Papiermaschinenbespannung

Die Erfindung betrifft eine Bespannung für eine Papier-, Karton- oder Tissuemaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der Vergangenheit wurden vielfältige Versuche unternommen, die Herstellung von Papiermaschinenbespannungen im Hinblick auf Fertigungskosten und Flexibilität zu verbessern.

Ein möglicher Lösungsansatz wurde, wie beispielsweise durch die US ^' 895 beschrieben, in der Bereitstellung von Papiermaschinenbespannungen gesehen, die aus einer Mehrzahl aufeinander laminierter Folien aufgebaut sind. Ein Nachteil der dort gezeigten Papiermaschinenbespannungen besteht aber darin, dass die die Entwässerungskanäle bereitstellenden Perforationen der einzelnen Folien durch aufwändige Verfahren wie bspw. Laserbohren hergestellt werden müssen. Beim Laserbohren muss jede Perforation in der Folie einzeln erzeugt werden, was zum Einen sehr lange dauert und zum anderen Perforationen erzeugt, die in einem regelmäßigen Wiederholmuster angeordnet sind.

Wiederholmuster bei den Entwässerungskanälen einer Papiermaschinenbe- Spannung haben aber den Nachteil, dass diese eine starke Markierung auf dem Papier hinterlassen, das mit einer solchen Bespannung hergestellt wurde.

Zwar sind auch andere Methoden zur Herstellung der Perforationen, wie bspw. mittels eines maskierenden Verfahrens mit Laserlicht denkbar, doch wird auch bei

diesen Verfahren stets ein regelmäßiges Wiederholmuster der Perforationen erzeugt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Papiermaschinenbespannung vorzuschlagen, die zum Einen einfach herzustellen ist und bei der zum Anderen die Entwässerungskanäle in keinem Wiederholmuster angeordnet sind.

Die Aufgabe wird durch eine Bespannung für eine Papier-, Karton oder Tissuema- schine, mit einer Mehrzahl von aufeinander laminierten Folien aus Polymermaterial gelöst. Jede der aufeinander laminierten Folien hat hierbei eine Vielzahl von Perforationen, die sich jeweils über die Dicke der jeweiligen Folie erstrecken. Die Perforationen der verschiedenen Folien sind des Weiteren derart zueinander angeordnet, dass diese Entwässerungskanäle in der Bespannung bilden, wodurch welche ein Fluid durch die Bespannung strömen kann.

Die erfindungsgemäße Bespannung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der perforierten Folien dadurch gebildet ist, indem mit dem Polymermaterial und einem dem Polymermaterial beigemengten Füllstoff zuerst eine nicht perforierte Folie hergestellt wird und die Perforationen in der Folie durch nachfolgendes Entfernen des Füllstoffs aus dem Polymermaterial gebildet sind.

Mit anderen Worten wird zuerst eine nicht perforierte Folie zuerst aus einer Materialmischung gebildet, die das Polymermaterial und den im Polymermaterial teilweise eingebetteten Füllstoff enthält. Die perforierte Folie wird dann dadurch gebildet, indem bei der nicht perforierten Folie der Füllstoff aus dem Polymermaterial entfernt wird.

Im Ergebnis werden also Perforationen in der Folie dadurch geschaffen, dass ein Teil der Folienlage bei deren Herstellung mit einem Füllstoff besetzt wird und der Füllstoff später aus der Folienlage entfernt wird, um einen die Perforation bildenden Hohlraum frei zu geben.

Dadurch, dass bei der Herstellung zumindest einer der Folien der Bespannung dem die Folie bildende Polymermaterial ein Füllstoff zugegeben wird, welcher nachfolgend wieder aus dem verfestigten Polymermaterial der Folie entfernt wird, bestehen abhängig von der Beschaffenheit und der Verteilung des zugegebenen Füllstoffs nahezu unbegrenzte Möglichkeiten in der einfachen und flexiblen Gestaltung von Perforationen in der Folie im Hinblick auf deren Anzahl, Größe, Verteilung und Form. Somit wird durch die Erfindung eine besonders kostengünstig und flexibel herzustellende Bespannung bereitgestellt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es sind verschiedenste Materialien für die Bereitstellung des Füllstoffs und Methoden für dessen Entfernen aus der Folie denkbar.

Ganz allgemein kann der Füllstoff mittels Verdampfen, Herauslösen wie bspw. Herauswaschen oder Herausschmelzen aus der Folie entfernt werden.

Der Füllstoff der zumindest einen Folie ist durch Füllstoffteilchen gebildet. Hierbei kann der Füllstoff Füllstoffteilchen aus verschiedenen Matehalen enthalten. Des Weiteren kann der Füllstoff Füllstoffteilchen mit verschiedener Größe und Form enthalten.

Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Füllstoff mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mittels Laserlicht, aus dem Polymermaterial entfernt wird. In diesem Fall ist es sinnvoll, wenn der Füllstoff eine größere Energieabsorption als das Polymermaterial hat, so dass bei Bestrahlung der Folie die eingestrahlte Energie zum größeren Anteil von dem Füllstoff und nicht vom Polymermaterial absorbiert wird und bewirkt, dass der Füllstoff beispielsweise verdampft oder schmilzt und eine Perforation in der Folie erzeugt wird.

