[0001] Die Erfindung betrifft ein doppellagiges Sieb für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine,
das aus paarweise übereinander angeordneten Schussfäden und aus Kettfäden besteht,
wobei alle Kettfäden in die obere Lage des Siebes eingebunden sind.
[0002] Derartige Siebe sind aus den DE-OSen 2 263 476 und 25 40 490 bekannt. Bei diesen
Sieben binden alle Kettdrähte auf der Laufseite unter den Schussdrähten und sind damit
dem Abrieb ausgesetzt. Da doppellagige Siebe sofort beim Durchschliff der Kettdrähte
aufreissen - die Kettdrähte übertragen nämlich die gesamte Antriebskraft, die auf
das Sieb wirkt, - ist der Abrieb der Kettdrähte die übliche Ursache für den Ausfall
eines Siebes. Dies trifft vor allem für die Siebe nach der DE-OS 2 263 476 zu, bei
denen die Kettdrähte durchgeschliffen sind, lange bevor die Schussdrähte auf der Laufseite
verbraucht sind. Gemäss der DE-OS 25 40 490 wird diese Schwierigkeit dadurch teilweise
gelöst, dass die Kettdrähte auf der Laufseite nur unter einem Schussdraht verlaufen.
Dadurch werden die Kettbögen auf der Laufseite wesentlich kürzer, werden die Schussbögen
länger und kann infolgedessen die Abkröpfung der Schussdrähte soweit vergrössert werden,
dass die Kettdrähte auf der Laufseite gleichsam innerhalb der Schussdrähte eingebettet
liegen.Durch genügend starkes Fixieren kann dabei erreicht werden, dass die Schussdrähte
vor den Kettdrähten durchgeschliffen werden. Als Nachteil muss jedoch hierbei in Kauf
genommen werden, dass die Schussdrähte nur wenige Hundertstel Millimeter stärker als
die Kettdrähte sein dürfen, da sonst die Kettdrähte durch die stärkeren und steiferen
Schussdrähte nach unten herausgedrückt werden und dadurch stärker dem Abrieb ausgesetzt
sind. Es ist daher bei einem derartigen Sieb nicht möglich, zur Vergrösserung des
Abriebvolumens stärkere Schussdrähte einzusetzen.
[0003] Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Lebensdauer von mehrlagigen Papiermaschinensieben
zu erhöhen. So wird nach der DE-OS 24 55 185 ein Papiermaschinensieb aus zwei in sich
vollständigen Gewebebahnen aufgebaut, die durch eine spezielle Bindekette verbunden
sind. Die Bindekette verläuft jedoch teilweise auf der Laufseite unter den Schussdrähten
und ist daher dem Abschliff ausgesetzt. Je dünner die Bindekette ist, desto eher ist
sie dabei durchgeschliffen. Ein derartiges aus zwei in sich vollständigen Gewebebahnen
aufgebautes Sieb ist sehr teuer und aufwendig.
[0004] Schliesslich ist es aus der europäischen Patentanmeldungsveröffentlichung 0 010 311
bekannt, auf der Laufseite eines doppellagigen Papiermaschinensiebes die Anzahl der
Schussdrähte stark zu reduzieren, um das Sieb durchlässiger zu machen. Zur Verlängerung
der Laufzeit ist ein Teil der Kettdrähte nur in der unteren Lage des Siebes eingebunden,
wodurch das Abriebvolumen erhöht werden soll. Diese in der unteren Lage befindlichen
Kettdrähte bestimmen den Abstand auch der in der oberen Lage befindlichen Kettdrähte.
Die geringe Anzahl der Kettdrähte auf der Papierseite führt zu einer starken Siebmarkierung
im Papier. Nachteilig ist bei diesem Sieb insbesondere die kleine Zahl der Schussdrähte
auf der Laufseite und die hohe Anzahl der Kettdrähte auf der Laufseite. Beide Merkmale
haben zur Folge, dass auf der Laufseite jeder Schussdraht pro Rapport von drei oder
vier Kettdrähten umschlungen wird und somit keine freie Länge zum Auswölben in Richtung
zur Laufseite hat. Dieser Sieb ist somit ein reiner Kettläufer und reisst nach relativ
kurzer Laufzeit auf, nämlich sobald die ungeschützten Bögen der Kettdrähte durchgeschliffen
sind. In Fig. 5A dieser Druckschrift wird zwar ein Sieb dargestellt, bei dem ein Teil
der Kettdrähte nicht nach unten abgekröpft ist, das heisst nicht in die untere Lage
eingebunden ist. Das Drahtverhältnis auf der Laufseite bleibt dennoch ungünstig, da
in die wenigen Schussdrähte der Laufseite mehr Kettdrähte eingebunden sind als auf
der Papierseite.
