensieb zu halten, ohne einen starken Unterdrück am Stabilisator anzulegen, was ansonsten die Gefahr eines Schleifens des Trockensiebs gegen die Dichtelemente des Stabilisators mit sich bringt. Vorzugsweise kann auf das Vorsehen eines Stabilisators völlig verzichtet werden, was Kosten für dessen Herstellung, Betrieb und Wartung vermeidet.

Der Erfinder hat überraschend erkannt, dass sich bei einer geeigneten Ausbildung der Mikrostrukturierung genau der gegenteilige Effekt erzielen lässt, als jener, der in der eingangs genannten Druckschrift US 5,837,102 gewünscht und beschrieben wird. Anstatt nämlich die Haftung zwischen Faserstoffbahn und Bespannung zur reduzieren, ist es möglich, die Haftkräfte, gegenüber einer auf der erster Oberseite um die Perforationen herum ansonsten glatt ausgebildeten Bespannung gezielt zu erhöhen. Dies trifft dann zu, wenn die Mikrostrukturierung in Form von saugnapfartigen Vertiefungen ausgebildet ist.

Der Erfinder erklärt sich diesen beobachteten Effekt wie folgt: Beim Andrücken der Faserstoffbahn an die Bespannung wird das flexible Material der Faserstoffbahn zumindest teilweise in die saugnapfartigen Vertiefungen hineingedrückt, wobei gleich- zeitig die Luft aus den saugnapfartigen Vertiefungen herausgedrückt wird. Lässt der Druck der Faserstoffbahn auf die Bespannung nach, würde die Faserstoffbahn auf Grund ihrer elastischen Eigenschaften wieder aus den saugnapfartigen Vertiefungen herauskommen. Allerdings kann nicht so einfach Luft wieder in eine jeweilige saugnapf- artige Vertiefung nachströmen, so dass sich dort ein kleines Vakuum ausbildet, welches die Faserstoffbahn somit an der Bespannung hält. Vorzugsweise sind die saugnapfartigen Vertiefungen geometrisch gerade derart ausgebildet sind, dass sie im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Bespannung eine Saugkraft auf die auf ihr transportierte Faserstoffbahn ausüben.

Die saugnapfartigen Vertiefungen bilden vorzugsweise einen im Wesentlichen kreisrunden Umfangsrand mit der ersten Oberfläche. Der Umfangsrand wirkt dann wie eine Art Dichtung, die das Nachströmen von Luft in die saugnapfartigen Vertiefungen verhindert, wenn der Druck von der Bespannung auf die Faserstoffbahn nachlässt. Vorzugsweise sind die saugnapfartigen Vertiefungen so voneinander beabstandet, dass sich ihre Umfangsränder nicht berühren. Ebenso sollten sie nicht die Perforationen berühren.

Dabei hat es sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, wenn der Umfangsrand der saugnapfartigen Vertiefungen einen Durchmesser zwischen 50μm und 5.000μm, bevorzugt zwischen 200μm und 1000μm, aufweisen.

Ferner können die saugnapfartigen Vertiefungen ausgehend von der ersten Oberfläche eine maximale Tiefe zwischen 10μm und 500μm, bevorzugt zwischen 25μm und 250μm, aufweisen.

Generell können die saugnapfartigen Vertiefungen im Wesentlichen einem Abschnitt einer Kugeloberfläche entsprechen. Mit anderen Worten können die saugnapfartigen Vertiefungen konkave Ausnehmungen darstellen, die geometrisch im Wesentlichen die Form aufweisen, welche sich ergibt, wenn eine Kugel von einer Ebene in zwei Abschnitte geteilt wird. Vorzugsweise sollte dabei der kleinere der beiden Abschnitte gewählt werden.

Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Haftkräfte zwischen der Bespannung der Faserstoffbahn zu erzielen, kann es vorgesehen sein, dass die saugnapfartigen Vertiefungen alle im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet sind und/oder dass die saugnapfartigen Vertiefungen im Wesentlichen gleichmäßig auf der ersten Oberfläche verteilt angeordnet sind. Mit „im Wesentlichen gleichmäßig verteilt“ ist dabei natürlich zu berücksichtigen, dass dort, wo sich die Perforationen befinden, keine saugnapfartigen Vertiefungen befinden können. Ebenso mag es sein, dass im Seitenrandbereich der Bespannung, wo im bestimmungsgemäßen Betrieb keine Faserstoffbahn transportiert wird, keine oder weniger saugnapfartige Vertiefungen vorhanden sind.

Alternativ kann die Dichte an saugnapfartigen Vertiefungen im Randbereich aber auch gegenüber einem mittigen Bereich zwischen den beiden Seitenrändern der Bespannung erhöht sein, um einem möglichen Flattern der Ränder der Faserstoffbahn entgegenzuwirken.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Bespannung im Wesentlichen aus einer monolithisch ausgebildeten Kunststofffolie ausgebildet sein.

