Die Erfindung betrifft ein Verbund-Gewebe als Bespannung für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine mit mindestens zwei durch Bindefäden aneinandergebundene Gewebelagen.
Bespannungen für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine sogenannte Blattbildungssiebe oder Papiermaschinensiebe, sollen einerseits eine möglichst glatte Oberseite (Papierseite) besitzen, damit im Papier keine Markierungen entstehen. Andererseits soll die Unterseite (Laufseite) so ausgebildet sein, dass das Blattbildungssieb eine möglichst lange Laufzeit besitzt. Durch den Einsatz billigerer und abrasiverer Füllstoffe und die Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit ist die Laufseite einem hohen Abrieb ausgesetzt.
Bereits bei einlagigen Papiermaschinensieben sind bei den meisten Gewebebindungen die beiden Seiten des Gewebes unterschiedlich ; eine glattere Papierseite, in der vorwiegend Kett- und Schussdrähte monoplan miteinander verflochten sind und eine rauhe Laufseite, welche aus quergerichteten Schussdrahtabkröpfungen besteht (Schussläufersiebe).
Bei doppellagigen Papiermaschinensieben ist die Trennung in der Gestaltung beider Seiten des Gewebes noch deutlicher. Gemeinsam sind beiden Seiten nur die Kettdrähte. Da die Schussdrähte in zwei getrennte Schusslagen aufgeteilt sind, können sie sowohl im Material als auch im Drahtdurchmesser den Anforderungen der entsprechenden Siebseite angepasst werden. Ausserdem kann jeder Seite eine beliebige Oberflächenstruktur gegeben werden, die von der der anderen Seite unabhängig ist.
Eine völlige Trennung beider Siebseiten wird jedoch erst bei den sogenannten zweilagigen . Sieben erreicht. Es handelt sich um zwei vollkommen unabhängige Gewebelagen, welche durch einen zusätzlichen Bindedraht miteinander verbunden sind.
Ein solches Gewebe als Blattbildungssieb ist aus den DE-A-24 55 184 und 24 55 185 bekannt. Es handelt sich hierbei um rundgewobene Siebe mit Bindekette. Dies bedeutet, dass im fertigen Sieb beide Lagen durch querverlaufende Bindedrähte miteinander verbunden sind.
Das Abbinden beider Gewebelagen durch eine Bindekette hat den Nachteil, dass die Kette bereits beim Weben unter Spannung steht (Webspannung) und daher die Struktur der Papierseite beeinflusst.
Wird ein zweilagiges Gewebe mit Bindekette offen gewebt und mittels einer Webnaht endlos gemacht, so verläuft die Bindekette im fertigen Sieb in Längsrichtung. Da beim Thermofixieren das Gewebe in der Heizzone gelängt wird, stehen die Kettdrähte erneut unter einer hohen Arbeitsspannung. Da die Schussdrähte der unteren Lage wesentlich dicker und steifer sind, wirkt sich der Zug der Bindekette fast ausschliesslich auf die feinere Oberlage aus. Die Bindekette zieht die feinen Schussdrähte der oberen Lage an den Abbindestellen tief herunter, wodurch Störungsstellen in der Gleichmässigkeit der Oberfläche auftreten.
Eine gewisse Abhilfe bringt diesbezüglich das Verbinden beider Lagen mit einem Bindeschuss, wie es aus der DE-A-29 17 694 bekannt ist. Zwar sind im fertigen Zustand beide Gewebearten identisch - bei beiden sind die zwei Lagen durch den zusätzlichen Querdraht miteinander verbunden - doch ist die Herstellung etwas erleichtert, da z. B. bei einem offen gewobenen und genahteten Sieb die Verbindung der beiden Lagen sowohl während des Webens wie während des Fixierens durch einen Querdraht (Schussdraht) erfolgt. Eine gleichmässige Oberflächenstruktur der oberen Lage wird jedoch auch dadurch nicht erreicht. An den Abbindestellen zieht nämlich der zusätzlich eingebundene Bindeschuss die obere Kette stark nach unten und verursacht im Gewebe an den Abbindestellen unerwünschte Vertiefungen.
Die Zugspannung im Bindeschussdraht entsteht bereits beim Weben, wenn der durch den Schützen zunächst gestreckt eingelegte Bindedraht beim Wechsel der Geschirrahmenlage abgekröpft wird. Der ursprünglich gerade verlaufende Bindeschuss wird nun abgekröpft und verläuft zickzackförmig in dauerndem Wechsel zwischen den zwei relativ weit voneinander entfernten oberen und unteren Lagen des Verbund-Gewebes. Durch diese Vergrösserung seines Weges wird der Bindedraht bereits beim Weben gestreckt. Da die untere Lage aus relativ dicken, unnachgiebigen kett- und Schussdrähten besteht, überträgt sich die gesamte Spannung des Bindeschussdrahtes auch hier auf die Abbindestelle der oberen Lage. Nur die feinere obere Lage kann nämlich in ihrer Struktur nachgeben. Somit entsteht eine Veränderung der Struktur der oberen Lage an jeder Abbindesstelle bereits beim Weben.
