[0001] Die Erfindung betrifft eine doppellagige Bespannung für den Blattbildungsbereich
einer Papiermaschine, ein sog. Blattbildungssieb oder Entwässerungssieb. Unter einer
doppellagigen Bespannung versteht man eine Bespannung aus einem Gewebe, bei dem die
Querfäden in einer unteren und einer oberen Lage angeordnet sind und im allgemeinen
paarweise übereinander liegen. Die Querfäden sind mit einem einzigen System von Längsfäden
verwoben.
[0002] Bei der Blattbildung in der Papiermaschine wird durch das Entwässerungssieb der wässrigen
Fasersuspension das Wasser entzogen, bis auf dem Entwässerungssieb ein Faservlies
gebildet ist, das genügend fest ist, um es vom Sieb abzunehmen und in die Pressenpartie
einleiten zu können.
[0003] Das Entwässerungssieb muß die verschiedensten Forderungen erfüllen, nämlich hohe
Entwässerungsleistung, feine und ebene Oberflächenstruktur auf der papiertragenden
Seite, gute Faserretention, hohe Längs- und Querstabilität und hohe Abriebfestigkeit.
[0004] Daneben muß das Entwässerungssieb eine gute Laufstabilität aufweisen, d.h., es darf
sich nicht verziehen und muß auch bei Geschwindigkeiten von 1000 bis 1500 m/min einen
perfekten Geradeaus-Lauf haben und darf nicht seitlich abtriften oder verlaufen.
[0005] Das Problem des Abtriftens oder Verlaufens des Entwässerungssiebes zur Maschinenseite
tritt nicht bei allen Gewebebindungen auf. Es hängt vor allem von der Symmetrie der
Querfadenflottungen auf der Laufseite ab. Insbesondere bei doppellagigen Sieben wird
die Laufseite durch die Querfadenflottungen gebildet, weil sich dadurch die Abriebbeständigkeit
verbessern und die Laufzeit erhöhen läßt.
[0006] Eine Bespannung für den Blattbildungsbereich einer Papiermaschine nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus der EP-A-0 245 851, Figur 1, bekannt. Dieses Entwässerungssieb
ist doppellagig, und die Querfadenflottungen auf der Laufseite sind asymmetrisch,
d.h., der tiefste Punkt der Querfadenflottungen ist von der Mitte nach einer Seite
hin verschoben. Die asymmetrischen Querfadenflottungen führen zu einer asymmetrischen
Auflage des Entwässerungssiebes auf der Papiermaschine, was bei hohen Geschwindigkeiten
zur Folge hat, daß das Entwässerungssieb zur Seite hin abtriftet. Das seitliche Abtriften
ist am stärksten, wenn Vakuum an den Saugern angelegt wird, um das restliche Wasser
aus dem Faservlies abzuziehen. Durch das Vakuum erhöht sich die Kraft, mit der das
Entwässerungssieb nach unten gegen die Papiermaschine gedrückt wird, wodurch sich
wiederum die Asymmetrie der Querfadenflottungen stärker auswirkt. Um das Entwässerungssieb
in der Papiermaschine zu halten, wird die Walze des Sieblaufreglers schräg gestellt.
Wenn dies nicht ausreicht, müssen zusätzliche Walzen in der Papiermaschine schräg
gestellt werden, wodurch quergerichtete Kräfte entstehen, die dem seitlichen Abtriften
des Entwässerungssiebes entgegenwirken. Wird aus betrieblichen Gründen das Vakuum
der Sauger vermindert oder abgestellt, verschiebt sich das Entwässerungssieb durch
die Wirkung der noch schräg stehenden Walzen in die entgegengesetzte Richtung und
wird dabei durch den
[0007] Aufprall gegen die Stuhlung der Papiermaschine häufig beschädigt. Diese Schwierigkeiten
sind insbesondere während der ersten Arbeitstage des Entwässerungssiebes stark ausgeprägt,
da während dieser Zeit die Asymmetrie der Querfadenflottungen noch vollständig vorhanden
ist. Da der Abrieb auf der Laufseite des Entwässerungssiebes an den tiefsten Stellen
der Querfadenflottungen einsetzt, wird die Asymmetrie der Querfadenflottungen um so
kleiner, je länger das Entwässerungssieb im Einsatz ist.
