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Die
Erfindung betrifft eine Papiermaschinenbespannung, insbesondere
einen Pressfilz, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff
des Anspruchs 1; ferner ein Verfahren zur Einstellung der Härte,
insbesondere Gewebehärte von Papiermaschinenbespannungen,
insbesondere Pressfilzen.
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Bespannungen
für Papiermaschinen, insbesondere für den Einsatz
im Nassteil einer Papiermaschine, sind in einer Vielzahl von Ausführungen
aus dem Stand der Technik vorbekannt. Dabei handelt es sich um endlos
umlaufende Bänder, die sich über die Maschinenbreite
erstrecken und der Ausbildung und Führung der Papierbahn
durch die Papiermaschine dienen. Je nach Anordnung im Nassteil können
diese unterschiedlich aufgebaut sein. Eine grundsätzliche Anforderung
an derartige Bespannungen im Nassteil besteht darin, die Faserstoffbahn
möglichst optimal zu entwässern und eine Rückbefeuchtung
zu vermeiden, um den Energieaufwand für die sich an den Nassteil
anschließende Trocknung möglichst gering zu halten.
Dabei erfolgt die Entwässerung in Pressenpartien durch
Aufbringen von Druck durch das entsprechende Band hindurch, das
heißt von der die Faserstoffbahn stützenden Seite,
welche hinsichtlich ihrer Anordnung als Ober- bzw. Außenseite
bezeichnet wird, zur gegenüberliegenden Unter- bzw. Innenseite
des Pressfilzes. Die Oberseite bildet die faserstoffbahnseitige
Seite und die Unterseite die Entwässerungsseite.
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Aus
der Druckschrift
EP
0 285 376 B1 ist ein Textilverbundstoff, insbesondere ein
Pressfilz, vorbekannt, der auf Abstand liegende lineare Fäden
enthält, die sich im wesentlichen in gleicher Richtung
erstrecken sowie einen polymeren Verbundfüllstoff umfasst,
der die Fäden verbindet und jeden Faden über seine
gesamte Längserstreckung zumindest teilweise umhüllt.
Der polymere Verbundfüllstoff umfasst Ausnehmungen, die
seitlich versetzt zu den Fäden angeordnet sind und sich
durch den gesamten Verbundfüllstoff hindurch erstrecken.
Die so gebildete gitterförmige Struk tur, welche auch aus
Polyurethan bestehen kann und eine Membran bildet, wird als Mittellage
in ein Filzband eingearbeitet und dient der Verbesserung des Rückstellvermögens,
wenn das Filzband den Pressspalt einer Pressenpartie verlässt.
Die Herstellung derartiger Membranen ist technologisch aufwendig.
Dazu werden auf Abstand liegende Fäden, von denen jeder
mit einer entsprechenden polymeren Ummantelung zu versehen ist, erhitzt,
um den polymeren Werkstoff zum Schmelzen zu bringen und eine anschließende
Fließbewegung des Werkstoffes in festgelegte Bahnen zwischen
den Fäden unter Herstellung einer Verbindung zwischen benachbarten
Fäden erzeugt, woran sich ein Abkühlvorgang anschließt.
Bedingt durch den Aufbau der Membran weist diese für eine
Mittellage eine relativ große Dicke auf und führt
aufgrund ihrer massiven Struktur mit Ausnehmungen zu hohen Filzgewichten.
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Andere
Ausführungen von Bespannungen, insbesondere Pressfilzen,
zur Bereitstellung einer guten Flüssigkeitsaufnahmekapazität
mit geringem Durchflusswiderstand und einem möglichst großen freien
Volumen innerhalb der Papiermaschinenbespannung zur Flüssigkeitsaufnahme,
jedoch frei von einer Membran, sind aus
GB-A-1 053282 und
US-A-3,158,984 vorbekannt.
Diese Druckschriften offenbaren die Verwendung profilierter Monofile
in den unterschiedlichsten Querschnittsformen, die zusätzlich
schraubenlinienförmig verdreht sind, so dass sich eine
schraubenlinienförmige Profilierung in Längsrichtung
ergibt. Die Querschnittsprofilierung ist dabei dadurch charakterisiert,
dass der Querschnitt der Fäden vom kreisrunden Querschnitt
abweicht. Die einzelnen Monofile werden unabhängig voneinander
um ihre Längsachse verdreht und in diesem Zustand innerhalb
des Trägers fixiert. Dieses Verfahren ist jedoch aufwendig.