Während des Fixierens tritt zwischen den Kett-und den Schussdrähten beider Lagen ferner ein Kröpfungswechsel auf. Die Kette der unteren Lage wird gestreckt und verliert an Abkröpfungshöhe. Der Abstand der unteren Abbindung zur oberen Gewebe-Lage wird grösser. Da die untere Kette steif und unnachgiebig ist, wird die obere Lage an der Abbindestelle noch tiefer heruntergezogen.
Durch die Einwirkung der Temperatur beim Fixieren werden im Bindeschussdraht eigene Schrumpfkräfte frei. Sie wirken als zusätzliche Zugkraft auf die dünne, obere Kette an der Bindestelle und tragen zur Verschlechterung der Gleichmässigkeit der Oberflächenstruktur bei.
Während bei der Herstellung mancher Papiersorten die Unebenheiten der Oberfläche an den Bindungsstellen des Obersiebes nicht störend sind, kommt es dennoch bei bestimmten, auf Siebmarkierung höchstempfindlichen Papiersorten - wie z. B. Tiefdruckpapieren, Offset-und Naturkunstdruckpapieren bei solchen Stellen zu Fehlern im Druck, die sich dann entsprechend dem Webrapport in gegebener Gesetzmässigkeit über die gesamte Fläche der Papierbahn wiederholen.
Aus der GB-A-451,752 ist ein Filz für die Pressenpartie und die Trockenpartie einer Papiermaschine bekannt, der aus zwei Gewebelagen besteht, die durch Bindefäden verbunden sind, die teils in Kettrichtung und teils in Schußrichtung verlaufen. Jeder Bindefaden ist dabei in beide Gewebelagen eingebunden, wodurch sich eine sehr feste Verbindung der Gewebelagen ergibt. Bei einer entsprechenden Einbindung der Bindefäden bei einer zweilagigen Bespannung für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine würden sich die vorausgehend erwähnten Schwierigkeiten ergeben, insbesondere hinsichtlich der Markierung der Papierbahn.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verbund-Gewebe als Bespannung für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine zu schaffen, das aus mindestens zwei durch Bindefäden aneinandergebundene Gewebelagen besteht und bei dem die Gleichmäßigkeit der Oberflächenstruktur der Papierseite verbessert ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Bindefäden eine elastische Zwischenlage bilden und jeder einzelne Bindefaden höchstens in eine der mindestens zwei Gewebelagen eingebunden ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Bindefäden des Zwischengewebes verlaufen teils in Kettrichtung und teils in Schussrichtung und werden demgemäss als « Bindekette bzw. « Bindeschuss » bezeichnet. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Bindekette mit der einen Gewebelage, zum Beispiel der oberen Gewebelage, in bestimmten Abständen verwoben, und ist der Bindeschuss mit der anderen Gewebelage, hier der unteren Gewebelage, verwoben.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist nur die Bindekette oder nur der Bindeschuss teils in die obere und teils in die untere Gewebelage eingebunden, während die anderen Bindefäden, d. h. der Bindeschuss bzw. die Bindekette, nur noch als Kett- bzw. Schussfäden des Zwischengewebes fungieren, und nicht in eine der beiden Gewebelagen eingebunden sind.
Der Grundgedanke besteht jeweils darin, dass ein und derselbe Bindefaden nicht in beide Gewebelagen eingebunden ist, wodurch die von den Bindefäden gebildete Zwischenlage die Gewebelagen elastisch miteinander verbindet.
Die einzelnen Lagen des Verbund-Gewebes bestehen in der üblichen Weise aus Kunststoff-Monofil, insbesondere aus Polyester-Draht. Die Bindefäden sind ebenfalls monofile oder multifile Kunststoffäden. Insbesondere sind die in die obere Lage eingebundenen Bindefäden noch dünner als die strukturellen Kett- und die Schussdrähte der oberen Lage. Die Struktur der Bindefäden kann die von der Laufseite, d. h. von der unteren Lage ausgehenden Spannungen absorbieren und diese weitgehend von der oberen Lage abhalten. Die Gleichmässigkeit der Oberflächenstruktur der Papierseite wird daher weder beim Weben noch beim Fixieren durch Spannungen, die von der unteren Lage ausgehen, beeinträchtigt.