Eine andere Ausgestaltung sieht beispielsweise vor, dass sich der Füllstoff bei Einwirkung eines Lösungsmittels bspw. aus dem die Folie bildenden Polymermaterial herauslösen lässt. Beispielhaft ist in diesem Zusammenhang an NaCI als Füllstoff zu denken, der durch Wasser einfach aus der Folie herausgelöst werden kann wodurch die Perforationen erzeugt werden.

Von Vorteil ist es, wenn sich die einzelnen in das Polymermaterial eingebetteten Füllstoffteilchen jeweils zumindest über die Dicke der Folie erstrecken. Dies setzt voraus, dass das Füllstoffteilchen in zumindest einer Richtung so lang ist wie die Folie dick ist. Ist die maximale Abmessung des Füllstoffteilchens nur in einer Rich- tung gleich oder größer als die Foliendicke und sonst geringer als diese, muss es in Richtung seiner maximalen Abmessung entlang der Dickenerstreckung der Folie ausgerichtet werden. Alternativ können die Füllstoffteilchen in ihrer Größe relativ zur Dicke der Folie so sein, dass sich diese unabhängig von ihrer Ausrichtung immer über die Dicke der Folie erstrecken.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass eine Perforation durch entfernen mehrerer ein Agglomerat bildende Füllstoffteilchen erzeugt wird. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn sich das jeweilige Agglomerat von Füllstoffteilchen über die gesamte Dicke der Folie erstreckt.

Die Füllstoffteilchen können ferner eine längliche Form haben, kugelförmig oder zylinderförmig sein. Ferner ist auch denkbar, dass die Füllstoffteilchen willkürlich geformt sind.

Die Form der Perforationen und damit die Form der Entwässerungskanäle kann sowohl durch die Form der Füllstoffteilchen wie auch durch die Ausrichtung der Füll-stoffteilchen beeinflusst werden. Die Ausrichtung der Fül Istoffteilchen spielt insbesondere bei einer nicht punktsymmetrischen Teilchenform, wie bspw. einer länglichen Teilchenform, eine Rolle bei der Gestaltung der Form einer Perforation.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mehrere, insbesondere alle, der perforierten Folien dadurch gebildet sind, indem mit dem Polymermaterial und einem dem Polymermaterial beigemengten Füllstoff zuerst eine nicht perforierte Folie hergestellt wird und die Perforationen in der Folie durch nachfolgendes Entfernen des Füllstoffs aus dem Polymermaterial gebildet sind.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, die Perforationen einer Folie der Bespannung nahezu in beliebiger Weise zu gestalten. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass bei zumindest einer Folie der Füllstoff zur Bereitstellung von Perforationen unterschiedlicher Größe unterschiedlich große Füllstoffteilchen umfasst.

Wie bereits oben erläutert, kann die erfindungsgemäße Bespannung mehrere Folien umfassen, deren Perforationen durch Entfernen von vorher in das Polymermaterial eingebettetem Füllstoff gebildet sind. Vorzugsweise haben hierbei die Perforationen der unterschiedlichen Folien unterschiedliche Größen. Eine bevor- zugte Ausgestaltung der Erfindung sieht daher vor, dass bei zumindest zwei der Folien die Perforationen durch Entfernen von Füllstoff gebildet sind und die Größe der Perforationen in der einen der beiden Folien unterschiedlich zu der Größe der Perforationen in der anderen der beiden Folien ist. Dies wird bspw. dadurch erreicht, indem bei der Herstellung der Folien die Größe der Füllstoffteilchen in einer der Folien unterschiedlich zu der Größe der Füllstoffteilchen in einer anderen der Folien ist.

Typische Größen für die Füllstoffteilchen liegen im Bereich von 20μm bis 400μm.

Die Entwässerungsstruktur der erfindungsgemäßen Bespannung kann des Weiteren dadurch beeinflusst werden, wenn bei zumindest zwei der Folien die Perforationen durch Entfernen von Füllstoff gebildet sind und die Anzahl der Perforationen in der einen der beiden Folien unterschiedlich zur Anzahl der Perforationen in der anderen der beiden Folien ist. Dieses Ergebnis wird bspw. dadurch erreicht, indem bei der Herstellung der Folien der Anteil der Füllstoff-

teilchen in einer der Folien unterschied-lich zum Anteil der Füllstoffteilchen in einer anderen der Folien ist.

Ferner kann die Entwässerungsstruktur der Bespannung dadurch beeinflusst werden, wenn bei zumindest zwei der Folien die Perforationen durch Entfernen von Füllstoff gebildet sind und die Form der Perforationen in der einen der beiden Folien unterschiedlich zur Form der Perforationen in der anderen der beiden Folien ist. Dieses Ergebnis wird bspw. dadurch erreicht, indem bei der Herstellung der Folien die Form der Füllstoffteilchen in einer der Folien unterschiedlich zur Form der Füllstoffteilchen in einer anderen der Folien ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in zumindest einer der Folien der Füllstoff Füllstoffteilchen aus verschiedenen Materialien umfasst. Denkbar ist auch, dass Füllstoffteilchen in einer der Folien aus einem anderen Material sind als Füllstoffteilchen in einer anderen der Folien.