[0008] Das Problem des seitlichen Abtriftens könnte zwar dadurch gelöst werden, daß Bindungen
mit symmetrischen Querfadenflottungen für das Entwässerungssieb verwendet werden.
Bei diesen Bindungen besteht jedoch im allgemeinen der Nachteil, daß die Monoplanitätsunterschiede
zwischen den Längsfadenflottungen und den Querfadenflottungen auf der Laufseite kleiner
sind. Große Monoplanitätsunterschiede sind jedoch auf der Laufseite zweckmäßig, da
dadurch die Laufzeit des Entwässerungssiebes erhöht wird. Große Monoplanitätsunterschiede
ermöglichen die Verwendung dickerer Querfäden und den vollständigen Verbrauch der
Querfadenflottungen durch Abrieb, bevor die Längsfäden dem Abrieb ausgesetzt werden.
[0009] Die asymmetrischen Querfadenflottungen werden dadurch verursacht, daß mehrere Längsfäden
gemeinsam auf eine Stelle der Querfadenflottung wirken. Dadurch wird einerseits ein
großer Monoplanitätsunterschied erzeugt, andererseits wird die Querfadenflottung
asymmetrisch, wenn diese Stelle nicht in der Mitte der Querfadenflottung liegt.
[0010] Aus der DE-A-33 07 144 ist es bekannt, die Gewebebindung in den beiden Hälften des
Entwässerungssiebes links und rechts von der in Längsrichtung verlaufenden Mittellinie
spiegelbildlich auszubilden, so daß die Bindungsdiagonale V-Form hat. Hierbei besteht
jedoch die Schwierigkeit, daß in der Mitte des Entwässerungssiebes die Längsfäden
abweichend von der übrigen Bindung eingewoben werden müssen, um übermäßig lange Querfadenflottungen
auf der Laufseite zu vermeiden.
[0011] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei doppellagigen Bespannungen mit asymmetrischen
Querfadenflottungen auf der Laufseite das seitliche Abtriften der Bespannung zu verhindern.
[0012] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einbindung der Längsfäden in die untere
Lage der Querfäden so vorgenommen wird, daß aufeinanderfolgende Querfäden der unteren
Lage Paare bilden, wobei innerhalb eines Paares die tiefsten Punkte der Querfadenflottungen
in Längsrichtung fluchten und der tiefste Punkt der Flottung des einen Querfadens
eines Paares von der Mitte der Flottung in der entgegengesetzten Richtung versetzt
ist wie der tiefste Punkt der Flottung des anderen Querfadens dieses Paares.
[0013] Bei der erfindungsgemäßen Bespannung gleicht sich der durch die Asymmetrie der Querfadenflottungen
verursachte seitliche Schub innerhalb eines Querfadenpaares aus. Die entgegengesetzte
Asymmetrie der Querfadenflottungen eines Querfadenpaares läßt sich z.B. dadurch erreichen,
daß jeder Längsfaden innerhalb eines Bindungsrapportes zweimal in die untere Lage
eingewebt ist, und zwar so, daß die Bindungsdiagonale auf der Laufseite gebrochen
ist.
[0014] Zweckmäßig ist jeder Längsfaden so in die untere Lage eingewoben, daß er von oben
kommend einen Querfaden auf der Unterseite umschlingt, über zwei Querfäden verläuft,
wieder einen Querfaden auf der Unterseite umschlingt und dann zwischen beiden Lagen
verläuft oder in die obere Lage eingebunden ist.