Das aus den Bindefäden gebildete Zwischengewebe dient damit nicht nur der Verbindung der oberen Gewebelage und der unteren Gewebelage, sondern absorbiert gleichzeitig die während der Herstellung des Verbund-Gewebes auftretenden Spannungen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 zeigt einen Schnitt in Kettrichtung durch ein Verbund-Gewebe, das aus einer oberen Lage 1 und einer unteren Lage 2 besteht. Die obere Lage besitzt Leinwandbindung und ist aus relativ feinen Kunststoff-Monofilen hergestellt. Die untere Lage 2 besteht aus wesentlich gröberen Kunststoff-Monofilen und weist eine vierschäftige Bindung auf. Die Anzahl der Schussdrähte und der Kettdrähte pro Längeneinheit ist nur halb so hoch wie in der oberen Lage 1. Figur 2 zeigt das gleiche Gewebe in einem Schnitt parallel zur Schussrichtung.
Die obere Lage 1 und die untere Lage 2 sind durch Bindedrähte verbunden, nämlich durch eine Bindekette 4 und einen Bindeschuss 5. Die Bindekette 4 ist mit jedem achten Schussdraht der unteren Lage 2 abgebunden, d. h. verläuft unter diesem Schussdraht hindurch. Der Bindeschuss 5 ist von unten über jeden achten Kettdraht der oberen Lage 1 geführt. Bindekette 4 und Bindeschuss 5 sind nicht miteinander verwoben und bilden eine Zwischenlage 3, die sich in dem Raum zwischen der oberen Lage 1 und der unteren Lage 2 befindet. Dadurch, dass die Bindekette 4 zwischen den Abbindestellen mit der unteren Lage 2 über dem Bindeschuss 5 verläuft, ergibt sich jedoch ein Zusammenhalt ähnlich wie in einem Gewebe. Die Zwischenlage 3 ist sehr weitmaschig und besitzt dadurch nur einen sehr losen Zusammenhalt. Ihre Dichte ist nur ein Viertel derjenigen der unteren Lage 2 bzw. ein Achtel derjenigen der oberen Lage 1. Aufgrund dieser Weitmaschigkeit der Zwischenlage 3 werden Spannungen und Verzerrungen der unteren Lage 2 nicht oder nur in sehr abgeschwächter Form auf die obere Lage 1 übertragen. Spannungen und Verzerrungen der unteren Lage 2 können von der Zwischenlage 3 dadurch weitgehend aufgenommen werden, dass sich die Bindekette 4 gegenüber dem Bindeschuss 5 innerhalb des lockeren Verbandes der Zwischenlage 3 verschiebt. Die Zwischenlage 3 besitzt daher eine grosse Elastizität.
Wie in Figur 1 erkennbar, ist die Bindekette 4 nur nur nach jedem zweiten Bindeschuss 5 in die untere Lage 2 eingebunden.
Figur 3 zeigt einen Schnitt ähnlich dem von Figur 2, wobei jedoch der Bindeschuss 5 fester in die obere Lage 1 eingebunden ist. Der Bindeschuss 5 ist jeweils über eine Strecke von drei Kettfäden der oberen Lage 1 eingebunden, indem er über einen Kettfaden, unter dem darauffolgenden und wieder über den nächsten Kettfaden geführt ist. Eine von dem Bindeschuss 5 auf die obere Lage 1 ausgeübte Kraft verteilt sich dadurch auf einen grösseren Bereich und stört die Gleichmässigkeit der Oberflächenstruktur der oberen Lage 1 dadurch weniger.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Bindekette 4 mit der oberen Lage 1 und der Bindeschuss 5 mit der unteren Lage 2 verbunden ist. Die Dichte der Zwischenlage 3 ist doppelt so hoch wie bei dem obigen Ausführungsbeispiel der Figur 3.
In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 4 bis 6 bilden die Bindekette 4 und der Bindeschuss 5 ein Gewebe, da die Bindekette 4 abwechselnd über und unter einem Bindeschuss 5 verläuft und entsprechend der Bindeschuss 5 abwechselnd über und unter einer Bindekette 4 verläuft, wobei die Bindekette 4 an den Stellen, an denen sie über einem Bindeschuss 5 verläuft in die obere Lage 1 eingebunden ist und entsprechend der Bindeschuss 5 an den Stellen, an denen er unter einer Bindekette 4 verläuft, in die untere Lage 2 eingebunden ist.
