Verfahren zur Herstellung eines Siebbandes aus gefüllten Kunststoffspiralen und danach hergestelltes Siebband

Abstract

 Das Siebband besitzt eine Vielzahl von Wendeln aus thermofixiertem Kunststoffmaterial, wobei benachbarte Wendeln jeweils derart ineinandergeschoben sind, dass die Windungen einer Wendel zwischen die Windungen der benachbarten Wendel eindringen, und einen Steck- draht, der durch den von den Windungen benachbarter Wendeln gebildeten Kanal hindurchgeführt ist. Die Hohlräume der Wendeln sind durch Füllmaterial ausgefüllt und das Füllmaterial ist gekräuselt oder gestaucht oder ist wellenförmig verformt. Die Ausgangslänge des Füllmaterials in dem Hohlraum einer Wendel kann grösser sein als die Länge der Wendel. Zur Herstellung des Siebbandes werden Wendeln aus thermofixierbarem Kunststoffmaterial derart ineinandergeschoben, dass die Windungen einer Wendel zwischen die Windungen der nächsten Wendel zu liegen kommen und die sich überlappenden Windungen der Wendeln einen Kanal bilden, und ein Steckdraht durch den Kanal geschoben wird. Das Innere der Wendeln wird vor dem Ineinanderschieben durch Füllmaterial ausgefüllt. Bei der Herstellung der Wendeln kann der Kunststoffdraht um das Füllmaterial gewickelt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Siebband mit einer Vielzahl von Wendeln aus thermofixiertem Kunststoffmaterial, insbesondere Kunststoffdraht, wobei benachbarte Wendeln jeweils derart ineinanergeschoben sind, daß die Windungen einer Wendel zwischen die Windungen der benachbarten Wendel eindringen, und durch den von den Wendeln dabei gebildeten Kanal ein Steckdraht hindurchgeführt ist. Zur Steuerung der Luftdurchlässigkeit des Siebbandes sind die Hohlräume der Wendeln durch Füllmaterial ausgefüllt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Siebbandes.

[0002] Es ist wünschenswert Siebbänder aus Kunststoffwendeln, die nachfolgend kurz "Siebbänder" genannt werden, bezüglich ihrer Luftdurchlässigkeit verändern und dem jeweiligen Anwendungsfall anpassen zu können. Bei dem in der deutschen Patent-Anmeldung P 29 38 221.6-45 vorgeschlagenen Siebband sind die Spiralen (Wendeln) offen und ist die Luftdurchlässigkeit sehr hoch. Bei sehr schnell laufenden Papiermaschinen kann die hohe Luftdurchlässigkeit ein Nachteil sein, weil sie eine sehr starke Luftumwälzung verursacht, die die Papierbahn stören kann. Die Luftdurchlässigkeit könnte dadurch verringert werden, dass man von den Siebrändern her steife Monofildrähte in die Hohlräume der Spiralen einschiebt oder Spinnfasergarne oder Multifilgarne mittels einer Einziehvorrichtung einzieht. Dabei würde jedoch das eingezogene Material gerade gestreckt in den Hohlräumen liegen, so dass man sehr viel Ausfüllmaterial bräuchte, um die Luftdurchlässigkeit merklich zu verringern. Durch die grosse Menge des Ausfüllmaterials würde ausserdem das Flächengewicht des Siebes stark erhöht und dadurch das Einziehen des Füllmaterials und allgemein das Arbeiten mit dem Sieb, insbesondere dessen Montage, erschwert. Das nachträgliche Einbringen des Füllmaterials ist mit Schwierigkeiten verbunden und mit Nachteilen behaftet; entweder bringt man nämlich das Füllmaterial in die zusammengefügten Spiralen ein, bevor das Siebband thermofixiert wird, oder das Einschieben oder Einziehen des Füllmaterials findet nach dem Thermofixieren statt. In beiden Fällen muß nach dem Einziehen des Füllmaterials gegebenenfalls ein zweites Mal thermofixiert werden, weil sonst die Gefahr besteht, daß das Füllmaterial später unter dem Einfluß der Temperatur der Papiermaschine zusammenschrumpft. Das zweimalige Thermofixieren ist sehr kostspielig. Beim Einbringen des Füllmaterials vor dem Thermofixieren des Spiralbandes besteht ausserdem die Schwierigkeit, daß sich hierbei die Spiralen über den noch glatten Steckdrähten verschieben können, wodurch sich Buckel und Beulen im Siebband bilden können. Bei beiden Verfahrensweisen müsste ferner das Füllmaterial seitlich vom Siebband eine größere Länge herausragen, damit das Siebband auch nach dem Thermofixieren und Schrumpfen des Füllmaterials noch über seine volle Breite gefüllt ist. Ein derartiges Verfahren wäre kompliziert und fehleranfällig.