[0015] Bei einem doppellagigen Entwässerungssieb wechselt jeder Längsfaden zwischen der
oberen Lage der Querfäden und der unteren Lage der Querfäden hin und her. Z.B. kann
er eine fünf Querfäden umfassende Strecke in der oberen Lage eingewoben sein, dann
eine Strecke von drei Querfäden zwischen beiden Lagen verlaufen, dann eine Strecke
von vier Querfäden in die untere Lage eingewoben sein und schließlich eine Strecke
von zwei Querfäden wieder zwischen beiden Lagen verlaufen, worauf sich der Längsfadenverlauf
wiederholt und der Längsfaden eine Strecke von fünf Querfäden in die obere Lage eingewoben
ist usw. Die Strecke, die ein Längsfaden in die obere Lage eingewoben ist, wird nachfolgend
obere Abbindungsstrecke genannt, die Strecke, die ein Längsfaden in die untere Lage
eingewoben ist, wird entsprechend untere Abbindungsstrecke genannt. Die Strecken,
die ein Längsfaden zwischen beiden Lagen verläuft, wird Zwischenstrecke genannt. Bei
dem erfindungsgemäßen Entwässerungssieb ist es im allgemeinen so, daß die oberen
Abbindungsstrecken auf der Papierseite und die unteren Abbindungsstrecken auf der
Laufseite regelmäßig verteilt sind. Bei einer 7-schäftigen Bindung kann z.B. der
Verlauf benachbarter Längsfäden immer um sechs Querfäden in einer Richtung versetzt
sein, d.h. die sog. Zählzahl beträgt 6. Dies ist gleichbedeutend mit einem verdoppelten
3/4-Atlas. Jede Abbindungsstrecke besteht dabei im allgemeinen aus mehreren Abbindungspunkten.
Betrachtet man die einzelnen Abbindungspunkte, so ist die Gewebebindung im allgemeinen
jedoch unregelmäßig, d.h., die Abbindungspunkte schreiten nicht regelmäßig in Längsrichtung
und Querrichtung fort. Die regelmäßige Anordnung der Abbindungsstrecken bei unregelmäßiger
Anordnung der einzelnen Abbindungspunkte gilt dabei sowohl für die Papierseite als
auch für die Laufseite. Wird für das erfindungsgemäße Entwässerungssieb eine 7-schäftige
Bindung gewählt, so gilt im allgemeinen ferner, daß die Längsfäden unsymmetrisch verlaufen,
d.h. aufeinanderfolgende Zwischenstrecken, wie sie vorausgehend definiert wurden,
sind unterschiedlich lang. Für den Verlauf eines Längsfadens läßt sich also keine
senkrecht zum Entwässerungssieb verlaufende Gerade finden, zu der der Verlauf des
Längsfadens symmetrisch ist.
[0016] Bei den meisten Papiersorten ist es wichtig, daß das Entwässerungssieb keine Markierungen
im Papier hinterläßt. Eine wesentliche Voraussetzung für die Markierungsfreiheit eines
Entwässerungssiebes ist dessen Monoplanität der Papierseite. Monoplane Entwässerungssiebe
werden im allgemeinen flach gewoben. Anschließend findet eine Thermofixierung statt,
bei der auf die Längsfäden eine hohe Spannung ausgeübt wird, die zu einem Kröpfungswechsel
führt, d.h., die zunächst stark abgekröpften und auf der Papierseite vorstehenden
Längsfäden erhalten einen weniger abgekröpften Verlauf, während die bisher gerade
im Gewebe liegenden Querfäden an den Abbindepunkten von den Längsfäden abgekröpft
werden. Monoplanität ist dabei dann erreicht, wenn die höchsten Punkte der Längsfäden
und der Querfäden in einer Ebene liegen. Auf die Längsfäden muß dabei eine sehr hohe
Spannung ausgeübt werden, damit die Längsfäden auf der Laufseite soweit ins Gewebeinnere
gezogen werden, daß sie nicht dem Abrieb ausgesetzt sind. Um zu vermeiden, daß infolge
der hohen beim Thermofixieren ausgeübten Längsspannung auch auf der Papierseite die
Längsfäden ins Gewebeinnere verlagert werden, haben die Längsfäden auf der Papierseite
Flottungen, die sich über zwei Querfäden erstrecken.
