MARUSA DOMINIK (DE)
MARTIN THOMAS (DE)
| US4051215A | 1977-09-27 | |||
| DE2729949A1 | 1978-02-02 | |||
| DE1255619B | 1967-12-07 | |||
| EP0663363A1 | 1995-07-19 |
| Ansprüche 1. Walzenanordnung zur Herstellung einer gestauchten Faserstoffbahn (12) mit einer Stauchpresse (10), die zumindest eine Stauchwalze (14) und eine Gegenwalze (16) umfasst und die zur Erzeugung einer Stauchung der Faserstoffbahn (12) in einer Richtung quer einer Förderrichtung (MD) der Faserstoffbahn (12) ausgebildet ist, wobei eine die Faserstoffbahn (12) aufnehmende elastische Spannbahn (18) vorgesehen ist, die durch einen Nip (17) zwischen der Stauchwalze (14) und der Gegenwalze (16) und über die Stauchwalze (14) geführt ist. 2. Walzenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbahn (18) in Richtung quer zur Förderrichtung (CD) elastischer ist als in Förderrichtung (MD). 3. Walzenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbahn (18) zumindest ein sich in Förderrichtung (MD) erstreckendes Verstärkungsmittel (26), insbesondere ein Verstärkungsband, aufweist, welches eine geringere Elastizität aufweist als die Spannbahn (18). 4. Walzenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbahn (18) bei Spannbahnbreiten kleiner als oder gleich 1 m eine Härte von 20 bis 65 ShA, vorzugsweise von 25 bis 60 ShA und beispielsweise von 30 bis 55 ShA aufweist, oder dass die Spannbahn (18) bei Spannbahnbreiten größer als oder gleich 1 m eine Härte von 30 bis 65 ShA, vorzugsweise von 35 bis 60 ShA und beispielsweise von 40 bis 55 ShA aufweist. 5. Walzenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbahn (18) bei Spannbahnbreiten von weniger als oder gleich 1 m eine Dicke von 4 bis 6 mm aufweist, oder dass die Spannbahn (18) bei Spannbahnbreiten von größer als oder gleich 1 m eine Dicke von 4 bis 26 mm aufweist. 6. Walzenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbahn (18), insbesondere auf einer der zu fördernden Faserstoffbahn (12) zugewandten Seite, eine Strukturierung aufweist. 7. Walzenanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine, insbesondere zwei, vorzugsweise drei, vorzugsweise vier, Breitstreckwalze (28) oder ein, insbesondere zwei, vorzugsweise drei, vorzugsweise vier, Breitstreckelement (28), wie beispielsweise eine Breitstreckbürste oder eine Breitstreckstange, vorgesehen ist, durch die die Spannbahn (18) vor der Aufnahme der Faserstoffbahn (12), in Richtung quer zur Förderrichtung (MD) der Spannbahn (18) entgegen einer Rückstellkraft der Spannbahn (18) vorspannbar ist. 8. Walzenanordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführwalze (30) vorgesehen ist, welche zusammen mit der Gegenwalze (16) einen Nip (31) ausbildet, der in Umfangsrichtung der Gegenwalze (16) gesehen dem durch die Stauchwalze (14) und die Gegenwalze (16) gebildeten Nip (17), in Förderrichtung (MD) gesehen vorgelagert ist insbesondere um mindestens 15°. 9. Walzenanordnung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführwalze (30) zwischen der Breitstreckwalze (28) und der Gegenwalze (16), insbesondere unmittelbar nach der Breitstreckwalze (28), angeordnet ist. 10. Walzenanordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlenkwalze (32) vorgesehen ist, welche in Förderrichtung (MD) der Spannbahn (18) gesehen der Stauchpresse (10) nachgelagert ist und welche die Spannbahn (18) von der zu fördernden Faserstoffbahn (12) wegführt. 11. Walzenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkwalze (32) derart angeordnet ist, dass die Spannbahn (18) über einen Winkelabschnitt der der Gegenwalze (16) geführt ist. 12. Walzenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkwalze (32) derart angeordnet ist, dass die Spannbahn (18) nicht über die Gegenwalze (16) und bevorzugt über einen Winkelabschnitt der Stauchwalze (14) geführt ist. 13. Walzenanordnung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkwalze (32) verlagerbar ausgebildet ist, so dass eine Führung der Faserstoffbahn (12) entlang eines Teilumfangs der Stauchwalze (14) und/oder der Gegenwalze (16) selektiv veränderbar ist. 14. Walzenanordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine verlagerbare Spannwalze (34) zur Justierung einer Vorspannung der Spannbahn (18) in Förderrichtung (MD) vorgesehen ist. 15. Walzenanordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenwalze (16) eine glatte und/oder mit Öffnungen versehene oder poröse Mantelfläche aufweist. 16. Walzenanordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauchwalze (14) einen um eine Längsachse (L) rotierbaren rotationssymmetrischen Grundkörper (20) mit einer Mantelfläche (22) aufweist, an der zumindest zwei elastisch deformierbare und/oder auslenkbare ringförmige Lamellen (24) angeordnet sind, die sich in radialer Richtung von der Mantelfläche (24) weg erstrecken und die den Grundkörper (20) in Umfangsrichtung umgeben, insbesondere wobei die Lamellen (24) paarweise spiegelsymmetrisch in Richtung Mittenebene (E) der Stauchwalze (14) unter Bildung eines Neigungswinkels schräg zu einer senkrecht zur Längsachse (L) der Stauchwalze (14) ausgerichteten Mittenebene (E) der Stauchwalze (14) geneigt sind. 17. Walzenanordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen der Stauchwalze (14) und der Gegenwalze (16) einstellbar ist. 18. Walzenanordnung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Stauchwalzen (14) der Gegenwalze (16) zugeordnet sind und mit der Gegenwalze (16) jeweils einen Nip (17‘, 17“, 17‘“) ausbilden. 19. Verfahren zur Herstellung einer gestauchten Faserstoffbahn (12), insbesondere unter Verwendung einer Walzenanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Zusammenführen einer Faserstoffbahn (12) mit einer Spannbahn (18), welche die Faserstoffbahn (12) zur Förderung der Faserstoffbahn (12) in einer Förderrichtung (MD) aufnimmt; Förderung der Spannbahn (18) zusammen mit der Faserstoffbahn (12) zu einer Stauchpresse (10), die zumindest eine Stauchwalze (14) und eine Gegenwalze (16) umfasst und die zur Erzeugung einer Stauchung der Faserstoffbahn (12) in einer Richtung quer zur Förderrichtung (MD) in einer Faserstoffbahnebene ausgebildet ist; und Führung der Spannbahn (18) zusammen mit der Faserstoffbahn (12) durch einen zwischen der Stauchwalze (14) und der Gegenwalze (16) ausgebildeten Nip (17) und über die Stauchwalze (14), um die Faserstoffbahn (12) quer zur Förderrichtung (MD) in der Faserstoffbahnebene zu stauchen. |
Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung zur Herstellung einer gestauchten Faserstoffbahn mit einer Stauchpresse. Die Stauchpresse umfasst zumindest eine Stauchwalze und eine Gegenwalze und ist dazu ausgebildet, eine Stauchung der Faserstoffbahn in einer Richtung quer einer Förderrichtung der Faserstoffbahn zu erzeugen.