[0003] Ein weiterer Nachteil besteht schließlich noch darin, daß das Füllmaterial gestreckt in den Spiralen verläuft und dadurch leicht aus dem Siebband herausgleiten kann. Wird zum Beispiel die Kante des Siebbandes in der Papiermaschine beschädigt, so kann sich das Füllmaterial leicht an Teilen der Papiermaschine verhängen und wird dann aus dem Siebband herausgezogen. Hierzu kann es auch bereits genügen, daß das Siebband seitlich an Teilen der Papiermaschine reibt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Siebband der eingangs genannten Art mit verminderter Luftdurchlässigkeit zu schaffen.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0006] Gegenstand der Erfindung ist ferner das im Anspruch 8 angegebene Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen Siebbandes.

[0007] Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0008] Unter "Ausgangslänge des Füllmaterials" wird hier die Länge verstanden, die das Füllmaterial im spannungslosen Zustand besitzt. Enthält das Füllmaterial thermofixierte Wellungen oder Bögen so sind diese vor der Bestimmung der Ausgangslänge durch Ausübung einer geringen Spannung auf das Füllmaterial auszuziehen.

[0009] Das Füllmaterial, z.B. ein multi- oder monofiles Garn, ein Spinnfasergarn oder ein Bändchengarn, liegt nicht nur in vollkommen spannungslosem, sondern in aufgestautem oder gestauchtem Zustand in den Hohlräumen der Spiralen. Da keine Spannung auf das Füllmaterial ausgeübt wird, dehnt sich dieses in der Breite stark aus und füllt dabei die Hohlräume der Spiralen besser und gleichmässiger aus als z.B. ein unter Spannung stehendes Garn. Besonders bei weich gedrehtem Multifilgarnen und Spinnfasergarnen als Füllmaterial verteilen sich die einzelnen Fasern gleichmässig in den Hohlräumen, so dass das Siebband keine offenen Stellen besitzt.

[0010] Unter "Bändchengarn" wird hier ein Chemie-Bändchen (Düsenbändchen oder Folienbändchen), Spleissbändchen oder Webbändchen verstanden. Das Füllmaterial kann jedoch auch ein anderes linienförmiges textiles Gebilde sein.

[0011] Ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist, dass das Füllmaterial in den Hohlräumen der Spiralen beim Ineinanderschieben der Spiralen nachgibt und sich leicht wegdrücken lässt, wodurch die Verwendung bereits gefüllter Spiralen für die Herstellung des Siebbandes ermöglicht wird. Der Kanal, in den der Steckdraht eingeführt wird, bildet sich ohne grosse Schwierigkeiten. Gerade gestreckte Mono- oder Multifile als Füllmaterial würden den Raum für die Bildung des Kanals nicht freigeben, sondern dem Ineinanderschieben der Spiralen einen erheblichen Widerstand entgegensetzen. Bei Verwendung solchen Füllmaterials könnte dieses erst nach dem Ineinanderfügen der Spiralen in die Hohlräume eingeführt werden.