[0017] Bei Entwässerungssieben zur Herstellung von Tissue-Papier soll die Papierseite nicht
monoplan sein, sondern eine ausgeprägte Querstruktur aufweisen. Dies wird dadurch
erreicht, daß die Längsfäden auf der Papierseite kurze Flottungen von nur einem einzigen
Querfaden aufweisen. Bei der Herstellung von Tissue-Papier wird durch die ausgeprägte
Querstruktur der Papierseite die Blattabnahme verbessert.
[0018] Die asymmetrischen Querfadenflottungen sind im allgemeinen nur bei Entwässerungssieben
erzielbar, die eine Dichte der Längsfäden von über 90 % aufweisen. Bei doppellagigen
Entwässerungssieben ist dies im allgemeinen der Fall. Nur bei einer derart hohen Dichte
der Längsfäden ist es nämlich möglich, daß mehrere Längsfäden auf eine Stelle einer
Querfadenflottung einwirken und den Querfaden an dieser Stelle auf der Laufseite nach
unten drücken.
[0019] Die Längs- und Querfäden bestehen zweckmäßig aus Kunststoff-Monofilen. Die Querfäden
der unteren Lage haben dabei die gleiche oder eine kleinere Dichte als die Querfäden
der oberen Lage. Zur Erhöhung des Abriebvolumens werden im allgemeinen in der unteren
Lage Querfäden mit größerem Durchmesser verwendet als in der oberen Lage. Zur Verbesserung
der Abriebbeständigkeit können ferner alle oder ein Teil der Querfäden der unteren
Lage aus Polyamid bestehen, während die übrigen Fäden im allgemeinen Polyester-Monofile
sind.
[0020] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 mit Blick von unten die Laufseite eines Entwässerungssiebes mit wechselnder
Asymmetrie der Querfadenflottungen;
Fig. 2 im Querschnitt den Verlauf eines Querfadens der unteren Lage bei einem Entwässerungssieb
nach Figur 1;
Fig. 3 im Querschnitt den Verlauf eines anderen Querfadens mit entgegengesetzter Asymmetrie
zu dem in Figur 2 gezeigten Querfaden;
Fig. 4 im Längsschnitt durch das Entwässerungssieb den Verlauf eines Längsfadens;
Fig. 5 in einer schematischen von oben gesehenen Darstellung die Anordnung der Bindungspunkte,
wobei ein schwarz ausgefülltes Quadrat bedeutet, daß der Längsfaden über einem Querfaden
der oberen Lage verläuft, ein Kreuz bedeutet, daß der Längsfaden unter einem Querfaden
der unteren Lage verläuft, und die leeren Quadrate bedeuten, daß an dieser Stelle
der Längsfaden zwischen beiden Lagen verläuft, was gleichbedeutend damit ist, daß
an dieser Stelle auf der Papierseite und auf der Laufseite die Querfäden sichtbar
sind, und
Fig. 6 bis 10 Darstellungen entsprechend denen von Figur 1 bis 5, jedoch mit einer
anderen Gewebebindung.
[0021] Wie am deutlichsten in Figur 4 zu sehen ist, besteht das Entwässerungssieb der Figuren
1 bis 5 aus einer oberen Lage 1 und einer unteren Lage 2 von Querfäden 3 bzw. 4 und
8, die mit einem einzigen System von Längsfäden 5 verwoben sind. Die Bindung wiederholt
sich in Querrichtung nach sieben Längsfäden 5 und in Längsrichtung nach vierzehn
Querfäden 3 der oberen Lage 1. Jeder Querfaden 3 der oberen Lage 1 liegt dabei über
einem Querfaden 4, 8 der unteren Lage 2, so daß die Querfadendichte in der oberen
Lage 1 und in der unteren Lage 2 gleich ist.
[0022] Jeder Längsfaden 5 ist pro Rapport zweimal so in die obere Lage 1 eingewoben, daß
er über zwei Querfäden 3, unter einem Querfaden 3 und dann wieder über zwei Querfäden
3 verläuft und dann zur unteren Lage 2 geführt ist. Die Bindung der oberen Lage 1
und damit die Struktur der Papierseite ist entsprechend der DE-A-36 15 304 ausgeführt.