Zur Vereinfachung der Herstellung und Erhöhung der Gleichmäßigkeit
der Verdrehung, schlägt
EP 1 333 120 B1 vor, den entsprechenden Monofilen
bereits bei der Herstellung die schraubenlinienförmige
Profilierung aufzuprägen, so dass diese torsionsspannungsfrei
in der Papiermaschinenbespannung vorliegen. Dabei kann die Schraubenlinienform
beispielsweise durch Extrudieren durch entsprechende Düsenformen
oder beim anschließenden Verstrecken aufgeprägt
werden. Als Material wird für diese vorzugsweise ein thermoplastisches
Polymer wie Polyprophylen, Polyamid, PET, PTT, PBT, PPS, PEK oder
ein anderes elastomeres Polyester gewählt. Die Fäden
sind als profilierte Monofile ausgeführt und können
dabei einen ovalen, trilobalen, polygonalen, quadratischen, rechteckigen, kleeblattförmigen
und/oder dreieckigen Querschnitt aufweisen. Dadurch wird eine sehr
gute Flüssigkeitsaufnahmekapazität mit geringem
Durchflusswiderstand erreicht und unter Beachtung der übrigen
Anforderungen, wie beispielsweise Festigkeit, Markierfreiheit und
dergleichen ein möglichst hohes offenes Volumen innerhalb
der Papiermaschinenbespannung zur Flüssigkeitsaufnahme
bereitgestellt.
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Andere
von der kreisrunden Querschnittsform abweichende profilierte Monofile
für endlose Bänder in Papiermaschinenbespannungen
sind aus den Druckschriften
EP
1 645 683 A1 sowie
US 5,651,394 und
US 5,097,872 vorbekannt.
US 5,651,394 offenbart oval
ausgeführte Monofile, analog auch
EP 0 879 316 B1 , um eine
erhöhte Entwässerungskapazität bereitzustellen.
Derartige Oberflächenvergrößerungen führen
jedoch zu einer relativ steifen Konstruktion, weshalb
US 5,097,872 Filamente mit vergrößerter
Oberfläche offenbart, die durch einen X-förmigen
Querschnitt charakterisiert sind, der zur Oberflächenvergrößerung
deformierbar ist.
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Aus
EP 1 645 683 A1 sind
Monofilamente mit binodaler Struktur vorbekannt. Diese dienen der
Bereitstellung eines Garnes als strukturelle Einheit mit hoher Stabilität
und mit der Möglichkeit der Verringerung der Stoffdicke
insgesamt unter Beibehaltung des Hohlraumvolumens. Allerdings sind
derartige Monofilamente in der Regel aufgrund ihres Breiten- zu
Umfang-Verhältnisses in einer Richtung, insbesondere quer
zur Maschinenrichtung, steifer ausgeführt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Papiermaschinenbespannung,
insbesondere einen Pressfilz der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln,
dass dieser neben einer hohen Wasseraufnahmekapazität und
einem guten Wasserweiterleitungsvermögen durch eine hohe
Verschleißfestigkeit sowie Rückstellbarkeit, das
heißt Wiederaufstellungsvermögen beziehungsweise
Erholung der einzelnen Fasern nach Durchlaufen eines Pressspaltes,
charakterisiert ist und ferner auch das Gesamtgewicht der Filzbänder
insgesamt möglichst gering gehalten werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale
der Ansprüche 1 und 20 charakterisiert. Vorteilhafte Ausführungen
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Eine
Papiermaschinenbespannung, insbesondere ein Pressfilz, der profilierte
linienförmige Gebilde umfasst, ist erfindungsgemäß gemäß einer
ersten Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens
ein Teil der linienförmigen Gebilde aus Polyurethan oder
einer Polyurethan enthaltenden Zusammensetzung bestehen. Unter linienförmigen
Gebilden in Papiermaschinenbespannungen werden dabei Monofile, Multifilamente,
Fäden oder Garne, verzwirnte Garne oder eine Zusammensetzung
dieser verstanden. Die linienförmigen Gebilde können zur
Erzielung eines Verbundes als einzelne Monofile, Multifilamente,
Fäden oder Garne vorliegen, wobei nur einzelne Monofile
eines Multifilamentes oder Garnes aus Polyurethan bestehen oder
aber das Multifilament oder Garn vollständig.