Eine derartige Walzenanordnung dient in einer Papiermaschine dazu, unter Verwendung der Stauchpresse eine kontrollierte Querschrumpfung in einer durch die Faserstoffbahn aufgespannten Ebene in einer Richtung quer zur Förderrichtung der Faserstoffbahn zu erzeugen. Die Kontrolle über die Querschrumpfung der Faserstoffbahn ist insbesondere deshalb wünschenswert, da bei bisher bekannten Verfahren zwar eine gewünschte Längsschrumpfung der Faserstoffbahn oder Längenänderung in Förderrichtung der Faserstoffbahn durch geeignete Maßnahmen oder Verfahren (z.B. Clupak-Verfahren) gezielt beeinflusst werden kann, die Querschrumpfung oder Breitenänderung der Faserstoffbahn aber stets eine eher zufällige und somit kaum bis gar nicht kontrollierbare Folge des nachfolgenden Trocknungsprozesses ist. Bei den bisherigen Verfahren ist eine Längsschrumpfung von 15 bis 17 % bei einem Trockengehalt von 60 bis 70 % möglich, wobei diese Verfahren hauptsächlich bei Faserstoffbahnen mit einem Flächengewicht von 60 bis 70 g/m 2 oder etwas darüber anwendbar sind.
Zur Querschrumpfung der Faserstoffbahn in der Stauchpresse wirken in einem durch die Stauchwalze und die Gegenwalze gebildeten Nip in Richtung parallel zu den Längsachsen der Stauchwalze und Gegenwalze gegenläufig nach innen gerichteter Axialkräfte, welche auf die Faserstoffbahn übertragen werden, um die Faserstoffbahn in der Faserstoffbahnebene quer zur Förderrichtung zu stauchen. Die Längsachsen der Stauchwalze und der Gegenwalze sowie die Längserstreckung des Nips sind dabei parallel zur Faserstoffbahnebene sowie quer zur Förderrichtung der Faserstoffbahn ausgerichtet. Grundsätzlich sind - bei geeigneter Ausgestaltung der Presse - auch ein „Schrumpfen“ nach außen und/oder ein lokales Querschrumpfen möglich.
Während der Querschrumpfung der Faserstoffbahn wird die Faserstoffbahn in ihrer Breite, d.h. quer zu ihrer sich in Förderrichtung erstreckenden Längserstreckung in der Faserstoffbahnebene gestaucht, bevorzugt ohne jedoch die Faserstoffbahn zu kreppen. Gleichzeitig bleibt die gestauchte Faserstoffbahn in Richtung ihrer Breite dehnbar.
Dehnbare Faserstoffe, insbesondere sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung dehnbare Faserstoffe, wie zum Beispiel dehnbare Papiere oder Kartone, dienen beispielsweise als Ausgangsmaterial für die Herstellung von geformten Gegenständen, wie zum Beispiel durch ein Press- und/oder Tiefziehverfahren hergestellte Teller oder dergleichen. Überdies finden dehnbare Faserstoffe Anwendung bei Faserstoffverpackungen, bei welchen elastische Eigenschaften erwünscht sind, wie zum Beispiel Sackpapier für die Verwendung von Säcken. Für derartige Produkte sind Papiere oder Kartone von großer Bedeutung, welche aus einer dehnbaren Faserstoffbahn mit möglichst hoher Bruchdehnung hergestellt wurden.
Während die bislang bekannten Verfahren bereits geeignete Lösungen für die Erzeugung einer Faserstoffbahn mit zufriedenstellender Längsdehnbarkeit sowie möglichst hoher Bruchdehnung bieten, stellt die Herstellung einer Faserstoffbahn mit ausreichender Breitendehnbarkeit, insbesondere einhergehend mit einer möglichst hohen Bruchdehnung in Querrichtung, nach wie vor eine große Herausforderung dar.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine der eingangs erwähnten Walzenanordnung zu verbessern. Insbesondere besteht eine Aufgabe darin, eine Walzenanordnung zu schaffen, welche die Herstellung einer sowohl in Förderrichtung als auch quer dazu in der Faserstoffbahnebene dehnbare Faserstoffbahn ermöglicht. Insbesondere soll eine Walzenanordnung geschaffen werden, welche in der Faserstoffbahnebene eine gleichmäßige Stauchung sowohl in Förderrichtung als auch quer dazu ermöglicht.
Die Aufgaben werden mit einer Walzenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere dadurch, dass eine die Faserstoffbahn aufnehmende elastische Spannbahn vorgesehen ist, die durch einen Nip zwischen der Stauchwalze und der Gegenwalze und über die Stauchwalze geführt ist. Die Förderrichtungen der Faserstoffbahn und der Spannbahn sind dabei gleichgerichtet.
Der Erfindung liegt der allgemeine Gedanke zugrunde, eine Faserstoffbahn während ihrer Förderung durch den Nip zwischen Stauchwalze und Gegenwalze (Stauchnip) durch eine Spannbahn gleichmäßig zu stützen. Durch die Stützung wird ein Teil des durch die Walzenanordnung oder der Papiermaschine erzeugten Bahnzuges auf die Spannbahn übertragen, so dass sich der Anteil des auf die Faserstoffbahn wirkenden Bahnzuges verringert. Durch die Verringerung des auf die Faserstoffbahn wirkenden Bahnzuges ergibt sich der Vorteil, dass sich die Bruchdehnung der Faserstoffbahn erhöhen lässt, so dass die Faserstoffbahn im Ergebnis eine höhere Dehnbarkeit aufweist.
