Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bespannung für eine Maschine zum Produzieren einer Faserbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn entsprechend dem Oberbegriff aus Anspruch 1 , und auf ein Verfahren zum Produzieren einer Faserbahn entsprechend dem Oberbegriff aus Anspruch 10.

In einer modernen Papiermaschine wird die Papierbahn während des gesamten Prozesses auf unterschiedlichen Arten von Papiermaschinenbespannungen, wie Drähten oder Filzen, transportiert. Im Pressenabschnitt einer Papiermaschine, werden weithin Pressfilze eingesetzt, die eine oder mehrere Fasermattenschichten und eine aus einem gewebten Material gefertigte Grundstruktur umfassen.

Aus einer Benutzerperspektive ist, in vielen Anwendungen, das Porenvolumen über die Lebensdauer der Bespannung eine kritische Anforderung für gute Leistung. Von besonderem Interesse sind nähbare Pressfilze, da sie einfacher zu behandeln sind. Viele dieser Anwendungen, die für eine gute Leistung ein substanzielles Porenvolumen erfordern, - beispielsweise in Karton- oder Verpackungspapiermaschinen - sind auch empfindlich für Nahtmarkierungen und erfordern daher auch eine Naht mit gleichmäßiger Entwässerung und guter struktureller Integrität für volle Leistung über die gesamte Lebensdauer. Eine Grundbespannungskonstruktion ist erforderlich, die sowohl das nötige Porenvolumen als auch die nötige Nahtkonstruktion bereitstellt, um ein gleichförmiges Pressprofil und eine gleichmäßige Entwässerung für die gesamte Lebensdauer sicherzustellen.

Aus einer wirtschaftlichen Perspektive sollte die Bespannung schnell und einfach zu produzieren sein.

Daher ist es, z. B. aus WO 2009/106182 bekannt, ein einfaches, flachgewebtes Material zu verwenden und dieses zu falten, um eine zweilagige Grundstruktur mit Nahtschlaufen für eine nähbare Bespannung zu produzieren. Die Verwendung eines flachgewebten Materials ist vorteilhaft, da dies einfach auf einem vergleichsweise einfachen und kostengünstigen Webstuhl produziert werden kann und die Produktionszeit viel kürzer ist, verglichen mit einer gewebten Endlosstruktur. Die Aufgabe des Vorbereitens einer Naht für solche Bespannungen wird ebenfalls in der Literatur erörtert, z. B. in WO 2013/083468.

Leider stellen, in einigen wichtigen Anwendungen, die zweilagigen Konstruktionen, wie in WO 2009/106182 oder 2013/083468 beschrieben, nicht genug Porenvolumen bereit, um ausreichende Entwässerungseigenschaften zu garantieren.

Im US-Patent US 9,982,388 schlägt der Anmelder die Verwendung von einer oder mehreren Blattlagen vor, die außerhalb der gefalteten Schicht angeordnet sind. Diese Hinzufügung vergrößert erfolgreich das Porenvolumen der Bespannung. Allerdings haben Tests des Anmelders gezeigt, dass die Region der Naht mit besonderer Vorsicht behandelt werden muss, um Nahtmarkierungen zu vermeiden und die Nahtstabilität zu erhöhen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine verbesserte Bespannung für eine Maschine zum Produzieren einer Faserbahn bereitzustellen, insbesondere einer Papier- Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn, wobei die Grundstruktur ausreichend Porenvolumen für anspruchsvolle Anwendungen bereitstellt, während der Nahtbereich eine erhöhte Stabilität und eine verringerte Markierungstendenz im Vergleich mit dem Stand der Technik aufweist.

Diese Aufgabe wird vollständig gelöst durch eine Bespannung für eine Maschine zum Produzieren einer Faserbahn entsprechend der kennzeichnenden Klausel von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Produzieren einer Faserbahn entsprechend der kennzeichnenden Klausel von Anspruch 10.

Die Bespannung für eine Maschine zum Produzieren einer Faserbahn entsprechend der Erfindung umfasst ein flachgewebtes Grundmaterial mit einer Oberseite und einer Unterseite und zwei abschließende Enden, die voneinander in einer Maschinenrichtung getrennt sind.

Das flachgewebte Grundmaterial wird in zwei gefaltete Schichten gefaltet, wobei die Faltungen in der Maschinenrichtung (MD) voneinander getrennt sind. Die beiden abschließenden Enden befinden sich unter der unteren Oberfläche, und die beiden abschließenden Enden sind aneinander angrenzend oder einander überlappend, und wobei Nahtschlaufen an den Faltungen befindlich sind.

