Verbundgewebe als Bespannung für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine

Abstract

 Ober- (5) und Untergewebe (6) sind mit längsgerichteten oder quergerichteten Bindefäden zusammengewebt. Mit letzteren können die unterschiedlichen Querkontraktionen dieser Gewebe beherrscht werden, nicht jedoch die durch ständige Lastwechsel beim Durchgang durch das Walzensystem der Naßpartie in Laufrichtung verursachten, schwingenden Relativ­bewegungen zwischen Ober- und Untergewebe, die die Bindefäden durch Reibung zerstören.
Das Verbundgewebe soll deshalb so ausgebildet werden, daß es sich zur Aufnahme von längs- und quergerichteten Verschiebespannungen besonders eignet, indem die Längung der längsgerichteten Bindefadenteile durch den Schrumpf der querge­richteten Bindefadenteile nahezu aufgehoben wird, so daß eine wesentliche Verminderung von Relativ­bewegungen zwischen Ober- und Untergewebe erreicht wird.
Hierzu wird vorgeschlagen, daß wenigstens einige der Bindepunkte (11) wenigstens eines Teils der Binde­fäden im Obergewebe zu den in Bindefadenlängs­richtung jeweils folgenden Bindepunkten im Unter­gewebe (12) so angeordnet sind, daß die in Längsrichtung des Bindefadens abwechselnd im Ober- und Unterge­webe aufeinanderfolgenden Bindepunkte (11,12) in bezug auf das Lot der Siebfläche seitlich versetzt sind, wo­bei die Projektion wenigstens eines Teils der Binde­fäden auf eine zur Siebfläche parallele Ebene wenigstens in Teillängen eine Zick-Zack-Linie ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verbundgewebe als Papierma­schinensieb bestehend aus mindestens zwei kompletten Geweben, die mit längsgerichteten oder quergerichteten Bindefäden zusammengewebt sind.

[0002] Für den Einsatz als Papiermaschinensieb wird das Ober­gewebe bzw. Formiergewebe in sehr feiner Ausführung ge­fertigt. Die Feinheit und Ebenheit dieses Formiergewe­bes bestimmt die Qualität des Papiers. Das Untergewebe bzw. Verschleißgewebe bestimmt die Stabilität und die Lebensdauer des Verbundsiebes und ist deshalb aus dicken Fäden hergestellt und grob strukturiert. Das Papierma­schinensieb durchläuft mit hoher Geschwindigkeit das Wal­zen-System der Naßpartie, entwässert den Papierstoff und transportiert ihn zur Pressenpartie. Während dieses Vor­ganges nimmt die Siebspannung sehr stark zu, das Sieb dehnt sich und wird gleichzeitig schmaler. Unmittelbar nach Passieren der Antriebswalze fällt die Siebspannung schlagartig ab und das Sieb wird wieder breiter. Wegen der unterschiedlichen Feinheit und der meist nicht glei­chen Bindungsart von Ober- und Untergewebe ist das mecha­nische Verhalten und somit die Kontraktion ebenfalls un­terschiedlich. Dies ist die Ursache für quergerichtete Verschiebespannungen zwischen Ober- und Untergewebe, die von den Bindefäden aufgenommen werden müssen.

[0003] Die DE-OS 2 917 694 schlägt vor, die Gewebe mit querge­richteten Bindefäden zu verbinden. Damit können die un­terschiedlichen Querkontraktionen von Ober- und Unterge­webe beherrscht werden. Bei seinem Weg durch das Walzen­system der Naßpartie passiert das Verbundsieb im Wechsel außen- und innenliegende Walzen. Die damit verbundenen ständigen Lastwechsel verursachen eine in Laufrichtung schwingende Relativbewegung zwischen Ober- und Unterge­webe, wodurch die Bindefäden sehr schnell durch Reibung zerstört werden. Dieser sehr nachteilige Effekt kann durch quergerichtete Bindefäden bei bekannten Geweben dieser Art nicht vermieden werden, allenfalls durch ein längsgerichtetes Bindefadensystem, das aber für die Auf­nahme von quergerichteten Verschiebespannungen nicht be­sonders geeignet ist.