Indem die Spannbahn überdies über die Stauchwalze geführt wird, trennt die Spannbahn die zu fördernde Faserstoffbahn von der Stauchwalze, so dass die Faserstoffbahn nicht in direkten Kontakt mit der Stauchwalze gelangt. Durch die zusätzliche Stützung der Faserstoffbahn ergibt sich der Vorteil, dass insbesondere die in dem Stauchnip auftretenden Querkräfte, die von der Stauchwalze erzeugt werden, nicht direkt auf die Faserstoffbahn, sondern indirekt über die Spannbahn auf die Faserstoffbahn wirken. Dies hat zur Folge, dass die in dem Stauchnip wirkenden Kräfte mittels der Spannbahn schonend auf die Faserstoffbahn übertragen werden, so dass ein unerwünschter Faltenwurf in der Faserstoffbahn oder schlimmstenfalls eine Schädigung der Faserstoffbahn vermieden werden können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Walzenanordnung durch die Stützung Faserstoffbahn bei schwereren Faserstoffbahnen als bislang verwendbar ist. So konnte gezeigt werden, dass mit einer erfindungsgemäßen Walzenanordnung beispielsweise eine kontrollierte Querschrumpfung von 10 bis 30 % bezüglich einer Ausgangsbreite der Faserstoffbahn vor der
Walzenanordnung bei Faserstoffbahnen möglich ist, welche einen Flächengewicht von 70 bis 200 g/m 2 und einen Trockengehalt von 55 bis 90 % aufweisen.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen zu entnehmen.
Bevorzugte Trockengehalte der Faserstoffbahn, bei welchen die Walzenanordnung verwendbar ist, können zwischen 55 und 58 %, zwischen 60 und 65 % oder zwischen 66 und 70 % liegen.
Damit sich die Spannbahn vorzugsweise im Wesentlichen nur in einer durch die Spannbahn aufgespannten Ebene der Spannbahn quer zur Förderrichtung dehnen lässt, ist es vorteilhaft, wenn die Spannbahn in der Spannbahnebene in Richtung quer zur Förderrichtung elastischer ist, das heißt einen geringeren Elastizitätsmodul aufweist, als in Förderrichtung. Zu diesem Zweck kann die Spannbahn zumindest ein sich in Förderrichtung erstreckendes Verstärkungsmittel aufweisen, welches eine geringere Elastizität, das heißt einen höheren Elastizitätsmodul, aufweist als das Spannband. Das Verstärkungsmittel dient insbesondere zur Vermeidung von unerwünschten Verzerrungen der zu fördernden Faserstoffbahn. Vorzugsweise ist das Verstärkungsmittel in Form eines Verstärkungsbandes ausgebildet. Das Verstärkungsband kann beispielsweise flach ausgebildet sein oder einen runden Querschnitt aufweisen.
Eine ausreichende Stützung der Faserstoffbahn bei gleichzeitig guter Dehnbarkeit der Spannbahn lässt sich für Spannbahnbreiten von weniger als oder gleich 1 m erreichen, wenn die Spannbahn eine Härte von 20 bis 65 ShA (Shore-Härte), vorzugsweise von 25 bis 60 ShA und besonders bevorzugt von 30 bis 55 ShA aufweist. Für Spannbahnen mit einer Spannbahnbreite von größer als oder gleich 1 m hat sich eine Härte von 30 bis 65 ShA, vorzugsweise von 35 bis 60 ShA und besonders bevorzugt von 40 bis 55 ShA als vorteilhaft erwiesen.
Zur Erhöhung der Haftung zwischen Spannbahn und Faserstoffbahn und/oder zur Beeinflussung oder Gestaltung der Oberfläche der Faserstoffbahn kann die Spannbahn eine Strukturierung aufweisen. Vorzugsweise ist die Strukturierung auf einer der zu fördernden Faserstoffbahn zugewandten Seite ausgebildet.
Zur Dehnung der Spannbahn in der Spannbahnebene in Richtung quer zur Förderrichtung kann mindestens eine, insbesondere zwei, vorzugsweise drei, vorzugsweise vier, Breitstreckwalze vorgesehen sein, durch welche die Spannbahn vor der Aufnahme der Faserstoffbahn, in Richtung quer zur Förderrichtung der Spannbahn entgegen einer Rückstellkraft der Spannbahn vorspannbar ist. Mit anderen Worten dient die Breitstreckwalze dazu, vor der Aufnahme der Faserstoffbahn die Spannbahn in der Spannbahnebene in Richtung quer zur Förderrichtung vorzuspannen, indem die Spannbahn in der Spannbahnebene in Richtung quer zur Förderrichtung in ihrer Breite ausgedehnt wird. Vorzugsweise lässt sich mit nur einer Breitstreckwalze eine Vordehnung der Spannbahn von 10 bis 15 % bezüglich ihrer entspannten Ausgangsbreite erreichen. Eine derartige Vordehnung lässt sich beispielsweise mit einer bombierten Breitstreckwalze erreichen. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es vorstellbar, dass anstelle der Breitstreckwalze ein anderes Breitstreckelement wie beispielsweise eine Breitstreckbürste oder eine Breitstreckstange verwendet wird. Vorzugsweise können auch zwei, drei oder vier Breitelemente vorgesehen sein.
Vorteilhafterweise ist eine Breitstreckbürste eine sehr einfache Ausführungsform und wirkt sich gleichzeitig positiv auf die Oberfläche der Spannbahn aus. Vorteilhafterweise ist eine Breitstreckstange eine sehr kostengünstige Ausführungsvariante eines Breitstreckelementes.
Für eine noch stärkere Vordehnung der Spannbahn können mehrere Breitstreckwalzen beispielsweise zwei, drei oder vier Breitstreckwalzen, hintereinander angeordnet sein, um ein sogenanntes Breitstreckwerk zu bilden.
Vorteilhafterweise können auch mehrere, insbesondere zwei, insbesondere drei, oder insbesondere vier, Breitstreckelemente, beispielsweise eine Breitstreckbürste oder eine Breitstreckstange, ein Breitstreckwerk bilden.