Diese Nahtschlaufen greifen fingerartig ineinander und sind durch einen Steckdraht gesichert, um eine endlose Grundschleife zu bilden.

Die Bespannung umfasst ferner zwei oder mehr Blattlagen. Diese Blattlagen bestehen aus oder umfassen ein gewebtes Material oder eine nicht-gewebte Komponente, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus einer Polymerfolie, einer Schaumstoffschicht, einer geknüpften Struktur und einer kettengewirkten Struktur. Die Blattlagen befinden sich übereinander auf einer Seite der endlosen Grundschleife. Jede Blattlage hat eine Maschinenrichtungslänge, sodass ihre zwei Längsenden an einer Verbindungsposition aneinander angrenzend oder anliegend positioniert sind. Entsprechend der Erfindung sind die Naht der endlosen Grundschleife und die Verbindungspositionen der zwei oder mehr Blattlagen in Maschinenrichtung (MD) gestuft.

Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Bespannung ist die Tatsache, dass durch Hinzufügen zusätzlicher Blattlagen zum Vergrößern des Porenvolumens der Bespannung das Grundgewebe nicht so viel Porenvolumen bereitstellen muss. Daher kann ein kostengünstiges, flachgewebtes Grundmaterial anstelle von z. B. mehrschichtigen Geweben verwendet werden. Zusätzlich ist, durch Anwenden des gestuften Positionierens von Verbindungspositionen und Naht, die Naht durch mindestens zwei Schichten von Blattlagen abgedeckt. Die Naht erzeugt keine Nahtmarkierungen in dem Blatt und weist eine hohe Beständigkeit gegen Abschälen auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand ö zwischen zwei angrenzenden Verbindungspositionen oder einer Verbindungsposition und der Naht kleiner als 5 mm, vorzugsweise 2 mm oder weniger. Der Abstand ö kann in Abhängigkeit von der Dicke der Blattlage ausgewählt werden. Für eine Blattlage mit einer Dicke von 1 mm kann ein Abstand Ö=1 mm ausgewählt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand ö zwischen zwei angrenzenden Verbindungspositionen oder einer Verbindungsposition und der Naht mindestens 0,5 cm, vorzugsweise mindestens 1 cm.

Im Allgemeinen sollte der Abstand ö zwischen zwei angrenzenden Verbindungspositionen oder einer Verbindungsposition und der Naht kleiner als 10 cm, vorzugsweise kleiner als 5 cm, sein, da größere Abstände das Öffnen der Naht sehr erschweren.

Das flachgewebte Grundmaterial kann ein einschichtiges Gewebe sein, insbesondere eine Leinwandbindung. Diese Materialien können auf modernen Webstühlen schnell und wirtschaftlich produziert werden.

Zusätzlich oder alternativ bestehen eine, einige oder alle der Blattlagen aus oder umfassen ein gewebtes Material, vorzugsweise ein einschichtiges Gewebe, insbesondere eine Leinwandbindung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Bespannung zwei oder drei Blattlagen umfassen. Hier muss jede der zusätzlichen Blattlagen nur einen Teil des Porenvolumens bereitstellen, da zwei oder mehr Blattlagen in der Bespannung bereitgestellt sind. Daher kann auch das Material und die Struktur der Blattlagen eher aus wirtschaftlichen Gründen als aufgrund ihrer Fähigkeit zum Bereitstellen des gesamten gewünschten zusätzlichen Porenvolumens ausgewählt werden.

Die Bespannung entsprechend der Erfindung kann als eine Pressbespannung verwendet werden, insbesondere als ein Pressfilz. Andere Verwendungen, beispielsweise als eine Formungsbespannung, sind aber ebenfalls möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Blattlagen entsprechend der Erfindung im Wesentlichen die gleiche Breite wie die Bespannung. Das bedeutet, dass die Blattlagen die gleiche Breite in Maschinenquerrichtung wie die Bespannung aufweisen, oder zumindest nicht weniger als 90 % und nicht mehr als 110 % der Breite in Maschinenquerrichtung der Bespannung.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Blattlagen entsprechend der Erfindung nach dem beschriebenen Faltungsprozess im Wesentlichen die gleiche Länge wie die Bespannung. Das bedeutet, dass die Blattlagen die gleiche Länge in Maschinenrichtung wie die Bespannung aufweisen, oder nicht weniger als 90 % und nicht mehr als 110 % der Länge in Maschinenrichtung der Bespannung.