[0005] Ausgehend von der DE-OS 25 40 490 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein doppellagiges,
für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine vorgesehenes Sieb zu schaffen, das
bei geringer Siebmarkierung im Papier und hoher Stabilität in Quer- und Längsrichtung
eine verlängerte Laufzeit besitzt.
[0006] Diese Aufgabe wird bei einem Sieb der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
nur ein Teil der Kettfäden auch in die untere Lage des Siebes eingebunden ist.
[0007] Bei der im Anspruch 3 angegebenen Ausgestaltung der Erfindung wird die Laufzeit zusätzlich
durch das grössere Abriebvolumen der unteren Schussfäden verlängert.
[0008] Am einfachsten ist das erfindungsgemässe Sieb herzustellen, wenn die Kettzahl auf
der Papierseite doppelt so hoch ist wie auf der Laufseite, da dann jeder zweite Kettdraht
nicht in die untere Lage eingewoben ist. Es ist jedoch auch möglich, nur jeden dritten,
vierten usw. Kettdraht in die untere Lage einzuweben, so dass das Verhältnis der Kettzahlen
in der oberen bzw. unteren Lage 3 : 1, 4 : 1 usw. beträgt. Die Kettzahl der oberen,
zur Bildung der Papierbahn dienenden Lage ist vorzugsweise mindestens doppelt so hoch
wie bei der unteren Lage. Durch die kleine Kettzahl in der unteren Lage erhält man
ein sog. Schussläufersieb und sehr lange Schussflottierungen, d. h. grosse ungebundene
Längen der Schussfäden, so dass sich der Abrieb auf ein grosses Fadenvolumen verteilt.
[0009] Gegenüber einem zwei- oder mehrlagigen Sieb, welches aus mehreren in sich vollständigen
Gewebebahnen besteht, wie es aus der DE-OS 24 55 185 bekannt ist, besitzt das erfindungsgemässe
Sieb alle Vorteile eines doppellagigen Siebes. Insbesondere wird durch Vermeidung
der Teilung des Siebes in einzelne, in sich vollständige Gewebebahnen, während der
Anwendung die Verstopfungsneigung durch Verschmutzung wesentlich verringert, sowie
bei der Produktion der Siebe der gesamte Herstellungsablauf bedeutend vereinfacht:
Das Weben erfordert eine geringere Anzahl von Zettelwalzen, nach Ausweben eines Siebes
geschieht die Umstellung auf beliebige, herkömmliche Bindungen ohne jeglichen Umzug
im Geschirrsystem. Auch das Nahten im Falle von flachgewobenen Sieben geschieht mit
üblichen Apparaten und ist entscheidend einfacher als bei Sieben aus mehreren einzelnen
Gewebelagen, bei welchen jede einzelne Gewebelage getrennt genahtet werden muss.
[0010] Die Länge der Schussflottierung auf der Laufseite kann ohne Veränderung der Siebstruktur
der Papierseite bei Bedarf verkürzt werden, indem jene Kettdrähte, welche in die untere
Lage eingebunden sind, pro Rapport nicht nur einmal, sondern zwei- oder mehrmalig
den unteren Schuss umschlingen, oder unter zwei Schüssen der unteren Lage geführt
werden.
[0011] So kann z.B. die freie Schussflottierung von 9 auf 7 Kettdrähte verkürzt werden,
ohne dass die erfindungsgemässen Vorteile dieser neuen Gewebeart aufgehoben oder beeinträchtigt
werden, denn mindestens die Hälfte der Kettdrähte bleibt, verborgen im Siebinneren,
bis zum Ende der Laufzeit in voller Stärke, da sie dem Abrieb nicht ausgesetzt sind.
[0012] Die Kettdrähte und die Schussdrähte werden im allgemeinen durch ein Kunststoffmonofil
gebildet; geeignet sind insbesondere Polyester- und Polyamid-Monofile. Wegen der Schwierigkeit,
doppellagige Siebe rundzuweben, werden die Siebe ausserdem im allgemeinen flachgewoben.
[0013] Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Siebes besteht ferner darin, dass aufgrund
der höheren Kettzahl in der oberen Lage die Papierseite des Siebes eine feinere Struktur
besitzt und eine schwächere Markierung im Papier hinterlässt.