[0004] Es wurde deshalb in DE 33 05 713 vorgeschlagen, für die Verbindung von zwei Geweben längs- und quergerichtete Bindefäden zu verwenden. Bei einem solchen komplizierten und unübersichtlichen Aufbau ist jedoch die Forderung nach einer möglichst ebenen Oberfläche des Obersiebes, die frei von Bindepunkt-Vertiefungen ist, nicht mehr er­füllbar. Eine einwandfreie Qualität der Webnaht ist mit einem vertretbaren Aufwand nicht mehr zu erreichen. Bei­des sind aber wesentliche Voraussetzungen für die Brauch­barkeit des Verbundsiebes.

[0005] Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, die geschilderten Nachteile zu beseitigen und ein Verbundge­webe zu schaffen, das sich zur Aufnahme von quer- und längsgerichte­ ten Verschiebespannungen besonders eignet, indem die Längung der längsgerichteten Bindefadenteile durch den Schrumpf der quergerichteten Bindefadenteile nahezu auf­gehoben wird, so daß eine Störung der papierseitigen Ober­fläche durch Bildung von Bindepunkt-Vertiefungen vermieden und eine wesentliche Verminderung, wenn nicht vollständige Vermeidung von Relativbeweoungen zwischen Ober- und Unter­gewebe des Verbundgewebes erreicht wird.

[0006] Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

[0007] Sie besteht in dem Gedanken, die Bindefäden so einzuwe­ben, daß die oberen Bindepunkte von den unteren in Rich­tung der Relativbewegung beabstandet sind, wodurch in dieser Richtung eine Spannungskomponente erzeugt wird, welche die Relativbewegung unterbindet.

[0008] Der erfindungsgemäße zick-zack-förmige Verlauf der Binde­fäden, die sich nur in einer Richtung erstrecken, kann sowohl längs- als auch quergerichtete Relativbewegungen zwischen den Geweben auf ein erträgliches Maß reduzieren. Es werden also entlang der Bindefaden-Richtung seitwärts gerichtete Verankerungspunkte gebildet. Es versteht sich von selbst, daß die Anzahl der links und rechts orien­tierten Verankerungspunkte wegen des Gleichgewichts in etwa gleich sein muß. So entsteht eine sichere Verbin­dung zwischen Ober- und Untergewebe, die einer Zeltver­spannung gleicht. So wie diese das Kippen der Zeltstan­gen verhindert, minimiert die erfindungsgemäße Bindefa­denführung die störende Relativbewegung zwischen Ober- ­und Untergewebe.

[0009] Die Bindefäden können sich in Laufrichtung oder quer zur Laufrichtung der Papiermaschine erstrecken. Siebe, bei denen Webrichtung und Laufrichtung übereinstimmen, nennt man flachgewobene Siebe. So gewobene Siebe müssen zur Er­zielung einer ausreichenden Längsstabilität unter Wärme­einwirkung stark gereckt werden. Dabei werden die längs­ gerichteten Bindefäden ebenfalls verstreckt. Der damit verbundene Spannungsanstieg in den Bindefäden verursacht zusammen mit der Wäreeinwirkung bleibende Vertiefungen im empfindlichen Obersieb, die sich als Markierungen im Papier abzeichnen. Aus diesem Grund sind alle bisher auf Papiermaschinen eingesetzte Verbundgewebe mit quergerich­teten Bindefäden ausgestattet.

[0010] Nach der vorliegenden Erfindung können nun auch flachge­wobene Verbundsiebe mit längsgerichteten Bindefäden her­gestellt werden. Bei der erwähnten Reckung entsteht näm­lich nicht nur eine bleibende Längung, sondern auch ein bleibender Querschrumpf von gleicher Größenordnung. Da bei dem erfindungsgemäßen Verbundsieb die Bindefäden nicht nur längsgerichtete, sondern auch quergerichtete Anteile von ähnlicher Größe haben, wird der Spannungsan­stieg in den längsgerichteten Bindefäden während des Reck­vorganges vermieden. Die Längung der längsgerichteten Bin­defadenteile wird durch den Schrumpf der quergerichteten Bindefadenteile nahezu aufgehoben.

[0011] Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeich­nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen nä­her erläutert.