[0012] Die obenerwähnten Schwierigkeiten, die sich ergeben, wenn die Spiralen erst nach dem Zusammenfügen zum Siebband gefüllt werden, treten bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Siebbandes nicht auf. Beim Thermofixieren des gefüllten Siebbandes kann zwar eine geringe Schrumpfung des Füllmateriales auftreten, es ist jedoch genügend Materiallänge des Füllmaterials vorhanden, um diese Schrumpfung aufzunehmen, d.h. auch nach dem Thermofixieren des Siebbandes liegt das Füllmaterial nicht gerade gestreckt in den Hohlräumen der Spiralen, sondern mehr oder weniger stark gewellt. Durch diese Wellung entsteht eine ausreichende Reibung im Inneren der Spiralen, um ein Herausgleiten des Füllmaterials aus den Spiralen zu verhindern, und zwar auch dann, wenn zum Beispiel die Kanten beschädigt sein sollten. Insbesondere bei Verwendung von glattem Material, zum Beispiel Monofil, gezwirntem Monofil oder Multifil, ist dies von Bedeutung.

[0013] Das Herausgleiten des Füllmaterials aus den Spiralen könnte zwar auch dadurch verhindert werden, daß man das Innere der Spiralen regelrecht mit Material zustopft. Dieser Weg ist jedoch in der Praxis nicht gangbar, da die Spiralbänder dann sehr schwer werden und ausserdem sich derart ausgefüllte Spiralen nicht mehr ineinanderfügen lassen.

[0014] Für das Ausfüllen des Inneren der Wendeln oder Spiralen vor dem Ineinanderschieben bestehen grundsätzlich zwei Möglichkeiten, nämlich entweder wird der Kunststoffdraht bereits bei der Herstellung der Spiralen um das Füllmaterial gewickelt oder die Spiralen werden nach der Herstellung, jedoch vor dem Zusammenfügen, mit Füllmaterial ausgefüllt. Im zweiten Fall kann das Ausfüllen der Spiralen in der Weise erfolgen, daß zunächst einer oder oder mehrere glatte Monofildrähte in das Innere der Spiralen eingezogen werden und danach durch Einwirkung von Aussen das Füllmaterial verformt wird, zum Beispiel durch Umwickeln der Spiralen mit einem Garn in der Weise, daß die Wicklungen des Garns zwischen den Windungen der Spiralen zu liegen kommen, und anschließendes Ausüben eines Zuges auf dieses Garn senkrecht zur Längsachse der Spirale. Das Garn zieht dadurch das Füllmaterial zwischen den Spiralwindungen senkrecht zur Spiralachse etwas heraus. In diesem Zustand wird das Füllmaterial dann thermofixiert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Füllmaterial durch Zahnräder oder durch starkes Eindrücken anderer Spiralen von aussen zu verformen. Man kann auch Garn verwenden, das aus einer weniger schrumpffähigen und einer hochschrumpffähigen Komponente besteht. Dieses Garn kräuselt sich beim Thermofixieren selbsständig. Der gleiche Effekt kann durch Verwendung von Biokomponentenfäden erzielt werden.

[0015] Das erfindungsgemäße Siebband eignet sich insbesondere als Papiermaschinenbespannung. Von besonderem Vorteil ist es, wenn es in der Presspartie einer Papiermaschine eingesetzt wird.

[0016] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig.l in Gegenüberstellung Hohlräume, die mit gestreckten Fäden ausgefüllt sind, und Hohlräume, die mit spannungslosem Material ausgefüllt sind;

Fig.2 in Gegenüberstellung Spiralen, die mit einem gespannten Garn gefüllt sind, und Spiralen, die mit nicht unter Spannung stehendem und in gewelltem Zustand thermofixiertem Füllmaterial ausgefüllt sind, im Längsschnitt;

Fig.3 das Herausragen des Füllmaterials über die Spiralbögen bei besonders grosser Überlänge des Füllmaterial-Garns und

Fig.4 die Herstellung der gefüllten Spiralen, aus denen das erfindungsgemässe Siebband hergestellt ist.

[0017] Wie in der älteren Anmeldung P 29 38 221.6-45 beschrieben, besteht das Siebband aus einer grossen Anzahl von Spiralen oder Wendeln, deren Windungen ineinandergreifen und gleichsam miteinander kämmen, und aus Steckdrähten, von denen jeweils einer in den von zwei benachbarten Spiralen gebildeten Kanal eingeschoben ist.