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Die
Verwendung von profilierten linienförmigen Gebilden aus
Polyurethan oder einer Zusammensetzung in Papiermaschinenbespannungen,
insbesondere in Pressfilzen bietet den Vorteil, dass diese zum einen
aufgrund des verwendeten Materials durch eine hohe Wasseraufnahmekapazität
im Zusammenhang mit der profilierten Oberfläche und der damit
einhergehenden Oberflächenvergrößerung charakterisiert
sind und gegenüber anderen in Bespannungen eingesetzten
Polymeren aufgrund einer hohen Elastizität durch ein besonders
gutes Rückstellvermögen nach einer Deformation
und eine hohe Verschleißfestigkeit charakterisiert sind.
Das elastische Verhalten kann durch die Wahl der Art und des Grades
der Profilierung noch zusätzlich beeinflusst, insbesondere
erhöht werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht
im geringen Gewicht der aus den linienförmigen Gebilden
aufgrund deren Anordnung bildbaren Bindungsstrukturen. Ferner ermöglicht
die Verwendung der Kombination aus geometrischer Gestaltung und
Material, nämlich profilierter linienförmiger
Gebilde aus Polyurethan, eine Beeinflussbarkeit der Härte
der Papiermaschinenbespannungen, insbesondere eines Filzbandes,
die durch die Profilierung und/oder lokale Anordnung der linienförmigen Gebilde
aus Polyurethan in diesem steuer- bzw. einstellbar ist. Die Eigenschaften
des Polyurethans können dabei je nach Wahl des verwendeten
Isocyanats und des Alkohols für die Polyadditionsreaktion
eingestellt werden.
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Eine
zweite alternative Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein Teil der profilierten linienförmigen
Gebilde aus einem Naturkautschuk oder synthetischem Kautschuk bestehen.
Auch hier ermöglicht das Material in Kombination mit der
Profilgestaltung eine sehr hohe Rückstellbarkeit nach dem
Durchlaufen eines Pressspaltes.
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Erfindungsgemäß kann
die Profilierung der aus Polyurethan oder einem Naturkautschuk oder synthetischem
Kautschuk bestehenden linienförmigen Gebilde entweder gemäß einer
ersten Variante nur im Querschnittsprofil, einer zweiten Variante
nur in Längsrichtung oder einer dritten Variante in einer Kombination
aus einer Profilierung in Querschnittsrichtung und zusätzlich
in Längsrichtung des linienförmigen Gebildes erfolgen.
Je nach Ausführung der Profilierung und Anordnung in einer
Papiermaschinenbespannung, insbesondere einem Pressfilz können
dadurch unterschiedliche Eigenschaften an der Ober- und Unterseite
sowie in Längsrichtung und/oder Querrichtung eingestellt
werden.
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Die
profilierten linienförmigen Gebilde können sowohl
mit einem hohlen Kern als auch mit einem gefüllten Kern
ausgebildet sein. Im erstgenannten Fall kann daher das linienförmige
Gebilde als Hohlfaser und im letzt genannten Fall als eine aus Vollmaterial
gebildete Faser vorliegen.
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Eine
Profilierung im Querschnitt beinhaltet dabei eine von der kreisrunden
Form abweichende Querschnittsgeometrie. Das Querschnittsprofil des
linienförmigen Gebildes kann beispielsweise trilobal, dreieckig,
polygonal, sternförmig oder einer Kombination aus diesen
ausgeführt sein, d. h. die Querschnittsfläche
kann durch unterschiedliche geometrische Figuren beschrieben werden.
Vorzugsweise werden Querschnittsgeometrien gewählt, die
durch Vorsprünge und/oder Aussparungen charakterisiert sind
und dadurch eine Vergrößerung der Oberfläche erfahren.
Im Verbund ermöglichen diese ferner auch eine erhebliche
Vergrößerung des freien Wasseraufnahmevolumens.
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Die
Geometrie der Querschnittsfläche eines linienförmigen
Gebildes kann unsymmetrisch oder symmetrisch bezüglich
zumindest einer Achse oder aber rotationssymmetrisch sein. Die Wahl
der Geometrie hängt von den gewünschten zu erzielenden Eigenschaften
ab, wobei im Hinblick auf die Herstellung und bezüglich
der Lage bei der Einarbeitung vorzugsweise symmetrische Querschnitte
gewählt werden.