Vorzugsweise ist eine Zuführwalze vorgesehen, welche zusammen mit der Gegenwalze einen Nip (Zuführnip) ausbildet, der in Umfangsrichtung der Gegenwalze gesehen dem durch die Stauchwalze und die Gegenwalze gebildeten Nip (Stauchnip) in Förderrichtung gesehen vorgelagert ist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Walzenanordnung ist der Zuführnip um mindestens 15° - in Umfangsrichtung der Gegenwalze gesehen - dem Stauchnip - in Förderrichtung gesehen - vorgelagert. Gemäß einer Ausführungsform gelangen die Spannbahn und die Faserstoffbahn hier in Kontakt miteinander. Die Linienlast in dem Zuführnip kann bedarfsgerecht angepasst werden, um eine gewünschte Haftung zwischen der Spannbahn und der Faserstoffbahn zu erreichen.
Analog zu der Situation im Stauchnip verengt sich der Abstand zwischen der Zuführwalze und der Gegenwalze bis hin zur Mitte des Zuführnips, wo der Abstand zwischen Zuführwalze und Gegenwalze ein Minimum erreicht. Aufgrund der Verengung zwischen den Walzen tritt der Venturi-Effekt auf, so dass die Spannbahn und letztlich auch die von der Spannbahn geförderte Faserstoffbahn infolge der Verengung zunächst beschleunigt und anschließend aufgrund der Erweiterung hinter der Mitte des Zuführnips abgebremst werden. Hierdurch wird die letztlich Faserstoffbahn in Förderrichtung gestaucht. Eine derartige Stauchung in Förderrichtung führt zu einer Erhöhung der Bruchdehnung in Förderrichtung von 6 bis 8 %.
Mit anderen Worten ermöglicht der Nip zwischen der Zuführwalze und der Gegenwalze ergänzend die Nutzung des Venturi-Effekts, um eine zusätzliche Stauchung der Faserstoffbahn in Förderrichtung zu erreichen.
Damit Beschleunigung der Spannbahn bzw. der zu fördernden Faserstoffbahn in der Verengung des Nips nicht all zu groß ausfällt, ist es vorteilhaft, wenn die Spannbahn eine Dicke zwischen 2 und 30 mm und vorzugsweise zwischen 4 und 26 mm aufweist.
Vorzugsweise liegt die Dicke der Spannbahn für Spannbahnen mit Spannbahnbreiten von weniger als oder gleich 1 m zwischen 4 und 6 mm, wohingegen bei Spannbahnen mit Spannbahnbreiten von größer als oder gleich 1 m die Dicke der Spannbahn zwischen 4 und 26 mm liegen kann.
Die Vorverlagerung des Kontakts zwischen der Faserstoffbahn und der Spannbahn mittels der Zuführwalze wird ermöglicht, dass die Spannbahn sowie die Faserstoffbahn für eine gewisse Zeit entlang der Gegenwalze gefördert sind, bevor die Spannbahn und die Faserstoffbahn zu dem Stauchnip gelangen.
Falls eine, zwei, drei oder vier Breitstreckwalzen oder ein solches Walzwerk vorgesehen sind, kann die Zuführwalze zwischen der Breitstreckwalze (bzw. dem Walzwerk) und der Gegenwalze angeordnet sein, damit die Vordehnung der Spannbahn im Wesentlichen erhalten bleibt. Ein besonders geringer Verlust der Vorspannung lässt sich dadurch erreichen, dass die Zuführwalze unmittelbar oder kurz nach der, vorzugsweise letzten, Breitstreckwalze angeordnet ist. Unmittelbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine durch die Breitstreckwalze erzeugte Vordehnung der Spannbahn bei Erreichen der Zuführwalze nicht oder nicht nennenswert abnimmt.
Zur Trennung der Faserstoffbahn und der Spannbahn nach Stauchnip kann eine Umlenkwalze vorgesehen sein, welche in Förderrichtung der Spannbahn gesehen der Stauchpresse nachgelagert ist und welche die Spannbahn von der zu fördernden Faserstoffbahn wegführt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Umlenkwalze derart angeordnet, dass die Spannbahn über einen Winkelabschnitt der der Gegenwalze geführt ist. Bei hohen Geschwindigkeiten (z.B. > 600 m/min) der Faserstoffbahn kann es vorteilhaft sein, die Kontaktzeit zwischen Spannbahn und Faserstoffbahn zu erhöhen, da dies auch zu einer Erhöhung der Stauchung führt.
Es ist aber auch möglich, dass die Umlenkwalze derart angeordnet ist, dass die Spannbahn nicht über die Gegenwalze und bevorzugt über einen Winkelabschnitt der Stauchwalze geführt ist. So kann die Faserstoffbahn die Spannbahn direkt oder vergleichsweise kurz hinter dem Stauchnip verlassen, was insbesondere bei vergleichsweise niedrigen Fördergeschwindigkeiten (z.B. < 25 m/min) vorteilhaft ist.
Die Umlenkwalze kann verlagerbar ausgebildet sein, so dass eine Führung der Faserstoffbahn entlang eines Teilumfangs der Stauchwalze und/oder der Gegenwalze selektiv veränderbar ist. Durch eine Veränderung der Position der Umlenkwalze kann beispielsweise bedarfsgerecht eingestellt werden, wie groß der Winkelbereich ist, in dem die Spannbahn an der entsprechenden Walze anliegt. Zur Einstellung einer geeigneten Vorspannung der Spannbahn in Förderrichtung ist vorzugsweise eine verlagerbare Spannwalze.
Um ein Gleiten der Faserstoffbahn auf der Gegenwalze zu erleichtern, kann die die Gegenwalze eine glatte und/oder eine mit Öffnungen versehene Mantelfläche aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann die Gegenwalze auch eine poröse Mantelfläche aufweisen. Weist die Gegenwalze eine mit Öffnungen versehene oder poröse Mantelfläche auf, so kann durch die Öffnungen oder die poröse Mantelfläche Druckluft oder Wasserdampf geleitet, insbesondere gepresst werden, was das Gleiten der Faserstoffbahn entlang der Gegenwalze erleichtert. Eine Antihaftbeschichtung kann - zusätzlich oder alternativ - vorgesehen sein. Dies gilt auch für unter anderem die Zuführ- und/oder Umlenkwalze(n).