Es kann günstig sein, wenn das gewebte Grundmaterial und eine, einige oder alle der Blattlagen aus demselben gewebten Material sind:

Verwendung desselben gewebten Materials für das gewebte Grundmaterial und die Blattlagen ist von einem wirtschaftlichen Standpunkt aus günstig, da nur ein Typ von gewebtem Material bestellt werden muss, was im Allgemeinen in besseren Preisen aufgrund der Bestellung größerer Mengen resultiert. Ferner wird auch der Produktionsprozess vereinfacht, da das gesamte gewebte Material von einer großen Mutterspule genommen werden kann. Ein weiterer positiver Nebeneffekt ist, dass im Falle eines Defekts des gewebten Grundmaterials zumindest ein Teil des Materials als Blattlage verwendet werden kann, wodurch der Abfall verringert wird.

In einer weiteren günstigen Ausführungsform der Erfindung bestehen eine, einige oder alle der Blattlagen aus oder umfassen eine nicht-gewebte Komponente. Eine solche nicht-gewebte Komponente kann eine Polymerfolie, eine Schaumstoffschicht, eine geknüpfte Struktur oder eine kettengewirkte Struktur sein oder zumindest eine solche Struktur umfassen. Diese nicht-gewebten Komponenten können ebenfalls einfach produziert oder erworben werden und können verwendet werden, um die Eigenschaften der Bespannung an die tatsächlichen Bedürfnisse anzupassen.

Es kann auch eine positive Wirkung haben, zumindest eine gewebte Blattlage und zumindest eine Blattlage mit einer nicht-gewebten Komponente zu kombinieren.

Die Bespannung entsprechend der vorliegenden Erfindung kann ferner eine oder mehrere Heftungen umfassen. Diese Heftungen können dazu dienen, die Blattlagen an dem flachgewebten Grundmaterial zu sichern. Heftung kann auch verwendet werden, um die durch das gefaltete flachgewebte Grundmaterial gebildeten Nahtschlaufen zu sichern.

In einer weiteren Ausführungsform sind die zwei abschließenden Enden des flachgewebten Materials zumindest vorübergehend miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt. Diese Verbindung kann während der weiteren Verarbeitung der Bespannung, z. B. durch Nadelfilzen oder während des Betriebs der Bespannung, zerstört werden oder nicht.

In einer weiteren günstigen Ausführungsform kann die Bespannung zumindest eine Fasermattenschicht umfassen. In vielen Anwendungen kann es sogar günstig sein, wenn die Bespannung zwei, drei oder mehr Schichten von Fasermatten umfasst, wobei die unterschiedlichen Schichten von Fasermatten unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können, z. B. unterschiedliche Feinheiten der Fasermatten. In einer weiteren günstigen Ausführungsform kann die Bespannung an der Maschine nähbar sein und umfasst nur eine Naht.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Produzieren einer Faserbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine zum Produzieren der Faserbahn zumindest eine Bespannung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.

Im Folgenden wird die Erfindung weiter durch schematische Figuren beschrieben:

Figur 1 zeigt eine Bespannungsstruktur, wie aus dem Stand der Technik bekannt. Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer Bespannung entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.

Figur 3 zeigt eine Ausführungsform einer endlosen Bespannung entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung.

Figuren 4 und 4a zeigen den Nahtbereich einer Bespannung entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung.

In Figur 1 umfasst die Bespannung 1 , wie aus dem Stand der Technik bekannt, ein flachgewebtes Grundmaterial 2, das gefaltet ist, und wobei Nahtschlaufen 3 an den Faltungen gebildet sind. Die zwei abschließenden Enden des flachgewebten Grundmaterials 2 sind durch eine Schweißnaht 4 miteinander verbunden. Diese Schweißnaht 4 kann permanent sein, die abschließenden Enden während der Lebensdauer der Bespannung 1 zusammenhaltend. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Schweißnaht 4 vorübergehend sein, und sie kann in einem weiteren Verarbeitungsschritt, wie etwa Nadelfilzen, zerstört werden oder kann während des Betriebs der Bespannung zerstört werden. Die Ausführungsform in Figur 1 umfasst zwei Blattlagen 10a, 10b. Beide Blattlagen 10a, 10b sind an der Außenseite positioniert. Eine Blattlage 10a ist direkt oben auf den zwei abschließenden Enden und der Schweißnaht 4 positioniert, während die andere Blattlage 10b auf der gegenüberliegenden Seite positioniert ist. Entsprechend der Erfindung ist es auch möglich, zwei Blattlagen 10a, 10b oben auf der Schweißnaht 4 zu positionieren oder zwei der Blattlagen 10a, 10b auf der gegenüberliegenden Seite zu positionieren. Die Bespannung 1 umfasst ferner einige Heftungen 5, 5a. Einige Heftungen 5a werden verwendet, um die Nahtschlaufen 3 zu sichern. Die anderen Heftungen 5 werden verwendet, um die Blattlagen 10a, 10b an dem flachgewebten Grundmaterial 2 zu sichern. Die Anzahl der Heftungen 5, 5a kann in Abhängigkeit von der Länge der Blattlagen variieren. Es kann weniger oder mehr Heftungen 5, 5a geben, als in Figur 1 gezeigt werden. Die in Figur 1 gezeigten Blattlagen 10a, 10b sind aus dem gleichen flachgewebten Material gefertigt wie das flachgewebte Grundmaterial 2. Dies hat wirtschaftliche Vorteile. In Abhängigkeit von der Anwendung kann es vorzuziehen sein, für die Blattlagen 10a, 10b andere Materialien zu verwenden. Selbst nicht-gewebtes Material kann vorteilhaft sein.