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Gemäß einer
Weiterentwicklung sind die profilierten Querschnitte frei von spitzwinkeligen Übergängen
zwischen benachbarten in unterschiedlicher Richtung ausgerichteten
Flächenbereichen. Dies bedeutet, dass im Übergang
zwischen unterschiedlich ausgerichteten Oberflächenbereichen
Rundungen vorgesehen werden, um eine Ablagerung von Verunreinigungen
zu vermeiden.
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Gemäß der
zweiten Variante der Erzeugung einer Profilierung wird die Profilierung
des einzelnen linienförmigen Gebildes durch Änderung
der Querschnittsgeometrie und/oder der Abmessungen des Querschnittsprofils
in Längsrichtung des linienförmigen Gebildes erzeugt.
Die Profilierung in Längsrichtung wird durch lokale Änderung
der Querschnittsgeometrie und/oder Abmessungen unter Beibehaltung der
Querschnittsgrundgeometrie erzeugt. Dadurch liegen in Längsrichtung
betrachtet Abschnitte unterschiedlicher Querschnittsgeometrie und/oder
Abmessungen vor, die vorzugsweise wechselweise hintereinander angeordnet
sind. Die Profilierung in Längsrichtung kann im einfachsten
Fall durch Rillen oder Riffelungen erfolgen, die sich beispielsweise
um wenigstens einen Teil, vorzugsweise den gesamten Umfang des linienförmigen
Gebildes erstrecken.
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Bei
Beibehaltung einer vordefinierten Grundquerschnittsgeometrieform
in Längsrichtung wird der Querschnitt in Längsrichtung
in bestimmten Bereichen lediglich in Umfangsrichtung verringert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann
die Verringerung des Querschnittes in Längsrichtung betrachtet unsymmetrisch
erfolgen, das heißt durch gezielt vorgenommene Profileinbringung,
insbesondere Ausnehmungen an der Ober- oder Unterseite des entsprechenden
linienförmigen Gebildes. Diese Profilierung kann insbesondere
zur Aufnahme beziehungsweise Realisierung der Abstützung
von Schussfäden genutzt werden, um die Ketthebung zu verringern.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführung werden Profilierungen
sowohl in Längs- als auch Querrichtung eines linienförmigen
Gebildes bezogen auf dessen Längsachse vorgenommen. In
diesem Fall können die Vorteile beider Einzelvarianten vereint
werden. Beispielsweise sind die profilierten Querschnitte in Längsrichtung
des linienförmigen Gebildes betrachtet, schraubenlinienförmig
verdreht beziehungsweise in Umfangsrichtung spiralisiert ausgeführt,
wodurch sich im Verbund ein erhöhtes freies Volumen zur
Wasseraufnahme und Weiterleitung ergibt. Diese Verdrehung kann beim
Einbau vorgenommen werden, was jedoch durch einen entsprechenden
Aufwand zum Aufprägen der Torsionsspannung auf das einzelne
linienförmige Gebilde charakterisiert ist, oder aber gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführung bereits mit der Herstellung,
insbesondere beim Extrudieren der einzelnen linienförmigen
Gebilde erzeugt werden. Dadurch kann auf eine Verdrillung bzw. Verdrehung
der einzelnen profilierten linienförmigen Gebilde beim
Einfügen in einen Verbund verzichtet werden und die Einfügung
erfolgt unter Beibehaltung der vorteilhaften Eigenschaften torsionsspannungsfrei.
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Die
profilierten linienförmigen Gebilde sind als Garn, Faden,
Multifilament oder Monofile aus Kautschuk oder Polyurethan ausgeführt.
Dabei besteht auch die Möglichkeit, Monofile aus Polyurethan oder
Kautschuk mit anderen Monofilen oder Multifilamenten zu einem Multifilament
aus anderen Werkstoffen zu verzwirnen.
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Erfindungsgemäß ausgeführte
Monofile können in einlagigen oder auch mehrlagigen Strukturen, Geweben,
Gelegen, Gewirken etc. eingesetzt werden. Die konkrete Auswahl hängt
von der lokal erforderlichen Eigenschaft der jeweiligen Bespannung
ab.