[0014] Diejenigen Kettdrähte, die nur in der oberen Lage des Siebes eingebunden sind, werden
im nachfolgenden als "Kraftübertragungskette" bezeichnet, da sie den grössten Teil
der auf das Sieb ausgeübten Längsspannung aufnehmen. Da die Kraftübertragungskette
weitgehend gerade im Sieb verläuft, besitzt das erfindungsgemässe Sieb eine kleine
Konstruktionsdehnung. Diejenigen Kettdrähte, die in beiden Lagen gebunden sind, werden
nachfolgend "Konstruktionskette" bezeichnet. Die Kraftübertragungskette kann dünner
sein als die Konstruktionskette oder kann aus weniger dehnbarem Material als die Konstruktionskette
bestehen. Für die Konstruktionskette kann insbesondere.elastischeres Material verwendet
werden, als üblicherweise für Kettdrähte in einem Papiermaschinensieb verwendet wird.
[0015] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 das Papiermaschinensieb im Längsschnitt, wobei eine Konstruktionskette vor
einer Kraftübertragungskette liegend dargestellt ist;
Fig. 2 den Verlauf der Kraftübertragungskette im Einzelnen,
Fig. 3 das Sieb im Schnitt in Querrichtung;
Fig. 4 das Gewebebild der Papierseite eines 10-schäftig gewebten Gewebes;
Fig. 5 das Gewebebild der Laufseite des Gewebes von Fig. 4;
Fig. 6 Papiermaschinensieb in abgewandelter Gewebeausführung; bei der die Konstruktionskette
unter zwei Schussdrähten der unteren Lage verläuft;
Fig. 7 Verlauf der Kraftübertragungskette bei dem Papiermaschinensieb nach Fig. 6;
Fig. 8 das Sieb in abgewandelter Ausführung im Schnitt in Querrichtung;
Fig. 9 die Ansicht der Papierseite bei abgewandelter Gewebeausführung;
Fig.10 die Ansicht der Laufseite des Gewebes von Fig. 9.
[0016] Das in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Sieb ist flach gewoben, das heisst die Kettfäden
verlaufen in Maschinenrichtung und die Schussfäden quer zur Maschinenrichtung. Das
Sieb enthält zwei Lagen von Schussdrähten, nämlich die oberen Schussdrähte 3, die
die Papierseite des Siebes bilden, und die unteren Schussdrähte 4, die die Laufseite
des Siebes bilden. Ein oberer Schussdraht 3 ist jeweils über einem unteren Schussdraht
4 angeordnet, d. h. die Schussdrähte sind paarweise vorhanden. Das Sieb enthält mindestens
zwei Arten von Kettdrähten, nämlich eine sog. Konstruktionskette 1, die in die obere
Lage 5 und die untere Lage 6 eingebunden ist, und eine sog. Kraftübertragungskette
2, die nur in die obere Lage 5 eingebunden ist.
[0017] Das erfindungsgemässe Sieb kann jede Art-von Bindung besitzen, d. h. Köperbindung,
Atlasbindung oder eine abgeleitete Bindung. Vorzugsweise besitzt das Sieb Atlasbindung,
d. h. die Bindungspunkte berühren einander nicht und sind gleichmässig verteilt. Auf
der Papierseite des Siebes ist die Kettzahl wesentlich höher als auf der Laufseite,
da ein Teil der Kettdrähte, nämlich die Kraftübertragungskette 2, nicht in die untere
Lage eingebunden ist. Die Kraftübertragungskette 2 wird daher im Betrieb nicht abgeschliffen
und erleidet keinen Abrieb. Es sind keine Kettdrähte vorhanden, die nur in die untere
Lage 6 eingebunden sind. Alle Kettdrähte, d. h. sowohl die Konstruktionskette 1 als
auch die Kraftübertragungskette 2, sind in die obere Lage 5eingebunden.Diese Kraftübertragungskette
2 kann die Siebspannung auch dann noch aufnehmen, wenn auf der Laufseite (untere Lage
6) des Siebes die Kett- und Schussdrähte bereits restlos abgeschliffen sind. Hier
zeigt sich der entscheidende Vorteil dieser erfindungsmässigen Siebform: Das Sieb
verfügt über ein vom Abrieb geschütztes Drahtsystem, welches das Gewebe zusammenhält,
noch lange nachdem die für die Abnutzung bestimmten Drähte verbraucht werden. Die
Kraftübertragungskette 2 soll ausserdem soweit wie möglich im Inneren des Siebes verlaufen,
um ein möglichst markierungsfreies Sieb zu erhalten und eine gute Bahnabnahme zu erzielen.