Wie in Figur 1 zu sehen, decken die Blattlagen 10a, 10b die Nahtschlaufen 3 nicht ab.

Im Gegensatz zu Figur 1 umfasst die Ausführungsform in Figur 2 entsprechend einem Aspekt der aktuellen Erfindung eine erste Blattlage 10a und eine zweite Blattlage 10b, die übereinander auf einer Seite des flachgewebten Grundmaterials 2 befindlich sind. Üblicherweise sind, wie in Figur 2, die Blattlagen 10a, 10b an der Seite des flachgewebten Materials 2 positioniert, die keine Schweißnaht 4 aufweist, aber Bespannungen entsprechend Aspekten der Erfindung können Blattlagen 10a, 10b aufweisen, die ebenfalls über der Schweißnaht 4 positioniert sind.

Während das Beispiel in Figur 2 zwei Blattlagen 10a, 10b zeigt, versteht es sich, dass in anderen Ausführungsformen der Erfindung mehr als zwei Blattlagen vorhanden sein können.

Die Blattlagen 10a, 10b können aus einem gewebten Material oder einer nichtgewebten Komponente, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus einer Polymerfolie, einer Schaumstoffschicht, einer geknüpften Struktur und einer kettengewirkten Struktur, bestehen oder diese(s) umfassen. Die Länge und die Positionierung der Blattlagen 10a, 10b wird in einer Weise ausgewählt, dass die Blattlagen 10a, 10b über eine der Faltungen des flachgewebten Grundmaterials 2 reichen. Hier reicht eine der Blattlagen 10a, 10b, üblicherweise die äußerste Lage 10b, weiter als die andere Lage 10a. Dies führt später zu einer gestuften Positionierung der Naht 30 und der Verbindungspositionen 11 a, 11 b.

Die Blattlagen 10a, 10b werden üblicherweise durch Heftungen 5 am Grundmaterial 2 und aneinander gesichert. Figur 2 zeigt gewöhnliche Heftungen 5, die gleichzeitig beide Blattlagen 10a, 10b sichern. Zusätzlich oder als eine Alternative kann es vorteilhaft sein, Heftungen zu haben, die nur einer Blattlage 10a am Grundmaterial 2 oder eine Blattlage 10b an einer anderen Blattlage 10a sichern.

Figur 3 zeigt eine Bespannung 1 , insbesondere die Bespannung 1 aus Figur 2, die endlos gefertigt wurde. Hier wurden die Nahtschlaufen 3 des flachgewebten Grundmaterials 2 fingerartig verschränkt und durch einen Steckdraht 6 gesichert, eine Naht 30 bildend und so eine endlose Grundschleife 20 erzeugend.

Selbstverständlich kann eine Bespannung 1 entsprechend der vorliegenden Erfindung zusätzliche Elemente aufweisen. Beispielsweise kann zur Verwendung als Pressfilze die Bespannung 1 zusätzliche Schichten von Fasermatten 15 aufweisen. Diese Schichten 15 können oben auf den Blattlagen 10a positioniert werden, so die Papierkontaktseite der Bespannung bereitstellend.

Zusätzlich oder alternativ können Fasermatten 15 auf dem flachgewebten Material 2 im inneren Teil der endlosen Grundschleife 20 positioniert sein, so die Maschinenkontaktseite der Bespannung 1 bereitstellend.

Bereitstellen von Schichten 15 von Fasermatten und Befestigen derselben an der Bespannung 1 durch Nadeln sichert die Blattlagen 10a, 10b weiter am Grundmaterial 2.