In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Bespannung aber auch im Wesentlichen aus einem Laminat aus monolitisch ausgebildeten Kunststofffolien bzw. Kunststofffolienlagen gebildet sein. Beispielsweise kann das Laminat drei, vier oder fünf einzelne Kunststofffolien bzw. Kunststofffolien lagen umfassen. Die Kunststofffolien können entweder alle aus demselben Grundwerkstoff gebildet sein, wie zum Beispiel PET, oder aber aus verschiedenen Grundwerkstoffen. Im letzten Fall können die Eigenschaften der Bespannung zielgerichteter eingestellt werden. So kann zum Bespiel die Kunststofffolie, die eine der ersten Oberseite gegenüberliegende zweite Oberseite ausbildet, besonders verschleißfest sein.

Sofern die Bespannung aus einem Laminat besteht, dass aus mehreren Kunststofffolien bzw. Kunststofffolienlagen gebildet ist, ist es vorteilhaft, wenn die saugnapfartigen Vertiefungen vollständig in der Kunststofffolie bzw. der Kunststofffolienlage des Laminats ausgebildet sind, welche die erste Oberseite bereitstellt. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die strukturelle Stabilität der Bespannung aus.

Anders als bei der Bespannung, bzw. dem Formiersieb, welches in der eingangs genannten Druckschrift US 5,837,102 beschrieben ist, ist es bei der erfindungsgemäßen Bespannung, insbesondere wenn selbige als Trockensieb verwendet wird, von Vorteil, wenn die Perforationen relativ groß ausgebildet sind. Konkret wird vorgeschlagen, dass die Perforationen im Wesentlichen die Form eines geraden Kreiszylinders aufweisen können, mit einem Durchmesser, welcher zwischen 500μm und 5000μm, bevorzugt zwischen 1000μm und 3000μm, liegt.

Um eine möglichst gute Haftung zwischen der Faserstoffbahn und der Bespannung zu erzielen, kann ferner vorgesehen sein, dass die erste Oberseite und vorzugsweise auch eine der ersten Oberseite gegenüberliegende und der Faserstoffbahn abgewandte zweite Oberseite der Bespannung im Wesentlichen glatt ausgebildet sind. Grate, die zum Beispiel beim Perforieren der Bespannung mittels Stanzen entstehen, sind vorzugsweise hierzu zu entfernen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung und/oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn umfassend eine zuvor beschriebene, erfindungsgemäße Bespannung, wobei die Trockenpartie vorzugsweise frei von Stabilisatoren ist. Durch das Vermeiden von Stabilisatoren lassen sich auch die eingangs genannten Probleme bei einer solchen Trockenpartie vermeiden. Zudem kann Energie, die für die Unterdruckerzeugung an den Stabilisatoren im laufenden Betrieb der Trockenpartie bereitgestellt werden muss, eingespart werden.

Ein noch weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur

Herstellung einer zuvor beschriebenen, erfindungsgemäßen Bespannung, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Kunststofffolie mit einer ersten Oberseite und einer der ersten Oberseite gegenüberliegenden zweiten Oberseite; Stanzen der Kunststofffolie, um eine Vielzahl von Perforationen in die Kunststofffolie einzubringen, welche die erste Oberseite mit der zweiten Oberseite verbinden; Einbringen einer Vielzahl von saugnapfartigen Vertiefungen in die Kunststofffolie auf der ersten Oberseite, vorzugsweise mittels Hitze- und/oder Druckeinwirkung. Dabei ist es unerheblich, ob zuerst die Perforationen in die Kunststofffolie eingebracht werden und dann die saugnapfartigen Vertiefungen oder umgekehrt. Die saugnapfartigen Vertiefungen werden bevorzugt durch Heizprägen und/oder Kalandrieren in die Kunststofffolie eingebracht. Stanzen hat bei größeren Perforationen, wie sie bei Trockensieben Vorkommen, den Vorteil, dass sich die Perforationen relativ schnell und einfach gegenüber zum Beispiel Laserbohren einbringen lassen. Mit Laserbohren können eher kleinere Perforationen, wie sie bei Formiersieben für eine markierungsarme Entwässerung benötigt werden, eingebracht werden. Anhand von einem Ausführungsbeispiel werden nachfolgend einige vorteilhafte Aus- prägungen der Erfindung näher erläutert, wobei auf die nicht-maßstabsgetreuen Zeichnungen Bezug genommen wird. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die nicht maßstabsgetreuen Figuren zeigen im Einzelnen:

Fig.1 eine Bespannung in Form eines Formiersiebs aus dem Stand der Technik, wobei die Bespannung aus einer perforierten Kunststofffolie mit einer Mikrostrukturierung gebildet ist;

Fig.2 einen Ausschnitt aus einer aus dem Stand der Technik bekannten Trockenpartie einer Papiermaschine;

Fig.3 eine schematische Ansicht auf die der Faserstoffbahn zugewandte erste Oberseite eines Abschnitts einer erfindungsgemäßen Bespannung;

Fig.4 eine schematische Schnittansicht der Bespannung von Figur 3 entlang der Schnittlinie IV-IV; und

Fig. 5 eine Trockenpartie mit der erfindungsgemäßen Bespannung von den Figuren 3 und 4, wobei die Trockenpartie frei von Stabilisatoren ist.