[0012] In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht der Oberseite (links) und der Un­terseite eines bekannten Verbundsiebes mit quer­gerichteten Bindefäden;

Fig. 2 eine Draufsicht der Oberseite (oben) und der Un­terseite eines erfindungsgemäßen Verbundsiebes mit quergerichteten Bindefäden;

Fig. 3 die Projektion eines erfindungsgemäßen Bindefa­dens auf eine zur Siebfläche parallele Ebene, wo­bei die Bindepunkte im Obergewebe durch Punkte markiert sind und im Untergewebe auf den nach links und rechts gerichteten Ecken der Zick-Zack-Linie liegen;

Fig. 4 die Projektion von zwei aufeinanderfolgenden Binde­fäden entsprechend der Erfindung, wobei die Binde­punkte im Obergewebe auf den nach außen gerichteten und im Untergewebe auf den nach innen gerichteten Ecken liegen;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, die den räumlichen Verlauf eines erfindungsgemäßen Bindefadens zwischen drei aufeinanderfolgenden Bindepunkt zeigt,wobei die Fläche 15 zur Blattbildungs- oder Siebebene parallel verläuft, und

Fig. 6, 7 und 8 Draufsichten ähnlich der Fig. 1 und 2 der Ober- und Unterseiten von Verbundsieben entsprechend der Erfindung mit längsgerichteten Bindefäden und unterschiedlichen Bindungsarten im Ober- und Unterge­webe.

[0013] Die Darstellungen der Ober- und Untergewebe sind Bindungs­patronen in einer Form, die die Struktur der Außenseiten des Gewebes sichtbar macht. Für die Darstellung der Ober­gewebe gilt:
Querstriche wie 11, 12, 13 sind Kettsenkungen,Längsstriche wie 16, 18, 18ʹ, 22, 23 demzufolge Ketthebungen . Für die Darstellung der Untergewebe gilt:
Querstriche wie 12, 14 sind Ketthebungen , Längsstriche wie 17, 20, 21, 24, 25 also Kettsenkungen.

[0014] Diese Bedeutungen gelten natürlich nicht nur für die als dünne Striche gezeichneten Bindepunkte der Bindefäden, sondern auch für die als dickere Striche gezeichneten Kröpfungen und Flottierungen der Kett- und Schußfäden der Ober- und Untergewebe.
Die Markierungen a, b, c bzw. a, b, c, d definieren je­weils die Lage von Ober- und Untergewebe zueinander.

[0015] Das in Fig.1 dargestellte Verbundsieb bekannter Art besteht aus einem feinen Obergewebe 5 in einfacher Bindung und einem groben Untergewebe 6 in gekreuzter Batavia-Bindung. Die Bindepunkte 11 im Obergewebe und 12 im Untergewebe 6 liegen in der Projektion auf eine zur Siebfläche parallelen Ebene auf einer Geraden.Mit diesem Verbindungsprinzip lassen sich,wie die Erfahrung lehrt, quer zur Erstreckungsrichtung der Bindefäden auftretende Bewe­gungen zwischen den Einzelgeweben nicht vermeiden.

[0016] In Fig. 2, die ein erfindungsgemäßes Verbundsieb mit ei­nem Untergewebe 7 in einfacher Bindung zeigt, liegen nur die Bindepunkte 13 des Obergewebes 4 auf einer Geraden. Die Bindepunkte 14 des Untergewebes 7 sind dagegen in Er­streckungsrichtung der Bindefäden gesehen abwechselnd nach links und rechts versetzt. Die Bindepunkte 13 liegen ungefähr in der Mitte zwischen den links und rechts davon angeordneten Bindepunkten 14. Die Projektion des in Fig. 2 dargestellten Bindefadens auf eine zur Siebflä­che parallelen Ebene entspricht der in Fig. 3 gezeigten Zick-Zack-Linie, und zwar in Bindefaden-Richtung gesehen, die in Fig. 2 durch den Pfeil A angegeben wird.