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Der
Träger beziehungsweise das Grundflächengebilde
einer Papiermaschinenbespannung, insbesondere eines Pressfilzes
umfasst zumindest ein Gewebe, Gewirk, Gelege oder eine Fadenschar, wobei
die linienförmigen Gebilde Bestandteil dieser sind. Je
nach Anordnung im Flächengrundgebilde, insbesondere faserstoffbahnseitig
oder der gegenüberliegenden Seite können somit
spezifische Eigenschaften des Trägers ermöglicht
werden.
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Der
Träger kann einlagig ausgeführt sein oder aus
mehreren Lagen bestehen. Vorzugsweise sind die linienförmigen
Gebilde Bestandteil des Trägers, gemäß einer
weiteren Ausführungsform sind die linienförmigen
Gebilde Bestandteil eines mit dem Träger verbundenen Gewebes.
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Die
profilierten linienförmigen Gebilde aus Polyurethan oder
Kautschuk können in einem Gewebe als Kettfäden
und/oder Schussfäden eingesetzt werden. Insbesondere der
Einsatz als Kettfäden, welche längs des Flächengebildes
verlegt werden, ermöglicht in Abhängigkeit der
Anordnung und Ausführung der parallel in Längsrichtung
des Pressfilzes verlaufenden Kettfäden über die
Breite des Pressfilzes unterschiedliche Eigenschaften.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren zur Einstellung der
Härteeigenschaften einer Bespannung für eine Papiermaschine
ist dadurch charakterisiert, dass dieses durch das Vorsehen von
linienförmigen Gebilden aus Polyurethan oder einem Kautschuk und
deren lokale unterschiedliche Anordnung über die Breite
der Bespannung, insbesondere des Filzbandes, erfolgt. So können
beispielsweise die erfindungsgemäß ausgeführten
linienförmigen Gebilde nur am Randbereich angeordnet werden,
während im Mittenbereich, wo eine größere
Härte des Filzes gefordert ist, linienförmige
Gebilde mit herkömmlichen kreisrunden Querschnitt zum Einsatz
gelangen.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale
der Ansprüche 1 und 20 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
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Die
erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend
anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes
dargestellt:
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1a und 1b verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung beispielhaft eine mögliche
Variante der Ausgestaltung eines erfindungsgemäß ausgeführten
linienförmigen Gebildes in Form eines Monofiles gemäß einer
ersten Variante der Profilierung nur im Querschnitt in zwei Ansichten;
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2a bis 2e verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung beispielhaft mögliche Querschnittsgestaltungen
von Monofilen gemäß einer ersten Ausführungsform
mit Profilierung im Querschnitt;
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3a und 3b verdeutlichen
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine mögliche Ausführung
mit gemäß 1a und 2d ausgeführten
Querschnitten mit verdrillter beziehungsweise schraubenförmiger
Profilierung in Richtung der Längsachse;
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4a und 4b verdeutlichen
in schematisiert vereinfachter Darstellung anhand einer Seitenansicht
beispielhaft mögliche Ausführungen erfindungsgemäß ausgeführter
Monofile gemäß einer zweiten Ausführungsform
mit Profilierung in Richtung der Längsachse der Monofile;
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5 verdeutlicht
in schematisch vereinfachter Darstellung den Aufbau einer einlagigen
Trägerstruktur mit erfindungsgemäß vorgesehenen
Monofilen;
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6 verdeutlicht
anhand einer Ausführung gemäß 5 beispielhaft
eine Ausführung eines endlosen Bandes mit unterschiedlichen
Eigenschaften über die Bandbreite;
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7 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung beispielhaft eine Ausführung
einer mehrlagigen Trägerstruktur aus einem Obergelege und
einem Untergewebe mit erfindungsgemäß ausgebildeten
Monofilen aus Polyurethan.