Ausserdem soll die Kraftübertragungskette 2 möglichst wenig Abkröpfungen aufweisen,
d. h. einen geraden Verlauf besitzten, um dem Sieb eine hohe Längsstabilität und eine
kleine Konstruktionsdehnung zu verleihen.
[0018] Die Figuren 4 und 5 zeigen das Gewebebild der Papierseite bzw. der Laufseite eines
erfindungsgemässen Siebes. Die Draufsicht von Figur 4 zeigt einen 5-schäftigen Atlas
und das der Figur 5 einen 10-schäftigen Atlas. In Figur 4 entsprechen die.Bindungspunkte
7 den Kröpfungen der Konstruktionskette 1 und der Kraftübertragungskette 2, während
in Figur 5 die Bindungspunkte 8 nur von der Konstruktionskette 1 herrühren.
[0019] In den Figuren 6 bis 10 wird eine Variante der erfindungsmässigen Ausführung gezeigt.
Die Konstruktionskette 1 verläuft auf der Laufseite unter zwei Schussdrähten (Fig.
6). Die Kraftübertragungskette 2 verläuft, entsprechend dem Prinzip der Erfindung,
vorwiegend im Inneren des Siebes und bindet lediglich die Schussdrähte 3 der oberen
Lage 5. Die notwendige Zugfestigkeit des Gewebes bleibt nach der Zerstörung der unteren
Lage des Siebes erhalten. "Der Verlauf der Kraftübertragungskette 2 ist bei beiden
Bindungen .gleich, somit sind die Bilder 2 und 7 identisch.
[0020] Die Struktur der oberen Lage beider Siebausführungen ist ebenfalls gleich, deswegen
ist das Gewebebild bei den Fig. 4 und Fig. 9 identisch. Lediglich die untere Lage
des Siebes (Fig. 10) zeigt eine Verlängerung der Kettabkröpfungen 8 und eine Verkürzung
der Abkröpfungen 9 der Schussdrähte. Bei den Abkröpfungen 8 auf der Laufseite liegen
die zwei Kettdrähte 1 stets paarweise zusammen, womit die abkröpfende Wirkung dieser
Kettdrähte verdoppelt wird.
[0021] Bei den Ausführungs-Beispielen der Erfindung wurde ein mit 10 Schäften webbares Gewebe
mit Atlas-Verteilung gezeigt. Die Steuerung der Länge der Schussflottierungen der
unteren Lage ist vor allem bei Geweben mit höherem Webrapport von Bedeutung, damit
auf der Laufseite die Länge der Schussabkröpfung den Anforderungen des jeweiligen
Bedarfsfalles angepasst werden kann.
[0022] Beispiel:
Bei einem Gewebe mit Atlasverteilung der Abkröpfungen, gewoben mit 14 Schäften, einer
Dichte der Kettdrähte aus Polyester-Monofil von 52 Drähten pro cm und einem Drahtdurchmesser
von 0,20 mm ergibt sich auf der oberen Gewebelage 5 ein Gewebebild entsprechend einer
7-schäftigen Rapportlänge. Die Schusszahl beträgt für beide Lagen 24 Drähte pro cm.
Der Durchmesser der Schussdrähte 3 der oberen Lage ist 0,18 mm, diese Schussdrähte
sind ebenfalls alle aus Polyester-Monofil.
[0023] Die untere Gewebelage 6 wird mit wesentlich dickeren Schussdrähten gewoben, nämlich
0 0,27 mm Polyester-Monofil, wobei die Möglichkeit besteht, zur weiteren Erhöhung
der Abriebfestigkeit, in diese Lage wechselweise Polyester- und Polyamid-Monofile
einzuweben. Je nach Beanspruchung des Siebes kann die Wechselfolge 1 : 1 betragen,
in extremen Fällen jedoch 2 : 1, wobei dann zwei Polyamiddrähte und ein Polyesterdraht
eingewoben werden.
1. Doppellagiges Sieb für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine, mit paarweise
übereinander angeordneten Schußfäden und mit Kettfäden, wobei alle Kettfäden in die
obere Lage des Siebes eingebunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß nur ein Teil
der Kettfäden (Konstruktionskette 1) auch in die untere Lage (6) des Siebes eingebunden
ist.
2. Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kettzahl der oberen, zur
Bildung der Papierbahn dienenden Gewebelage mindestens doppelt so hoch ist wie bei
der unteren Lage.
3. Sieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die unteren Schußfäden (4) mindestens
20 und vorzugsweise mindestens 30 % dicker sind als die Kettfäden.