[0017] Natürlich kann auch, wie in Fig. 6 dargestellt, ein Unter­gewebe 8 in Kreuzköper-Bindung gewählt werden. Die in Längsrichtung angeordneten Bindepunkte 16 im Obergewebe 1 liegen auf einer Linie zwischen den Markierungen a und b sowie c und d. Die dazugehörigen Bindepunkte 17 im Unter­gewebe bilden wieder abwechselnd links und rechts von dieser Linie plazierte Verankerungspunkte. Die Projektion des Bindefadens entspricht der Darstellung in Fig. 3.

[0018] Eine besonders günstige Ausführung der Erfindung zeigt die Fig. 7 mit einem Untergewebe 9 in Dreiköper-Bindung. Hierbei binden jeweils zwei längsgerichtete Bindefäden entlang eines Längsfadens des Obergewebes 2 in dieses Ge­webe ein. Die Bindepunkte 18, 19 des Bindefadenpaares liegen wiederum auf einer Linie, während die dazugehöri­gen Bindepunkte 20, 21 im Untergewebe abwechselnd rechts und links von dieser Linie angeordnet sind. Zu beachten ist, daß der Bindefaden zwischen den Bindepunkten 18ʹ und 18ʺ geradlinig verläuft und dort nicht im Untergewebe 9 einbindet, weil an dieser Stelle des Untergewebes kein ge­eigneter Bindepunktplatz vorhanden ist.

[0019] In Fig. 8 ist ein Verbundsieb dargestellt, das aus zwei unterschiedlich feinen Dreiköpergeweben besteht. Die Außenseite des Obergewebes 10 hat eine Längsflottierung. Die Außenseite des Untergewebes 3 ist querflottierend. Dieses Verbundsieb ist also wie die in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellten Siebe ein Schußläufer. Die zu den Binde­punkten 22 gehörigen Bindepunkte 24 des Untergewebes sind alle rechtsseitig von den Bindepunkten 22 angeordnet, wäh­rend die zu den Bindepunkten 23 des nächsten Bindefadens gehörigen Bindepunkte 25 im Untergewebe 3 alle linkssei­tig liegen. Die Projektion dieser beiden aufeinanderfol­genden Bindefäden entspricht somit der Darstellung in Fig. 4.

[0020] Wie schon erwähnt, müssen flachgewebte Siebe zur Erzie­lung einer ausreichenden Längsstabilität unter Zuführung von Wärme stark gereckt werden. Dabei werden längsgerich­tete Bindefäden verstreckt. Der damit verbundene Span­nungsanstieg in den Bindefäden verursacht störende Ver­tiefungen im empfindlichen Obergewebe. Diese Vertiefun­gen zeichnen sich als unerwünschte Markierungen im Papier ab. An Fig. 5 läßt sich die folgende Beziehung ablesen, wobei mit 15 eine Fläche bezeichnet ist, die parallel zur Siebebene verläuft:

Es bedeuten:
    1 ≅ Die Teillänge des Bindefadens, d.h. die Binde­fadenlänge zwischen einem Bindepunkt im Oberge­webe und dem in Längsrichtung des Bindefadens folgenden Bindepunkt im Untergewebe;
    d ≅ die Gewebedicke, gemessen von der Oberseite des Obergewebes bis zur Unterseite des Unter­gewebes;
    s ≅ der Abstand, um den zwei Bindepunkte, die in Längsrichtung des Bindefadens aufeinander fol­gen, in bezug auf das Obergewebe im Untergewe­be seitlich versetzt sind;
    a ≅ der Abstand in Bindefadenlängsrichtung zwi­schen zwei aufeinanderfolgenden Bindepunkten

[0021] Während des Reckvorgangs wird a entsprechend der Reckung in dieser Richtung gröber. Der Wert s wird jedoch durch den Querschrumpf kleiner. Ebenso verringert sich die Ge­webedicke und damit der Wert d.

[0022] Die Teillänge 1 des Bindefadens kann durch günstige Wahl der Anfangswerte d_A, s_A und a_A konstant gehalten werden.

Es bedeuten:
    1_A ≅ Teillänge des Bindefadens vor dem Reckvorgang
    1_E ≅ Teillänge des Bindefadens nach dem Reckvorgang

[0023] Eine Verstreckung der Bindefäden erfolgt nicht, die ge­fürchteten Vertiefungen bleiben aus. Die Bedingung 1_A = 1_E kann in guter Annäherung dadurch erreicht werden, daß der Anfangswert des Bindepunktabstandes a möglichst klein gewählt wird.