In der oberen Lage 1 besteht demnach eine heterogene Abstützung der Querfäden 3,
wobei ein Querfaden 3 stets von einem einzelnen Längsfaden 5 wie in einem Sattel abgestützt
wird und daher genau in Querrichtung verläuft. Die benachbarten Querfäden 3 werden
von zwei aufeinanderfolgenden Längsfäden 5 scherenartig abgestützt, wobei der eine
Längsfaden 5 nach Beendigung der Flottung zur unteren Lage 2 absteigt und der andere
Längsfaden 5 gerade von der unteren Lage 2 aufsteigt, um die Flottungen auf der Papierseite
zu bilden. Beide Arten der Abstützung der Querfäden 3 wechseln sich auf der Papierseite
ab. Auf der Papierseite bilden aufeinanderfolgende Querfäden 3 daher keine parallelen
Flottungen, sondern die Flottungen liegen unter einem Winkel zueinander, wodurch die
Markierungseigenschaften dieses Entwässerungssiebes verbessert werden. Nach dem Thermofixieren
liegen alle Flottungen der Längsfäden 5 und der Querfäden 3 auf der Papierseite in
einer Ebene.
[0023] Nach der Einbindung in die obere Lage 1 verläuft der Längsfaden 5 eine Zwischenstrecke
von 3 Querfäden zwischen den Lagen 1, 2 und ist anschließend ebenfalls zweimal mit
den Querfäden 4, 8 der unteren Lage verwoben, wobei der Längsfaden 5 zwischen diesen
beiden Abbindestellen im Inneren des Gewebes über zwei Querfäden 4, 8 verläuft. In
der unteren Lage 2 umschlingt der Längsfaden 5 damit einen Querfaden 8 auf der Unterseite,
liegt über zwei Querfäden 4, 8 und umschlingt wiederum einen Querfaden 4 auf der Unterseite.
Darauf folgt eine Zwischenstrecke von 2 Querfäden bis zur nächsten Einbindung in die
obere Lage 1.
[0024] Der Verlauf der Längsfäden 5 ist unsymmetrisch. Das Bindungsmuster ist in der unteren
Lage 2 unregelmäßig, indem der erste Querfaden 8a (Fig. 1 und 5) eines Rapportes vom
zweiten Längsfaden 5b abgebunden ist, der zweite Querfaden 4b vom vierten Längsfaden
5d abgebunden ist, der dritte Querfaden 8c nicht vom sechsten 5f, sondern vom siebten
Längsfaden 5g abgebunden ist, der vierte Querfaden 4d vom neunten Längsfaden 5b (=
zweiter Längsfaden des sich rechts anschließenden Rapports) abgebunden ist und der
fünfte Querfaden 8e wiederum nicht vom elften (= vierten), sondern vom zwölften (=
fünften) Längsfaden 5e abgebunden ist. Dadurch ergibt sich die gewünschte Struktur
der Laufseite, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, wobei aufeinanderfolgende Querfäden
4, 8 im Querschnitt betrachtet (Figuren 2 und 3) asymmetrische Flottungen aufweisen.
[0025] Die Längsfäden 5 haben einen Durchmesser von 0,15 mm und bestehen aus dehnungsarmem
Polyester (Type 940 von Hoechst). Ihre Dichte betrug 63/cm. Nach dem Fixieren erhöhte
sich die Längsfadendichte auf 72/cm. In der oberen Lage 1 wurden Querfäden 3 mit
einem Durchmesser von ebenfalls 0,15 mm aus weichem Polyester (Type 900 von Hoechst)
mit einer Dichte von 34/cm eingewoben. In die untere Lage 2 sind Querfäden 4, 8 mit
einem Durchmesser von 0,18 mm eingewoben. Die Querfäden 4 bestehen aus weichem Polyester
(Type 900 von Hoechst), und die Querfäden 8 bestehen aus Polyamid PA 6. Durch das
Fixieren verringerte sich die Dichte der Querfäden in der oberen Lage 1 und in der
unteren Lage 2 auf 32/cm. Nach dem Fixieren liegen auf der Papierseite des Entwässerungssiebes
die obersten Punkte aller Fäden in einer Ebene. Auf der Laufseite beträgt der Höhenunterschied
zwischen den Querfäden 4, 8 und den Längsfäden 5 9,5/100 mm, so daß beim Einsatz
des Entwässerungssiebes die Querfäden 4, 8 völlig durchgeschliffen sein müssen, bevor
die Längsfäden 5 durchschleifen.