Figur 4 zeigt den Nahtbereich 300 einer Bespannung 1 entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung. Die tatsächliche Naht 30 wird durch Nahtschlaufen 3 gebildet, die fingerartig verschränkt sind und durch einen Steckdraht 6 gesichert werden. Die Blattlagen 10a, 10b befinden sich übereinander auf einer Seite der endlosen Grundschleife 20, und ihre zwei Längsenden sind an einer Verbindungsposition 11 a, 11 b aneinander angrenzend oder anliegend positioniert. Die Naht 30 und die Verbindungspositionen 11a, 11 b der Blattlagen 10a, 10b sind in Maschinenrichtung, MD, gestuft und befinden sich nicht direkt übereinander.

Die Auswahl des Versatzes der Stufung ist in den meisten Anwendungen ein Kompromiss zwischen der gewünschten Abdeckung der Naht und der Stabilität der Nahtregion und der Notwendigkeit der Behandlung der Bespannung 1 während der Produktion und Installation.

Eine genähte Bespannung, wie in Figuren 4 gezeigt, wird üblicherweise in einer Weise produziert, dass die Mattenschicht(en) 15 auf das Bespannungsgrundmatenal genadelt werden, wenn die Naht 30 geschlossen ist. Für die Installation der Bespannung 1 in einer Papiermaschine muss die Naht 30 wieder geöffnet werden. Um die Naht 30 öffnen zu können, muss ein Schnitt 16 ausgeführt werden, der durch die Mattenschicht 15 und durch die Verbindungspositionen 11 a, 11 b abwärts bis zur Naht 30 schneidet. Figur 4a zeigt in der gleichen Position wie Figur 4, wie ein solcher Schnitt 16 ausgeführt wird. Wenn die Verbindungspositionen 11 a, 11 b und die Naht 30 zu weit voneinander entfernt sind, wird dieses Schneiden zunehmend schwierig.

Andererseits müssen die Blattlagen 10a, 10b deutlich über die Naht reichen, um diese sicher abzudecken und die Markierungstendenzen der Naht 30 zu verringern.

In einer Ausführungsform aus Figur 4 ist der Abstand ö zwischen zwei angrenzenden Verbindungspositionen 11 a, 11 b oder einer Verbindungsposition 11 b und der Naht 30 kleiner als 5 mm, vorzugsweise kleiner als 2 mm. In anderen Ausführungsformen kann ein größerer Abstand ö als 5 mm, z. B. zwischen 1 cm und 5 cm, ausgewählt werden.

Der Winkel 9 des Schnittes 16 ist vorzugsweise größer als 30°, am meisten zu bevorzugen zwischen 45° und 85°, insbesondere zwischen 45° und 80°. Für kleine Werte des Winkels Q wird die Öffnung der Naht zunehmend schwierig. Andererseits muss ein Winkel 0 aufgrund der gestuften Positionierung der Verbindungspositionen kleiner als 90° sein.

Einige weitere Maßnahmen können vorgenommen werden, um die Festigkeit und Stabilität des Nahtbereichs 300 zu verbessern.

Um die Verankerung der Fasermatten im Grundmaterial zu erhöhen, können das flachgewebte Grundmaterial 2 und/oder eine oder mehrere der Blattlagen 10a, 10b CD- Garne in der Form von Multifilament-Garnen umfassen.

Eine andere Schwäche des Nahtbereichs 300 kann aus der Tatsache entstehen, dass an den Verbindungspositionen 11 a, 11 b die Längsenden der Blattlagen 10a, 10b üblicherweise durch Schneiden eines Blattlagenmatenals auf eine gewünschte Länge erzeugt werden. Wenn die Blattlagen beispielsweise gewebte Blattlagen sind, sind diese Längsenden anfällig für ein Ausfransen des Garns während der Verwendung der Bespannung 1 . Daher kann es vorteilhaft sein, die Bindung zwischen den MD- und CD- Garnen des Blattlagenmatenals zu erhöhen. Beispielsweise können in einer oder mehreren Blattlagen 10a, 10b einige oder alle der MD-Garne und CD-Garne, angrenzend an die Verbindungsposition 11 a, 11 b, zusammengeklebt oder zusammengeschweißt werden. Die Schweißung könnte unter anderem durch Ultraschallschweißen oder Laserschweißen durchgeführt werden.

Bezuqszeichenliste

1 Bespannung 2 flachgewebtes Grundmaterial

3 Nahtschlaufe

4 Schweißnaht

5, 5a Heftung

6 Steckdraht 10a, 10b Blattlage 11 a, 11 b Verbindungsposition 15 Mattenschicht

16 Schnitt

20 Endlose Grundschleife 30 Naht

300 Nahtbereich