[0024] Fig. 6 und 7 sind Beispiele für dieses Vorgehen. Bei Be­darf kann der Abstand a jedoch noch kürzer als in diesen beiden Beispielen gewählt werden.

[0025] Bei dem in Fig. 8 dargestellten Gewebe braucht der Bin­depunktabstand a nicht kürzer gemacht zu werden, da die Bindepunkte des Obergewebes 10 alle auf nach innen ge­richteten Querkröpfungen liegen und somit die Oberfläche nicht wesentlich beeinflussen. Hier ist es ausreichend, Bindefäden mit hoher Dehnung aus Polyester oder Polyamid zu verwenden. In Abhängigkeit von der hohen Dehnung ha­ben solche Fäden einen geringen Wärmeschrumpf entspre­chend geringer Schrumpfspannungen.

Ansprüche

1. Verbundgewebe als Bespannung für den Blattbildungsteil einer Papiermaschine aus mindestens zwei kompletten Ge­weben, die mit längsgerichteten oder quergerichteten Binde­fäden zusammengewebt sind, dadurch gekennzeich­net, daß wenigstens einige der Bindepunkte (13, 16, 18, 18ʹ, 18ʺ, 19, 22, 23) wenigstens eines Teiles der Bindefäden im Obergewebe (1, 2, 4, 10) zu den in Binde­fadenlängsrichtung jeweils folgenden Bindepunkten (14, 17, 20, 21, 24, 25) im Untergewebe (3, 7, 8, 9) so ange­ordnet sind, daß die in Längsrichtung des Bindefadens abwechselnd im Ober- und Untergewebe aufeinanderfolgenden Bindepunkte in bezug auf das Lot der Siebfläche seitlich versetzt sind, wobei die Projektion wenigstens eines Teils der Bindefäden auf eine zur Siebfläche parallele Ebene (15) wenigstens in Teillängen (1) eine Zick-Zack-Linie ist.

2. Verbundgewebe nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß zwischen der Teillänge (1) des Bindefadens, die der Bindefadenlänge zwischen einem Bindepunkt (13) im Obergewebe (4) und dem in Längsrich­tung des Bindefadens folgenden Bindepunkt (14) im Unter­gewebe (7) entspricht, der Gewebedicke (d) gemessen von der Oberseite des Obergewebes (4) zur Unterseite des Un­tergewebes (7), dem Abstand (s), um den zwei in Längsrich­tung des Bindefadens aufeinanderfolgende Bindepunkte in bezug auf das Obergewebe (4) im Untergewebe (7) seitlich versetzt sind und dem Abstand (a) zweier in Bindefaden­längsrichtung aufeinanderfolgender Bindepunkte (13, 14) die Beziehung besteht,

3. Verbundgewebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Bindefäden quergerich­tet sind.

4. Verbundgewebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Bindefäden längsge­richtet sind.

5. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß das Obergewe­be (1, 5) eine einfache Bindung hat.

6. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß das Obergewe­be (10) eine Köper-Bindung hat.

7. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß das Unterge­webe (7) eine einfache Bindung hat.

8. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß das Unterge­webe (8, 9) eine Köper-Bindung hat.

9. Verbundgewebe nach Anspruch 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Verbundsieb aus zwei unterschiedlich feinen Dreiköpergeweben besteht und daß die Außenseite des Obergewebes (10) eine Längsflottierung und die Außenseite des Untergewebes (3) eine Querflottie­rung aufweist.

10. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­durch gekennzeichnet, daß die Bindefä­den aus einem multifilen Material bestehen.

11. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Binde­fäden aus einem monofilen Material mit einer Dehnung von mindestens 30% bestehen.

12. Verbundgewebe nach Anspruch 11, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Durchmesser der Bin­defäden höchstens 75% des Durchmessers des dicksten Fa­dens des Obergewebes beträgt.

13. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Bindepunkte im Untergewebe mindestens so groß ist wie die Anzahl der außen liegenden Kröpfungen des Unter­gewebes, die sich in Richtung der Bindefäden erstrecken.

Zeichnung