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1a verdeutlicht
eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäß aus
Polyurethan oder einem Kautschuk ausgeführten profilierten
linienförmigen Gebildes 1, insbesondere in Form
eines Monofiles 2 gemäß einer ersten
Ausführungsform im Querschnitt. Zu Veranschaulichungszwecken
wurde in allen Ausführungen, die einen Querschnitt darstellen
auf die Schraffur verzichtet. Der Querschnitt des Monofiles 2 ist
im dargestellten Fall symmetrisch bezüglich einer senkrecht
zur Längsachse L ausgerichteten Hochachse H und ferner
einer senkrecht zur Längsachse ausgerichteten Horizontalen
und somit zur Querachse Q. Die Geometrie der Querschnittsfläche
ist durch eine Kombination aus quadratischen und rechteckigen Flächenbereichen
charakterisiert, die in Einbaulage eine ebene obere Fläche 3 und
eine ebene untere Fläche 4 am linienförmigen
Gebilde in Längsrichtung betrachtet beschreiben. Die seitlichen
Flächen werden durch jeweils symmetrisch bezogen zur Querachse
Q ausgerichtete Vorsprünge 5 und 6 mit rechteckigem
Querschnitt gebildet. Der Monofile 2 ist symmetrisch bezüglich
der Hochachse H und der Querachse Q ausgeführt. Die Gesamtquerschnittsfläche
ist somit kreuzförmig ausgebildet, wobei die einzelnen
Seitenlängen des Kreuzes unterschiedlich ausgeführt
sein können. Die Übergänge zwischen den
einzelnen Oberflächenbereichen sind scharfkantig, vorzugsweise
können diese auch, hier jedoch nicht dargestellt, gerundet
sein, um Verschmutzungsansammlungen zu vermeiden.
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Die 1b verdeutlicht
eine Ansicht von rechts auf einen Teilbereich eines Monofiles 2 gemäß 1a.
Diese Ansicht beschreibt die Erstreckung in Längsrichtung.
Daraus ist ersichtlich, dass der Querschnittsverlauf in Längsrichtung,
das heißt parallel zur Längsachse L betrachtet,
konstant ist.
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Demgegenüber
verdeutlicht die 2a eine weitere mögliche
Variante eines erfindungsgemäßen profilierten
linienförmigen Gebildes 1.1 in Form eines Monofiles 2.1 gemäß einer
ersten Ausführungsform mit symmetrischem Querschnitt, wobei
die symmetrische Ausführung lediglich bezüglich
der Hochachse H erfolgt. Die Querschnittsgeometrie führt
zu unterschiedlichen Oberflächenverläufen im Bereich
der Oberseite 7 und der Unterseite 8 des Monofiles 2.1. Im
dargestellten Fall ist beispielsweise die Unterseite 8 durch
eine ebene Fläche 4 charakterisiert, während die
Oberseite 7 eine vergrößerte Fläche
durch Ausbildung eines in Höhenrichtung ausgebildeten Vorsprunges 9,
der im Querschnitt die Form eines Dreiecks beschreibt, aufweist.
Diese wird von den beiden in einem Winkel zueinander verlaufenden
Flächenbereichen 10.1, 10.2 gebildet.
Der untere Flächenbereich der Querschnittsfläche
ist durch ein Trapezoid beschreibbar.
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Die 2b und 2c verdeutlichen
besonders vorteilhafte Ausführungen mit sternförmigem Querschnitt,
wobei die 2b ein Monofile 1.2 mit sternförmigem
Querschnitt mit vier Zacken beschreibt, das heißt, der
Querschnitt ist durch eine symmetrische Anordnung bezüglich
der Längs-, Quer- und Hochachse L, Q und H charakterisiert
beziehungsweise ist rotationssymmetrisch ausgeführt. In 2c ist
der Querschnitt des Monofiles 2.3 ebenfalls sternförmig,
allerdings nur bezüglich der Hochachse H symmetrisch ausgeführt.
Die einzelnen Zacken werden in 2b von
Stegen 11.1 bis 11.4 und in 2c 11.1 bis 11.5 ausgebildet,
die an einem Kern 12 angeordnet sind. Der zentrale Kern 12 erstreckt
sich entlang der Längsachse L und die Stege 11.1 bis 11.4 bzw. 11.5 sind
mit diesem einteilig ausgebildet. Die Stege 11.1 bis 11.4 gemäß 2b und 11.1 bis 11.5 gemäß 2c sind
in ihren Endbereichen, das heißt in radialer Richtung von
der Längsachse ausgehend, spitz zulaufend ausgeführt.
Denkbar ist jedoch in beiden Fällen eine Ausbildung mit gerundeten
Stegspitzen und Übergängen zwischen Steg und Kern,
wie beispielhaft für eine Ausführung in 2b in 2d wiedergegeben.