Eine konkrete Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Bespannung vor, bei der die oberste, d.h. die mit der Papierbahn, und die unterste, d.h. die mit der Maschine in

Kontakt bringbare Folie Perforationen hat, die jeweils durch Entfernen von Füllstoff gebildet sind und der Durchmesser der Perforationen in der obersten Folie kleiner als der Durchmesser der Perforationen in der untersten Folie ist und/oder die

Anzahl der Perforationen in der obersten Folie größer als die Anzahl der Perforationen in der untersten Folie ist.

Beispielhaft sind in diesem Zusammenhang auf der Papierseite Partikelgrößen im Bereich von 30μm bis 400μm und auf der Maschinenseite Partikelgrößen im Bereich von 40μm bis 400μm.

Für manche Einsatzzwecke kann es sinnvoll sein, wenn die erfindungsgemäße Bespannung eine textile Flächenstruktur und/oder eine Fadenschar umfasst. Als textile Flächenstrukturen sind in diesem Zusammenhang beispielsweise Gewebe,

Gewirke oder Vliese denkbar, wobei diese Aufzählung nicht abschließend anzusehen ist. Selbstverständlich ist es denkbar, dass die textile Flächenstruktur und/oder Fadenschar die Funktion übernimmt die erfindungsgemäße Bespannung zu verstärken.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen weiter verläutert. Es zeigen die

Figur 1 ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen

Bespannung,

Figur 2 eine erfindungsgemäße Bespannung.

Die Figur 1 a) zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer Papiermaschinenbespannung. Bei dem Verfahren wird in eine Extrusionsvorrichtung 1 zur Erzeugung einer Extrusionsmasse aus einer ersten Dosiervorrichtung 2 ein Polymermaterial 3 sowie aus einer zweiten Dosiervorrichtung 4 ein teilchen- förmiger Füllstoff 5 gegeben. Die Extrusionsmasse 6, die das Polymermaterial 3 und den Füllstoff 5 umfasst, wird zur Erzeugung einer nicht perforierten Folie 8 auf ein sich in Richtung des Pfeils bewegendes Transportband 7 gegeben.

In einem nachfolgenden in der Figur 1 b) dargestellten Schritt werden in der Folie 8 Perforationen 9 erzeugt, die sich jeweils über die gesamte Foliendicke erstrecken. Zur Erzeugung der Perforationen 9 wird der Füllstoff 5 aus der Folie 8 entfernt, wodurch eine perforierte Folie 10 gebildet wird.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Füllstoff 5 eine größere Absorption von Laserlicht (bspw. im Bereich 10μm oder 250-200nm) als das Polymermaterial 3, so dass es möglich ist, den Füllstoff 5 durch Behandlung mit einer Laserlichtquelle 11 aus der unperforierten Folie 8 bspw. durch Verdampfen zu entfernen.

Die Figur 2 zeigt eine als Formiersieb ausgebildete Papiermaschinenbespannung 12, die aus drei perforierten Folien 10a, 10b und 10c gebildet ist, welche alle durch das in der Figur 1 beschriebene Verfahren hergestellt wurden.

Die Folie 10a hat eine Dicke von 0,08mm und weist eine Vielzahl von Perforationen 9a auf, die sich jeweils über die Dicke der Folienlage 10a erstrecken. Die Folie 10b hat eine Dicke von 0,18mm und weist eine Vielzahl von

Perforationen 9b auf, die sich jeweils über die Dicke der Folienlage 10b erstrecken. Die Folie 10c hat eine Dicke von 0,2mm und weist eine Vielzahl von

Perforationen 9c auf, die sich jeweils über die Dicke der Folienlage 10a erstrecken.

Die Folie 10a stellt die oberste Folie der Bespannung 12 dar und stellt die mit der Papierbahn in Kontakt bringbare Papierseite 14 bereit. Ferner stellt die Folie 10c die unterste Folie der Bespannung 12 dar und stellt die mit der Maschine in Kontakt bringbare Maschinenseite 15 bereit.

Die Folien 10a bis 10c sind aufeinander laminiert, wobei die Perforationen 9a bis 9c der verschiedenen Folien 10a bis 10c derart zueinander angeordnet sind, dass diese Entwässerungskanäle 13 bilden, die sich jeweils von der Papier- bis zur Maschinenseite 14, 15 der Bespannung 12 erstrecken.

Wie aus der Figur 2 zu erkennen ist, sind die Größen der jeweiligen Perforationen 9a bis 9c von Folie zu Folie verschieden, wobei die Perforationen 9a in der obersten Folie 10a die Kleinsten und die Perforationen 9c in der untersten Folie 10c die Größten in der Bespannung 12 sind.

Man erkennt ferner, dass die Perforationen 9a durch das Entfernen kugelförmiger Füll stoffteilchen gebildet sind, wohingegen die Perforationen 9b und 9c durch das Entfernen von unregelmäßigen Füllstoffteilchen entstanden sind.