[0026] Bei dem in den Figuren 6 bis 10 gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft der Längsfaden
5 in der oberen Lage 1 über drei Querfäden 3. Die Querfäden 3 haben abwechselnd einen
Durchmesser von 0,18 und 0,12 mm, und zwar so, daß der mittlere Querfaden 3 innerhalb
einer Längsfadenflottung auf der Papierseite den kleineren Durchmesser hat. Die unterschiedlich
dicken Querfäden 3 haben dabei auch einen unterschiedlichen Verlauf, und zwar liegen
die feineren Querfäden 3 ganz auf der Papierseite des Entwässerungssiebes, d.h.,
sie werden vom Längsdraht 5 niemals von oben umschlungen oder, anders ausgedrückt,
die Kettfäden 5 verlaufen niemals über einem feinen Querfaden 3 und anschließend
zwischen diesem Querfaden 3 und dem darauffolgenden dickeren Querfaden 3 (EP-A-0
085 363).
[0027] In der unteren Lage 2 bindet der Längsfaden 5 die Querfäden 4, 8 in der gleichen
Weise wie beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 5 ab. Auch in der unteren Lage
2 haben die Querfäden 4, 8 einen Durchmesser von 0,20 mm und sind ebenfalls abwechselnd
aus Polyester und Polyamid wie im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 5.
1. Doppellagige Bespannung für den Blattbildungsbereich einer Papiermaschine, mit
einer oberen und einer unteren Lage (1, 2) von Querfäden (3, 4, 8), die mit einem
System von Längsfäden (5) verwoben sind, wobei die Querfäden (4, 8) der unteren Lage
(2) Querfadenflottungen (6) bilden, deren tiefster Punkt (7) von der Mitte nach einer
Seite versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Querfäden (4, 8) der unteren Lage (2) Paare bilden und innerhalb
eines Paares die tiefsten Punkte (7) der Querfadenflottungen (6) in Längsrichtung
fluchten und der tiefste Punkt (7) der Flottung des einen Querfadens (4) eines Paares
von der Mitte der Flottung (6) in der entgegengesetzten Richtung versetzt ist wie
der tiefste Punkt (7) der Flottung (6) des anderen Querfadens (8) des Paares.
2. Bespannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Längsfäden (5) innerhalb jedes Rapportes der Gewebebindung zweimal in die
untere Lage (2) eingewoben sind, wobei jeder Längsfaden (5) von oben kommend unter
einem Querfaden (8), über zwei Querfäden (8, 4) und wieder unter einem Querfaden (4)
der unteren Lage (2) verläuft und dann wieder nach oben steigt und daß die Verteilung
der Bindepunkte sowohl auf der Papierseite als auch auf der Laufseite eine Atlas-Verteilung
ist.
3. Bespannung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindungsrapport 7-schäftig ist und 14 Querfäden (3) der oberen Lage (1) und
vierzehn Querfäden (4, 8) der unteren Lage (2) umfaßt.
4. Bespannung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Querfäden (4, 8) der unteren Lage (2) über denen der Längsfaden (5)
zwischen den beiden Abbindungen verläuft, eines der Paare bilden.
5. Bespannung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden (5) in der oberen Lage (1) Flottungen aufweisen, die sich über
zwei Querfäden (3) erstrecken und daß die Längsfäden (5) unsymmetrisch verlaufen.