Daraus ist ersichtlich, dass die Übergänge zwischen
den einzelnen Stegflächen sowie zwischen den einzelnen
Stegen mit einem Radius versehen sind. Eine weitere theoretisch
denkbare Ausführung für ein Monofile 1.5 ist
in 2e wiedergegeben. Dieses ist durch einen Y-Querschnitt
charakterisiert, wobei die einzelnen Schenkel 13.1 bis 13.3 gerundet
ausgebildet sind.
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Die 1a bis 2e verdeutlichen
beispielhaft mögliche Querschnittsgestaltungen. Diese sind
nicht abschließend, sondern stellen lediglich besonders
vorteilhafte Querschnittsgestaltungen dar, wobei je nach Symmetrie
bezüglich der einzelnen Achsen – Längsachse
L, Querachse Q und Hochachse H – gleiche Eigenschaften
an der Ober- und Unterseite bereitgestellt werden können
oder aber unterschiedliche Eigenschaften erzielbar sind. Weitere mögliche
Querschnittsgestaltungen aus Kombinationen von polygonalen Flächen
sind denkbar.
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Der
in der 1b dargestellte Verlauf in Längsrichtung
ist frei von einer Querschnittsänderung über die
Längsrichtung. Denkbar ist es jedoch auch, wie beispielhaft
in den 3a und 3b für Ausführungen
der linienförmigen gebilde 1.6, 1.7 in Form
der Monofile 2.6 und 2.7 mit einer Querschnittsgeometrie
gemäß der 1a oder 2b dargestellt,
diese Profilierung in Längsrichtung in Umfangsrichtung
um die Längsachse L, das heißt spiralförmig beziehungsweise
schraubenlinienförmig verlaufen zu lassen. Die 3a verdeutlicht
dabei beispielhaft eine Ausführung für einen Querschnitt
gemäß 1a, während 3b eine
Ausführung eines derartig schraubenlinienförmig
verdrehten Profiles gemäß 2b wiedergibt.
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Sind
die 1 und 2 dadurch
charakterisiert, dass diese durch keine Querschnittsänderungen
in Längsrichtung charakterisiert sind, verdeutlichen die 4a und 4b beispielhaft
Möglichkeiten einer Profilierung von Monofilen 2.8 und 2.9 in
Längsrichtung L. Dabei können die Monofile 2.8 und 2.9 Querschnitte
gemäß den 1 bis 2e oder
aber auch einen herkömmlichen kreisrunden Querschnitt aufweisen.
Dabei wird zwischen gleichmäßiger Profilierung
in Längsrichtung L und unterschiedlicher Profilierung in
Längsrichtung L unterschieden. 4a verdeutlicht
eine erste Variante mit gleichmäßiger Profilierung
in Längsrichtung, das heißt parallel zur Längsachse
L. Die Querschnittsgeometrieform der Querschnittsfläche
bleibt erhalten, wird jedoch in Längsrichtung vergrößert
beziehungsweise verkleinert. Im dargestellten Fall setzt sich der
Monofile 2.8 aus einzelnen Bereichen 14.1 und 14.2 zusammen, die
durch unterschiedliche Querschnittsgrößen bei gleich
bleibender Querschnittsgeometrieform charakterisiert sind. Dabei
sind die einzelnen Bereiche 14.1 und 14.2 wechselweise
hintereinander angeordnet und vorzugsweise immer am gleichen Abstand zueinander.
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Die 4a geht
davon aus, dass in Umfangsrichtung betrachtet die Änderung
des Profils gleichmäßig erfolgt. Denkbar ist es
jedoch auch, Profilierungen durch das Vorsehen von Aussparungen 15 in
nur einer Richtung, beispielsweise der Oberseite oder der Unterseite,
vorzunehmen. Dabei können diese Profilierungen auch genutzt werden,
um hier bei Ausbildung der Bindung bei einem Gewebe durch sich in
einem Winkel kreuzende Monofile die Bindung in den profilierten
Bereichen vorzunehmen. Eine derartige Ausführung verdeutlicht
beispielhaft 4b, wobei die Grundgeometrie
des Querschnittes des Monofiles 2.9 beliebig ausgeführt
sein kann. Anhand eines Ausschnittes aus einem Monofile 2.9 wird
eine Änderung des Querschnittes in Längsrichtung,
das heißt parallel zur Längsachse L, erzeugt,
die von der Grundgeometrie abweichende Profilquerschnitte erzeugt.