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Stauchwalze einen um eine Längsachse rotierbaren rotationssymmetrischen Grundkörper mit einer Mantelfläche auf, an der zumindest zwei elastisch deformierbare und/oder auslenkbare ringförmige Lamellen angeordnet sind, die sich in radialer Richtung von der Mantelfläche weg erstrecken und die den Grundkörper in Umfangsrichtung umgeben. Für eine besonders gleichmäßige Stauchung der Faserstoffbahn in Richtung quer zur Förderrichtung in der Faserstoffbahnebene können die Lamellen paarweise spiegelsymmetrisch in Richtung Mittenebene der Stauchwalze unter Bildung eines Neigungswinkels schräg zu einer senkrecht zur Längsachse der Stauchwalze ausgerichteten Mittenebene der Stauchwalze geneigt sein. Die Lamellen können an einem Walzenbezug ausgebildet sein, welcher über den Grundkörper der Stauchwalze übergezogen ist. Andere Ausgestaltungen der Stauchwalze bzw. des entsprechenden Walzenbezugs sind möglich.
Vorzugsweise ist ein Abstand zwischen der Stauchwalze und der Gegenwalze einstellbar. Durch Variierung des Abstands zwischen Stauchwalze und der Gegenwalze kann in dem Stauchnip ein unterschiedlich starker Druck auf die Lamellen der Stauchwalze ausgeübt werden. Dabei gilt, dass die Auslenkung der Lamellen umso größer ist, je stärker der in dem Nip auf den Lamellen lastende Druck ist, d.h. je geringer der Abstand zwischen den Längsachsen der Stauchwalze und der Gegenwalze ist. Eine stärkere Auslenkung der Lamellen in dem Nip in Richtung der Mittenebene ist gleichbedeutend mit einer stärkeren Stauchung der Faserstoffbahn in der Faserstoffebene in Richtung quer zur Förderrichtung.
Überdies ist die Auslenkung der Lamellen auch von deren Neigungswinkel sowie den Materialeigenschaften des Lamellenmaterials abhängig. Je stärker die Lamellen geneigt sind, desto leichter lassen sich die Lamellen zur Mittenebene hin auslenken. Überdies wird eine leichtere Auslenkung der Lamellen mit weicheren Materialien erreicht.
Für eine besonders effiziente Stauchung der Faserstoffbahn in der Faserstoffebene in Richtung quer zur Förderrichtung wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass mehrere Stauchwalzen der Gegenwalze zugeordnet sind, die mit der Gegenwalze jeweils einen Stauchnip ausbilden.
Die Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur Erzeugung einer gestauchten Faserstoffbahn, insbesondere unter Verwendung einer wie vorstehend beschriebenen Walzenanordnung, gerichtet. Es umfasst zumindest folgende Schritte:
Zusammenführen einer Faserstoffbahn mit einer Spannbahn, welche die Faserstoffbahn zur Förderung der Faserstoffbahn in einer Förderrichtung aufnimmt;
Förderung der Spannbahn zusammen mit der Faserstoffbahn zu einer Stauchpresse, die zumindest eine Stauchwalze und eine Gegenwalze umfasst und die zur Erzeugung einer Stauchung der Faserstoffbahn in einer Richtung quer zur Förderrichtung in einer Faserstoffbahnebene ausgebildet ist; und
Führung der Spannbahn zusammen mit der Faserstoffbahn durch einen zwischen der Stauchwalze und der Gegenwalze ausgebildeten Nip und über die Stauchwalze, um die Faserstoffbahn quer zur Förderrichtung in der Faserstoffbahnebene zu stauchen.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Walzenanordnung mit einer
Breitstreckwalze;
Fig. 2 ein Detail der schematischen Ansicht der Walzenanordnung von Fig. 1 mit mehreren, vorzugsweise drei, Breitstreckwalzen;
Fig. 3 eine Stauchwalze der Walzenanordnung von Fig. 1 ;
Fig. 4a eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Spannbahn einer
Walzenanordnung von Fig. 1; und
Fig. 4b eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Spannbahn von Fig. 4a;
Fig. 5a ein Detail der Walzenanordnung von Fig. 1 mit einer Umlenkwalze in einer ersten Position;
Fig. 5b die Umlenkwalze von Fig. 5a in einer zweiten Position; Fig. 6 eine schematische Detailansicht einer Weiterbildung der Walzenanordnung von Fig. 1 ; und
Fig. 7 eine weitere schematische Detailansicht einer Weiterbildung der Walzenanordnung von Fig. 1.
In den Zeichnungen sind verschiedene Aspekte einer Walzenanordnung zur Fierstellung einer gestauchten Faserstoffbahn dargestellt. Konkret zeigt Fig. 1 eine Walzenanordnung, welche eine Grundausführungsform für die in den Fig. 2, 5b, 6 und 7 dargestellten weiteren Ausführungsformen bildet. Fig. 3, 4a und 4b sowie 5a und 5b zeigen jeweils Detailaspekte der Walzenanordnung, welche in sämtlichen der dargestellten Ausführungsformen Anwendung finden können.
Im Folgenden wird nun anhand der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform eine Walzenanordnung genauer erläutert, wobei auch auf die restlichen Zeichnungen Bezug genommen wird.
Die Walzenanordnung umfasst eine Stauchpresse 10 zur Erzeugung einer Stauchung einer Faserstoffbahn 12 in einer Faserstoffbahnebene in Richtung quer zur Förderrichtung der Faserstoffbahn 12. In den Zeichnungen sind die Förderrichtung mit dem Pfeil MD und die Querrichtung mit dem Pfeil CD gekennzeichnet (siehe insbesondere Fig. 4a und 4b).
Die Stauchpresse 10 umfasst eine Stauchwalze 14 und eine der Stauchwalze 14 zugeordnete Gegenwalze 16. Die Stauchwalze 14 und die Gegenwalze 16 bilden zusammen einen Nip 17 (Stauchnip 17), durch den eine die Faserstoffbahn 12 aufnehmende elastische Spannbahn 18 über die Stauchwalze 14 geführt ist, um in dem Stauchnip 17 eine Querstauchung der Faserstoffbahn 12 in der Faserstoffbahnebene in Richtung quer zur Förderrichtung MD zu bewirken. Die Spannbahn 18 dient während der Stauchung der Faserstoffbahn 12 dazu, die Faserstoffbahn 12 gleichmäßig zu stützen. Die Stützung der Faserstoffbahn 12 durch die Spannbahn 18 bewirkt, dass nur ein geringer Teil des durch die Walzenanordnung oder der Papiermaschine erzeugten Bahnzuges auf die Faserstoffbahn 12 übertragen wird, da der andere Teil des Bahnzuges auf die Spannbahn 18 übertragen wird. Flierdurch lässt sich die Bruchdehnung und somit auch die Dehnbarkeit der Faserstoffbahn 12 erhöhen.