[0018] Wie in Fig.l gezeigt, ist der Hohlraum jeder Spirale mit Füllmaterial gefüllt. Die Hohlräume A und B der beiden linken Spiralen in Fig.l sind dabei mit Monofildrähten gefüllt, während die beiden rechten Hohlräume C und D mit voluminösem Multifil- oder Spinnfasergarn gefüllt ist. Man erkennt, dass bei den Hohlräumen A und B noch offene Stellen vorhanden sind, z.B. dort, wo die Spiralbögen der benachbarten Spiralen ineinander verzahnt sind, während das voluminöse Füllmaterial die Hohlräume C und D vollständig ausfüllt.

[0019] Wie in Fig.2 zu erkennen ist, füllt das Füllmaterial nicht nur die Hohlräume der Spiralen vollständig aus, sondern legt es sich zum Teil auch zwischen die Spiralbögen. Hierdurch wird die Oberfläche des Siebbandes geschlossen und egalisiert und wird die an sich bereits sehr schwache Markierung des Siebbandes noch weiter verringert. Auch wird dadurch die Anpressfläche des Siebbandes vergrössert, was eine bessere Papiertrocknung bewirkt.

[0020] Durch eine besonders grosse Überlänge des Füllmaterialgarnes kann man sogar erreichen, dass das Füllmaterial etwas zwischen den Spiralbögen hervortritt und herausragt, s. Fig.3. Dadurch erhält das Siebband eine weiche Oberfläche.

[0021] Eine Möglichkeit für das Herstellen der gefüllten Spiralen ist in Fig.4 dargestellt. Die Herstellung geht im wesentlichen so vor sich, wie in der Anmeldung 29 38 221.6-45 beschrieben. Zusätzlich wird von einer Spule S Füllmaterial-Garn G abgezogen und zwischen Walzen W hindurchgeführt, deren Geschwindigkeit einstellbar ist. Die Spule S und die Walzen W sind mit der Welle des Dornes D verbunden und rotieren als Einheit mit dem Dorn D und dem Konus K um die Längsachse des Dornes D.

[0022] Ausserdem ist die Spule P für den Monofildraht T, aus dem die Spiralen gebildet werden, so angeordnet, dass der Monofildraht T an dem Punkt Pl im äusseren Drittel des Konus K auf den Konus K aufläuft und dann über den inneren Teil des Konus K gleitet und schliesslich um den Dorn D gewickelt wird. Das Füllmaterial-Garn G läuft an der Peripherie des Konus K auf diesen auf und wird an dem Punkt Pl vom Monofildraht T erfasst, d.h. zwischen dem Monofildraht T und der Oberflache des Konus K eingeklemmt. Wenn der Monofildraht T über den inneren Teil des Konus K gleitet nimmt er denjenigen Teil des Füllmaterial-Garns G mit, der sich zwischen den Punkten Pl und P2 befindet. Der Punkt P2 liegt am Übergang des Konus K zum Dorn D, also an der Stelle, an der das Wickeln der Spirale beginnt. ,

[0023] Durch Einstellen der Geschwindigkeit der Walzen W kann die Länge des Stückes des Füllmaterial-Garns G gesteuert werden, das von dem Monofildraht T mitgenommen wird und dann innerhalb einer Windung der Spirale untergebracht wird. Das Füllmaterial-Garn G wird seitlich zwischen den Windungen des Monofildrahtes T und des Hilfsdrahtes H etwas herausgedrückt und in diesem Zustand durch die Heizeinrichtung fixiert. Die überlänge des Füllmaterial-Garns G wird dadurch thermofixiert, d.h. die Überlänge des Füllmaterials wird zu dessen Wellung oder zur Bildung der Bögen verbraucht. Wenn der Hilfsdraht H den Dorn D verlassen hat und die Spirale von dem Dorn D heruntergeschoben worden ist, schlüpfen die thermofixierten Bögen des Füllmaterial-Garns G in das Innere der Spirale und verteilen sich in deren Hohlraum.