Die Figuren 4 und 5 zeigen den Verlauf zweier aufeinanderfolgender Bindeketten 4, während Figur 6 den Verlauf eines Bindeschusses 5 zeigt. Bei dem in den Figuren 7 bis 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur jeder zweite Bindeschuss 5 in die obere Lage 1 eingebunden, während der dazwischen liegende Bindeschuss 5 in keine der beiden Lagen 1, 2 eingebunden ist und nur an der Bildung der Zwischenlage 3 beteiligt ist, s. Figur 8. Die Figuren 7, 8 und 9 zeigen dabei einen Schnitt parallel zur Schussrichtung, während Figur 10 einen Schnitt parallel zur Kettrichtung und demgemäss den Verlauf der Bindekette 4 zeigt. Dadurch, dass nur jeder zweite Bindeschuss 5 tatsächlich auch in die obere Lage 1 eingebunden ist, erhält man eine sehr lockere, elastische Verbindung der beiden Lagen 1, 2. Die Figuren 11 und 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Bindeschuss 5 abwechselnd in die obere Lage 1 (Figur 11) und in die untere Lage 2 (Figur 12) eingebunden ist, während die Bindekette 4 in keine der beiden Lagen 1, 2 eingebunden ist und nur an der Bildung der Zwischenlage 3 beteiligt ist. Durch diese Art der Verbindung der Lagen werden insbesondere Spannungen und Verzerrungen in Kettrichtung von der unteren Lage 2 nicht auf die obere Lage 1 übertragen.
Die Figuren 11 und 12 zeigen jeweils einen Schnitt parallel zu den Schussdrähten.
Die obere Gewebelage 1 eines Verbund-Gewebes aus zwei Gewebelagen wird mit 32 Längsfäden (Kette) pro Zentimeter und 36 Querfäden (Schuss) pro Zentimeter offen in Leinwandbindung gewebt.
Die Längsfäden 6 haben einen Durchmesser von 0,17 mm und bestehen aus einem Polyester-Monofil mittlerer bis geringerer Längsstabilität und mittlerem Elastizitätsmodul (Trevira 930).
Die Querfäden 7 haben ebenfalls einen Durchmesser von 0,17 mm und bestehend aus einem Polyester-Monofil mit sehr niedrigem Elastizitätsmodul und geringem Thermoschrumpf (Trevira 900).
Die untere Gewebelage 2 ist ein vierschäftiges, Vierköpergewebe der Bindung Nr.0401 mit langen Flottierungen der Querfäden auf der Laufseite und kurzen Flottierungen auf der Oberseite. Die untere Gewebelage 2 ist mit 16 Längsfäden pro Zentimeter und 18 Querfäden pro Zentimeter gleichzeitig mit der Oberlage 1 offengewebt. Die Längsfäden 8 haben einen Durchmesser von 0,32 mm und bestehen aus Polyester-Monofil mit hohem Elastizitätsmodul. Die Querfäden 9 der unteren Gewebelage 2 sind aus besonders abriebfestem Material und bestehen abwechselnd aus Polyester-Monofil und Polyamid-Monofil mit einem Durchmesser von 0,35 mm.
Die aktiven, äusseren Gewebelagen 1 und 2 sind durch eine elastische, spannungsausgleichende Zwischenlage 3 verbunden.
Nur die Schussdrähte der Zwischenlage 3 sind in die obere Gewebelage 1 eingebunden (Figur 7 und 9), wobei dann diese Bindeschussdrähte drei aufeinander folgende Kettdrähte 6 der oberen Gewebelage 1 einbinden. Zusätzliche Bindeschussdrähte 5 der Zwischenlage 3 binden die obere Gewebelage 1 nicht ab, sondern verlaufen lediglich innerhalb der Zwischenlage 3.
Bindeschussdrähte 5, welche in die obere Gewebelage 1 einbinden (Figur 7 und 9), können monofile oder multifile Kunststoffäden aus Polyester oder Polyamid sein. Im vorliegenden Beispiel wurde ein Polyester-Monofil mit einem Durchmesser von 0,15 mm mit niedrigem Elastizitätsmodul verwendet.
Bindeschussdrähte 5, welche nur in der Zwischenlage 3 einbinden (Figur 8), sind zweckmässig Monofile mit mittlerem bis höherem Elastizitätsmodul, und haben ebenfalls einen Durchmesser von 0,15 mm.
Als Bindekettdrähte 4 der Zwischenlage 3 können monofile oder multifile Polyester- oder Polyamidfäden verwendet werden. Im vorliegenden Beispiel wurden monofile Polyesterfäden mit 0,18 mm Durchmesser verwendet. Die Bindekettdrähte 4 binden lediglich in die untere Gewe- . belage 2 ein.