Die Stauchwalze 14 weist einen um eine Längsachse L rotierbaren rotationssymmetrischen Grundkörper 20 mit einer Mantelfläche 22 auf, an der zumindest zwei elastisch deformierbare und/oder auslenkbare ringförmige Lamellen 24 angeordnet sind, die sich in radialer Richtung von der Mantelfläche 22 weg erstrecken und die den Grundkörper 20 in Umfangsrichtung umgeben (Fig. 3). In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere Lamellen 24 paarweise spiegelsymmetrisch in Richtung einer Mittenebene E der Stauchwalze 14 unter Bildung eines Neigungswinkels schräg geneigt, wobei die Mittenebene E senkrecht zur Längsachse L der Stauchwalze 14 ausgerichtet ist.
Durch Ausübung eines Drucks auf die Lamellen 24 (erzeugt durch die Gegenwalze 16) werden die Lamellen 24 in Richtung der Mittenebene E der Stauchwalze 14 ausgelenkt. Wenn der Abstand zwischen der Stauchwalze 14 und der Gegenwalze 16 einstellbar ist, insbesondere indem der Abstand zwischen den jeweiligen Längsachse L der Stauchwalze 14 und der Gegenwalze 16 veränderbar ist, kann auch der auf die Lamellen 24 wirkende Druck variiert werden. Dabei gilt, je geringer der Abstand zwischen der Stauchwalze 14 und der Gegenwalze 16 ist, desto stärker werden die Lamellen 24 in dem Stauchnip 17 ausgelenkt. Die Lamellen 24 werden in dem Stauchnip 17 zusammengedrückt, d.h. in Richtung der Mittenebene E der Stauchwalze 14 ausgelenkt, und bewegen sich danach in ihre Ursprungslage zurück. Bei der Kompression der Lamellen 24 aufgrund Ihrer Ausgestaltung erzeugen diese nach innen gerichtete Querkräfte, durch die die Spannbahn 18 unmittelbar bzw. die von der Spannbahn 18 geförderte Faserstoffbahn 12 mittelbar während der Zuführung zu dem Stauchnip 17 in Querrichtung gestaucht werden. Für eine noch stärkere Stauchung der Spannbahn 18 bzw. der von der Spannbahn 18 geförderten Faserstoffbahn 12 können mehrere Stauchwalzen 14 der Gegenwalze 16 zugeordnet sein, welche jeweils mit der Gegenwalze 16 einen Stauchnip 17 ausbilden (Fig. 6 und 7).
Die Spannbahn 18 trennt die zu fördernde Faserstoffbahn 12 von der Stauchwalze 14, so dass die Faserstoffbahn 12 nicht in direkten Kontakt mit den Lamellen 24 der Stauchwalze 14 gelangt. Hierdurch werden in dem Stauchnip 17 auftretenden Querkräfte nicht direkt auf die Faserstoffbahn 12, sondern auf die Spannbahn 18 übertragen, wodurch ein unerwünschter Faltenwurf in der Faserstoffbahn 12 oder schlimmstenfalls eine Schädigung der Faserstoffbahn 12 vermieden werden können.
Damit die Spannbahn 18 die Bewegung der Lamellen 24 in dem Stauchnip 17 auf die Faserstoffbahn 12 übertragen kann, ist die Spannbahn 18 in Querrichtung CD, d.h. in Richtung quer zur Förderrichtung MD, elastischer als in Förderrichtung MD. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass die Spannbahn 18 zumindest ein sich in Förderrichtung MD erstreckendes Verstärkungsmittel 26 aufweist, wobei die Elastizität des Verstärkungsmittel 26 geringer ist als die Elastizität der Spannbahn 18. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird das Verstärkungsmittel 26 durch mehrere, im Wesentlichen parallel zueinander in MD-Richtung verlaufende Verstärkungsbänder mit rundem Querschnitt ausgestaltet (Fig. 4a und 4b).
Für eine ausreichende Stützung der Faserstoffbahn 12 bei gleichzeitig guter Dehnbarkeit der Spannbahn 18, weist die Spannbahn 18 bei Spannbahnbreiten von weniger als oder gleich 1 m eine Härte von 20 bis 65 ShA und vorzugsweise von 25 bis 60 ShA auf. In den Ausführungsbeispielen liegt die Härte der Spannbahn 18 bei Spannbahnbreiten von weniger als oder gleich 1 m zwischen 30 und 55 ShA aufweist. Für Spannbahnen mit einer Spannbahnbreite von größer als oder gleich 1 m ist dahingegen eine Härte in einem Bereich von 30 bis 65 ShA und vorzugsweise von 35 bis 60 ShA vorteilhaft. In den Ausführungsbeispielen liegt die Härte der Spannbahn 18 bei Spannbahnbreiten von größer als oder gleich 1 m zwischen 40 und 55 ShA.
Für eine bessere Übertragung der in dem Stauchnip 17 auf die Faserstoffbahn 12 wirkenden Querkräfte kann die Spannbahn 18 auf einer der zu fördernden Faserstoffbahn 12 zugewandten Seite eine Strukturierung aufweisen, welche die Adhäsion zwischen Spannbahn 18 und Faserstoffbahn 12 erhöht.
Die Gegenwalze 16 kann eine glatte Manteloberfläche aufweisen (optional mit einer Antihaftbeschichtung), um das Gleiten der Faserstoffbahn 12 entlang der Gegenwalze zu erleichtern. Zusätzlich oder alternativ kann die Gegenwalze 16 zum selben Zweck eine mit Öffnungen versehene Mantelfläche aufweisen, durch welche Pressluft oder Dampf leitbar ist, so dass die Faserstoffbahn 12 auf einem Luftpolster oder einem Dampfpolster entlang der Gegenwalze 16 gleitet. Die Pressluft oder der Dampf kann mit demselben Effekt auch aus einer porösen Mantelfläche der Gegenwalze 16 austreten.