[0024] Das Ausmass der Stauchung des Füllmaterial-Garns G wird, wie erwähnt, durch die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen W bestimmt. Das Ausmass der Aufstauchung liegt im allgemeinen zwischen 1,2 und 8, d.h. in einer gegebenen Länge der Spirale liegt die 1,2- bis 8fache Länge an Füllmaterial-Garn. Kleinere oder grössere Werte für die Aufstauchung sind jedoch ebenfalls möglich.

[0025] Zur Herstellung des Siebbandes werden die gefüllten Spiralen seitlich ineinander geschoben, so dass die Windungen der einen Spirale zwischen die Windungen der nächsten Spirale zu liegen kommen. Die Spiralen werden so weit inenandergeschoben, dass die Spiralbögen einen Kanal umschliessen. In diesen Kanal wird ein Steckdraht eingeschoben, der die Siralen fest miteinander verbindet. Schliesslich wird das Siebband in gedehntem Zustand thermofixiert, wodurch sich die Spiralen in das Material des Steckdrahtes etwas eingraben und dem Steckdraht eine Wellenform geben.

[0026] Beim Ineinanderschieben der Spiralen wird das Füllmaterial der einen Spirale von den Windungen der anderen Spirale weggedrückt. Da das Füllmaterial sehr voluminös ist, setzt es dem keinen allzu grossen Widerstand entgegen und weicht aus.

[0027] Die Luftdurchlässigkeit des Siebbandes wird u.a. durch die Art des Füllmaterials und das Ausmass dessen Stauchung bestimmt. Z.B. hat ein Siebband, das aus Wendeln mit einer Drahtstärke von 0,7 mm und Steckdrähten einer Drahtstärke von 0,9 mm und mit 20 Steckdrähten pro 10 cm Sieblänge hergestellt ist und eine Dicke von 2,5 mm besitzt, eine Luftdurchlässigkeit von 320 m³/m²/min. bei einem Druckunterschied von 12,7 mm Wassersäule. Wird das gleiche Siebband aus Wendeln hergestellt, die mit jeweils zwei texturierten Polyamid-Multifilgarnen von je 1300 dtex bei einer Aufstauchung von 1,5 ausgefüllt sind, so sinkt die Luftdurchlässigkeit auf 140 m³/m²/min.

Ansprüche

1. Siebband mit einer Vielzahl von Wendeln aus thermofixiertem Kunststoffmaterial, wobei benachbarte Wendeln jeweils derart ineinandergeschoben sind, dass die Windungen einer Wendel zwischen die Windungen der benachbarten Wendel eindringen, und mit einem Steckdraht, der durch den von den Windungen benachbarter Wendeln gebildeten Kanal hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume der Wendeln durch Füllmaterial ausgefüllt sind und dass das Füllmaterial gekräuselt oder gestaucht ist oder wellenförmig verformt ist.

2. Siebband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangslänge des Füllmaterials in dem Hohlraum einer Wendel grösser ist als die Länge der Wendel.

3. Siebband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch-gekennzeichnet, dass die Wendeln keine zugfedermässige Vorspannung besitzen.

4. Siebband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial torsionsfreier, monofiler Draht ist.

5. Siebband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichent, daß jede Wendel aus einem Garn besteht, das sich aus zwei Einzelfilamenten zusammensetzt.

6. Siebband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräuselung, Wellenform oder Stauchung des Füllmaterials thermofixiert ist.

7. Siebband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichent, daß das Füllmaterial Monofil- oder Multifilgarn, Spinnfasergarn oder Bändchengarn ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Siebbandes nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem Wendeln aus thermofixierbarem Kunststoffmaterial derart ineinandergeschoben werden, dass die Windungen einer Wendel zwischen die Windungen der nächsten Wendel zu liegen kommen und die sich überlappeden Windungen der Wendeln einen Kanal bilden, und ein Steckdraht durch den Kanal geschoben wird, dadurch gekennzeichnet , dass das Innere der Wendeln vor dem Ineinanderschieben durch Füllmaterial ausgefüllt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der Wendeln der Kunststoffdraht um das Füllmaterial gewickelt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial in gewelltem Zustand thermofixiert wird.

Zeichnung