Figur 3 zeigt schematisch einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Bespannung 10, welche hier in Form eines Trockensiebs ausgebildet ist. Dabei ist die Blickrichtung so gewählt, dass man auf eine erste Oberseite 12 blickt, auf welcher im bestimmungs- gemäßen Gebrauch der Bespannung 10 eine Faserstoffbahn FB transportiert wird. Die erfindungsgemäße Bespannung 10 ist als perforierte Kunststofffolie ausgebildet. Die Perforationen 14 sind in Figur 3 als relativ große Kreise dargestellt. Zwischen den Perforationen 14 befinden sich eine als saugnapfartige Vertiefungen ausgeprägte Mikro- strukturierung 16, wobei die Vertiefungen im Wesentlichen identisch zueinander ausgebildet und gleichförmig über die verbleibende erste Oberfläche 12 verteilt angeordnet sind. In Figur 3 sind diese Vertiefungen als - gegenüber den Perforationen 14 - kleinere Kreise dargestellt.

Figur 4 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht der Bespannung 10 entlang der Schnittlinie IV-IV in Figur 3. Wie man in dieser Querschnittsansicht erkennen kann, besteht die Bespannung 10 aus einem Laminat aus mehreren monolitisch ausgebildeten Kunststofffolien bzw. Kunststofffolienschichten, nämlich in diesem Ausführungsbeispiel vier monolitisch ausgebildeten Kunststofffolien bzw. Kunststofffolienschichten. Die Kunststofffolien bzw. Kunststofffolienschichten können alle dieselbe Dicke aufweisen, beispielsweise etwa 250μm. Sie können ferner alle aus dem gleichen Grundwerkstoff gebildet sein, etwa PET, oder aus unterschiedlichen Grundwerkstoffen.

Die saugnapfartigen Vertiefungen 16 sind vollständig innerhalb der monolitisch ausgebildeten Kunststofffolie bzw. Kunststofffolienschicht ausgebildet, welche die erste Oberseite 12 der Bespannung 10 bereitstellt. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um konkave Vertiefungen, die jeweils im Wesentlichen die geometrische Form eines Kugelabschnitts aufweisen. Der Abschnitt entspricht jedoch vorzugsweise nicht einer Halbkugel, sondern ist etwas kleiner ausgebildet. Beispielweise kann der kreisrunde Rand einer saugnapfartigen Vertiefung 16 mit der ersten Oberfläche 12 einen Durchmesser von etwa 180μm aufweisen, wohingegen die maximale Tiefe, ausgehend von der ersten Oberfläche 12, nur 70μm beträgt. Die genaue Form und Abmessung der saugnapfartigen Vertiefungen für einen optimalen Halt hängt von dem Flächengewicht und dem Trockengehalt der Faserstoffbahn ab, welche im bestimmungsgemäße Gebrauch auf der Bespannung 10 transportiert werden soll.

Figur 5 zeigt schematisch eine Trockenpartie 100 einer Maschine zur Herstellung und/oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn FB umfassend eine erfindungsgemäße Bespannung 10 in Form eines in der Trockenpartie 100 umlaufenden Trockensiebs. Die Faserstoffbahn FB wird - von links kommend in Figur 5 - über einen ersten beheizten Trockenzylinder 110 geführt, während gleichzeitig - von oben kommend - die erfindungsgemäße Bespannung 10 so gegen die Faserstoffbahn FB geführt wird, dass die Faserstoffbahn FB zwischen dem Trockenzylinder 110 und der Bespannung 10 sandwichartig eingeschlossen und mit Druck belastet wird. Durch die Mikrostrukturierung 16 in Form der saugnapfartigen Vertiefungen der Bespannung 10 hält die Faserstoffbahn FB auf der Bespannung 10 und es besteht keine Gefahr, dass sie der glatten Oberfläche des ersten Trockenzylinders 110 folgt, wenn die Bespannung 10 sich wieder von dem ersten Trockenzylinder 110 trennt, um zu einer ersten Umlenkwalze 120 geführt zu werden. Auf diese Weise kommt die erfindungsgemäße Trockenpartie ganz ohne Stabilisatoren und ohne eine Besaugung der Umlenkwalze 120 aus, um die Faserstoff- bahn FB sicher durch die Trockenpartie zu führen. Am letzten Trockenzylinder 110 (rechts in Figur 5) der Trockenpartie 100 ist der Trockengehalt der Faserstoffbahn FB bereits hoch genug, dass sie sich trotz der saugnapfartigen Vertiefungen von der Bespannung 10 lösen lässt, ohne Schaden zu erleiden.

Bezuqszeichenliste

10', 10 Bespannung

12', 12 erste Oberseite

14', 14 Perforation

16', 16 Mikrostrukturierung

100', 100 Trockenpartie 110', 110 Trockenzylinder 120', 120 Umlenkwalze

130' Stabilisator 132' Dichtelement

FB Faserstoffbahn