Bevor die Spannbahn 18 zusammen mit der Faserstoffbahn 12 in dem Stauchnip 17 in Querrichtung CD gestaucht werden kann, dient mindestens eine Breitstreckwalze 28 dazu, die Spannbahn 18 vor der Aufnahme der Faserstoffbahn 12 in der Spannbahnebene in Querrichtung CD entgegen der Rückstellkraft der Spannbahn 18 vorzuspannen. Dabei wird die Spannbahn 18 in ihrer Breite gedehnt.
Wie anhand der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform erkennbar ist, können mehrere Breitstreckwalzen 28 zu einem Breitstreckwerk 29 zusammengefasst sein, um eine noch stärkere Breitendehnung der Spannbahn 18 zu ermöglichen. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das Breitstreckwerk 29 konkret drei Breitstreckwalzen 28. Die Anzahl der Breitstreckwalzen 28 kann aber auch von drei abweichen und beispielsweise zwei, vier oder fünf Breitstreckwalzen 28 umfassen. So können beispielsweise für bestimmte Anwendungsfälle auch zwei Breitstreckwalzen 28 ausreichend sein. Auch ist ein Breitstreckwerk 29 mit mehr als drei Breitstreckwalzen 28 möglich, zum Beispiel mit vier, fünf oder mehr Breitstreckwalzen 28. Die Breitstellwalzen können dabei gleiche oder unterschiedliche Einstellungen, wie beispielsweise Bogenhöhe und/oder Umschlingungswinkel aufweisen.
Zwischen der Breitstreckwalze 28 oder der letzten Breitstreckwalze 28 des Breitstreckwerks 29 ist eine Zuführwalze 30 vorgesehen, welche zusammen mit der Gegenwalze 16 einen Nip 31 (Zuführnip 31 ) ausbildet. Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist die Zuführwalze 30 unmittelbar hinter der Breitstreckwalze 28 oder der letzten Breitstreckwalze 28 eines Breitstreckwerks 29 angeordnet, um hierdurch möglichst wenig Breitendehnung der Spannbahn 18 zu verlieren. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Zuführwalze 30 zu der Breitstreckwalze 28 oder der letzten Breitstreckwalze 28 eines Breitstreckwerks 29 in Förderrichtung gesehen beabstandet angeordnet ist, so lang eine für den konkreten Anwendungsfall ausreichende Vordehnung der Spannbahn 18 aufrechterhalten werden kann (Fig. 5).
Eine Entspannung der Spannbahn 18 unterstützt die Stauchung der Faserstoffbahn 12, so dass in vielen Fällen eine gleichmäßigere und/oder größere Querstauchung erzeugt wird als bei Anwendungen, bei denen keine Vorspannung der Faserstoffbahn 12 vor dem Stauchnip 17 vorgesehen ist.
Der Zuführnip 31 zwischen Zuführwalze 30 und Gegenwalze 16 ist dem Stauchnip 17 in Förderrichtung gesehen vorgelagert. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Zuführnip 31 zu dem Stauchnip 17 (Fig. 1, 2 sowie 5a und 5b) oder zu dem in Förderrichtung gesehen ersten Stauchnip 17' um mindestens 15° vorgelagert (Fig. 6 und 7). Die Faserstoffbahn 12 und die Spannbahn 18 stehen dadurch vor dem Stauchnip 17 bereits für eine gewisse Zeit in Kontakt miteinander, was zur Stabilisierung der Faserstoffbahn 12 und damit letztlich zur Erzielung eines qualitativ hochwertigeren Endprodukts beiträgt.
Der Zuführnip 31 zwischen Zuführwalze 30 und Gegenwalze 16 dient auch zur Längsstauchung der Faserstoffbahn 12, wie im Folgenden beschrieben wird.
In der Förderrichtung gesehen verengt sich der Abstand zwischen der Zuführwalze 30 und der Gegenwalze 16 bis hin zur Mitte des Zuführnips 31. Anschließend vergrößert sich der Abstand zwischen Zuführwalze 30 und Gegenwalze 16 wieder. Bei einer Förderung der Spannbahn 18 sowie der Faserstoffbahn 12 entlang des Zuführnips 31 wird die Spannbahn 18 und letztlich auch die von der Spannbahn 18 geförderte Faserstoffbahn 12 aufgrund des Venturi-Effekts infolge der Verengung zunächst beschleunigt und anschließend aufgrund der Erweiterung hinter der Mitte Zuführnip 31 abgebremst. Hierdurch wird die Spannbahn 18 sowie die zu fördernde Faserstoffbahn 12 in Förderrichtung MD bzw. Längsrichtung gestaucht.
Damit die Spannbahn 18 bzw. der zu fördernden Faserstoffbahn 12 in der Verengung des Zuführnips 31 nicht allzu stark beschleunigt wird, ist es vorteilhaft, wenn die Spannbahn 18 in einer Richtung senkrecht zur Spannbahnebene aus einem zumindest annähernd inkompressiblen Material besteht und eine Dicke zwischen 4 und 26 mm aufweist.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen liegt die Dicke der Spannbahn für Spannbahnen mit Spannbahnbreiten von weniger als oder gleich 1 m zwischen 4 und 6 mm, wohingegen bei Spannbahnen mit Spannbahnbreiten von größer als oder gleich 1 m die Dicke der Spannbahn zwischen 4 und 26 mm liegt. Ferner ist eine Umlenkwalze 32 vorgesehen, welche in Förderrichtung MD der Spannbahn 18 gesehen der Stauchpresse 10 nachgelagert ist und welche die Spannbahn 18 von der zu fördernden Faserstoffbahn 12 wegführt.
Die Umlenkwalze 32 kann beispielsweise in einer ersten Position (Fig. 5a) oder einer zweiten Position (Fig. 5b) angeordnet sein. Es ist möglich, dass die Um lenkwalze 32 verlagerbar ausgebildet ist, und zwar derart, dass so dass eine Führung der Faserstoffbahn 12 entlang eines Teilumfangs der Stauchwalze 14 und/oder der Gegenwalze 16 selektiv veränderbar ist. Es kann auch vorgesehen sein, die Walze zwischen den beiden Positionen zu verschieben, beispielsweise um unterschiedlichen Bahngeschwindigkeiten Rechnung zu tragen.