In diesem Fall sind beispielsweise Ausnehmungen 15 am Umfang
des Monofiles 2.9 vorgesehen, wobei in diesem Bereich von
der Querschnittsgrundgeometrieform abgewichen wird.
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Die 5 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung im Querschnitt eine Ausführung
eines einlagigen Industriestoffes 1 in Form eines Trägers 16 in
Form eines Gewebes 17, wobei die Bindung durch Kett- und
Schussfäden erzeugt wird, die im dargestellten Fall mit 18 und 19 bezeichnet
sind und von Monofilen gebildet werden können. Dargestellt
ist beispielhaft eine Ausführung mit profilierten Monofilen 1.4 aus
Polyurethan gemäß 2d in Form
des Kettfadens 18, das heißt der Faden, der in Maschinenrichtung
MD verläuft. Der Schussfaden 19 kann mit beliebigen
Querschnitt ausgeführt werden, beispielsweise denkbar sind
herkömmlicher Monofile mit kreisrundem Querschnitt oder
die in den 1 bis 2e beschriebenen.
Das Gewebe 17 gemäß 5 ist
einlagig. Das Gewebe 17 bildet einen Pressfilz 23.
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6 verdeutlicht
eine Möglichkeit der lokalen Änderung der Härte
in einem Industriestoff 1, beispielsweise einem einlagigen
Gewebe 17 in Form eines Pressfilzes 23 gemäß 5.
Dabei ist der Randbereich mit Kettfäden 18 aus
Monofilen 1.4 gemäß 2d weicher
gestaltet, um der Walzendurchbiegung beim Einsatz in Pressen entgegenzuwirken. Dies
bedeutet, dass der Randbereich durch fein gezahnte, das heißt
profilierte Monofile 1.4 aus Polyurethan gemäß der
vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, während
der Mittenbereich des Industriestoffes quer zur Bandlaufrichtung
CD betrachtet relativ hart ist, beispielsweise durch Vorsehen von
Monofilen 20 mit kreisrundem Querschnitt.
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7 verdeutlicht
demgegenüber eine mehrlagige Struktur eines Pressfilzes 23.
Der Träger 16 besteht hier aus einer ersten und
einer zweiten Lage 21, 22, wobei die erste Lage 21 die
untere Lage charakterisiert, während die zweite Lage 22 die
obere Lage charakterisiert, die mit der Faserstoffbahn in Berührung
gelangt. Diese obere Lage kann beispielsweise als Gelege oder Gewebe
ausgeführt sein, im dargestellten Fall beispielsweise in
Form eines Geleges aus erfindungsgemäß ausgelegten
Monofilen 1, und mit Filz vernadelt werden.
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Die 1 bis 7 verdeutlichen
theoretisch mögliche Ausführungen, sind jedoch
nicht abschließend und damit auch nicht beschränkend
im Hinblick auf den Schutzbereich erfindungsgemäß ausgeführter
Fäden, insbesondere Monofile aus Polyurethan. Andere Möglichkeiten
der Kombinationen von Material und Profilierung und der Anordnung
sind je nach gewünschtem Verhalten des zu bildenden Industriestoffes
denkbar.
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- 1,
1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9
- linienförmige
Gebilde
- 2,
2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9
- Monofile
- 3
- untere
Fläche
- 4
- obere
Fläche
- 5
- Vorsprung
- 6
- Vorsprung
- 7
- Oberseite
- 8
- Unterseite
- 9
- Vorsprung
- 10.1
- Flächenbereich
- 10.2
- Flächenbereich
- 11.1
bis 11.5
- Steg
- 12
- Kern
- 13.1,
13.2, 13.3
- Schenkel
- 14.1
- Bereich
- 14.2
- Bereich
- 15
- Ausnehmung
- 16
- Träger
- 17
- Gewebe
- 18
- Kettfaden
- 19
- Schussfaden
- 20
- Monofile
- 21
- untere
Lage
- 22
- obere
Lage
- 23
- Pressfilz
- L
- Längsachse
- Q
- Querachse
- H
- Hochachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0285376
B1 [0003]
- - GB 1053282 A [0004]
- - US 3158984 A [0004]
- - EP 1333120 B1 [0004]
- - EP 1645683 A1 [0005, 0006]
- - US 5651394 [0005, 0005]
- - US 5097872 [0005, 0005]
- - EP 0879316 B1 [0005]