In der in Fig. 5a dargestellten ersten Position der Um lenkwalze 32 ist die Walzenanordnung für geringe Fördergeschwindigkeiten, wie zum Beispiel weniger als 25 m/min, ausgelegt. Wie anhand von Fig. 5a ersichtlich ist, ist die Spannbahn 18 hinter dem Stauchnip 17 abschnittsweise entlang der Stauchwalze 14 geführt, bevor sie durch die Um lenkwalze 32 von der Stauchwalze 14 weggeführt wird. Flierdurch können sich die Lamellen 24 nach dem Stauchnip 17 nicht sofort wieder in ihre unausgelenkte Ursprungslage aufstellen, was bei niedrigen Fördergeschwindigkeiten vorteilhaft ist, da so die in dem Stauchnip 17 erzeugte Stauchung der Faserstoffbahn 12 durch ein eventuelles (teilweises) Aufstellen der Lamellen 24 nicht wieder gestört wird.
Die Faserstoffbahn 12 wird bei dieser Ausführungsform direkt nach dem Stauchnip 17 von der Spannbahn 18 abgelöst.
Bei der in Fig. 5b gezeigten zweiten Position der Umlenkwalze 32 eignet sich die Walzenanordnung besonders für höhere Fördergeschwindigkeiten, wie zum Beispiel größer als 600 m/min. In der zweiten Position der Umlenkwalze 32 ist die Spannbahn 18 zusammen mit der Faserstoffbahn 12 abschnittsweise entlang der Gegenwalze 16 geführt. Hierdurch erhöht sich die Verweildauer der Faserstoffbahn 12 an der Spannbahn 18, so dass bei höheren Fördergeschwindigkeiten ausreichend Zeit bleibt, die Querstauchung von der Spannbahn 18 auf die Faserstoffbahn 12 zu übertragen.
Überdies weist die Walzenanordnung 10 eine Spannwalze 34 auf, welche zur Justierung einer Vorspannung der Spannbahn 18 in Förderrichtung dient (siehe Fig. 1). Die Spannwalze 34 kann beispielsweise auf einer Innenseite der Spannbahn 18 angeordnet sein, so dass sich die Spannbahn 18 durch eine bedarfsgerechte Verlagerung der Spannwalze 34 nach außen spannen lässt. Alternativ oder zusätzlich kann die Spannwalze 34 auf einer Außenseite der Spannbahn 18 angeordnet sein, so dass sich die Spannbahn 18 durch eine Verlagerung der Spannwalze 34 nach innen spannen lässt.
Nachfolgend wird nun die grundsätzliche Funktionsweise der Walzenanordnung nochmals zusammenfassend erläutert.
Bevor die Spannbahn 18 mit der Faserstoffbahn 12 zusammengeführt wird, dient die Breitstreckwalze 28 bzw. die Breitstreckwalzen 18 des Breitstreckwerks dazu, die Spannbahn 18 in der Spannbahnebene in Richtung quer zur Förderrichtung MD, d.h. in ihrer Breite, zu dehnen.
Anschließend wird die so gedehnte Spannbahn 18 über die Zuführwalze 30 geführt und die Spannbahn 18 und die Faserstoffbahn 12 werden vor dem Zuführnip 31 zwischen Zuführwalze 30 und Gegenwalze 16 zusammengeführt. Durch die Wirkung des Zuführnips 31 werden die Faserstoffbahn 12 und die Spannbahn 18 aufgrund des Venturi-Effekts in Förderrichtung MD gestaucht. Nach dem Zuführnip 31 wird die Faserstoffbahn 12 zusammen mit der Spannbahn 18 abschnittsweise entlang der Gegenwalze 16 zum Stauchnip 17 der Stauchpresse 10 geführt. In diesem Abschnitt wird die Faserstoffbahn 12 beidseitig
- nämlich durch die Spannbahn 18 einerseits und die Gegenwalze 16 andererseits
- zuverlässig stabilisiert. In der Stauchpresse 10 werden anschließend die Spannbahn 18 und die Faserstoffbahn 12 jeweils in ihren Ebenen in Richtung quer zur Förderrichtung MD kontrolliert gestaucht. Auch hier entfaltet die Spannbahn 12 eine stabilisierende Wirkung, insbesondere da sie für eine Vergleichmäßigung der in dem Stauchnip 17 auf die Faserstoffbahn 12 wirkenden Querkräfte sorgt.
Nachdem die Spannbahn 18 und die Faserstoffbahn 12 den Stauchnip 17 der Stauchpresse 10 verlassen haben, werden die Spannbahn 18 und die Faserstoffbahn 12 voneinander separiert, indem die Spannbahn 18 mittels der Um lenkwalze 32 von der Faserstoffbahn 12 weggeführt wird. Diese Trennung kann
- je nach Anwendungsfall - gleich nach dem Stauchnip 17 oder erst zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen (siehe Fig. 5a bzw. 5b).
Im Ergebnis wird mittels der Walzenanordnung eine Faserstoffbahn 12 erzeugt, welche in der Faserstoffbahneben gleichmäßig sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung gestaucht ist.
Untersuchungen haben überraschenderweise ergeben, dass das erfindungsgemäße Konzept für Bahngeschwindigkeiten von über 1000 m/min geeignet ist.
Ergänzend sei erwähnt, dass die Spannbahn aus Gummi gefertigt sein kann oder Gummi umfassen kann. Anstelle von Gummi kann auch ein anderes geeignetes elastisches Material Verwendung finden. Die Spannbahn kann einen ein-, zwei- oder mehrlagigen Aufbau aufweisen. Grundsätzlich ist auch denkbar, dass die Spannbahn in Querrichtung variierende Eigenschaften aufweist. Bezuqszeichenliste
10 Stauchpresse
12 Faserstoffbahn 14 Stauchwalze
16 Gegenwalze
17, 17‘, 17“, 17‘“ Stauchnip 18 Spannbahn 20 Grundkörper 22 Mantelfläche 24 Lamelle 26 Verstärkungsmittel 28 Breitstreckwalze 29 Breitstreckwerk
30 Zuführwalze
31 Zuführnip
32 Um lenkwalze 34 Spannwalze
MD Förderrichtung
CD Querrichtung
L Längsachse
E Mittenebene