DE10039736A1 - Verbundgewebe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbundgewebe, insbesondere für ein Papiermaschinensieb mit mindestens zwei aus einzelnen Kettfäden (8) bestehenden Kettfadenlagen (10, 12), wobei eine der Kettfadenlagen (10) eine Oberseite (14) und eine andere Kettfadenlage (12) die Unterseite (16) des Gewebes bildet und wobei Schußfäden (18, 20) zumindest in die die Oberseite (14) bildende Kettfadenlage (10) eingewoben sind. Dadurch, daß unter Bildung eines alternierenden Umfassungsmusters (22) für die Kettfäden (8) der einen Kettfadenlage (10) mindestens ein Paar an zugeordneten Schußfäden (18, 20) als Supportschußfäden derart eingewoben sind, daß der eine Schußfaden (18) für eine vorgebbare Anzahl an Kettfäden (8) das alternierende Umfassungsmuster (22) erzeugt, wohingegen der andere Schußfaden (20) dieses Paares zumindest teilweise zwischen den beiden Kettfadenlagen (10, 12) verlaufend als fadentragende Brücke (24) für die Kettfäden (8) innerhalb des jeweiligen Umfassungsmusters (22) dient und daß die beiden Schußfäden (18, 20) eines jeden Schußfadenpaares sich an vorgebbaren Stellen (26) derart kreuzen, daß der das Umfassungsmuster (22) bildende Schußfaden (18) zur fadentragenden Brücke (24) und umgekehrt ausgebildet ist, ist zum einen eine hohe Querstabilität erreicht und zum anderen gleichzeitig das Verbundgewebe noch sehr flexibel gehalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundgewebe, insbesondere für ein Papierma­ schinensieb mit mindestens zwei aus einzelnen Kettfäden bestehenden Kett­ fadenlagen, wobei eine der Kettfadenlagen eine Oberseite und eine andere Kettfadenlage die Unterseite des Gewebes bildet und wobei Schußfäden zumindest in die die Oberseite bildende Kettfadenlage eingewoben sind.

Die Ansprüche der papiererzeugenden Industrie an die Siebbespannungen in Form von Papiermaschinensieben haben sich mit der Einführung der sog. Gapformer-Technologie innerhalb der Blattbildungszone deutlich erhöht. So wird heutzutage von den Formationssieben zum einen eine bessere Di­ mensionsstabilität in Quer- und Längsrichtung der Gewebe verlangt bei ho­ her initialer Entwässerung bei gleichzeitig hoher Retention und zum ande­ ren eine markierarme Sieboberflächenstruktur. Darüber hinaus wird bei den ständig steigenden Produktionsgeschwindigkeiten auch eine immer höhere Standzeit für das jeweilige Papiermaschinensieb erwartet.

Die Summe der dahingehenden Anforderungen enthält eine Menge von widersprüchlichen Qualitätsansprüchen an das Formationssieb. Dabei sind für viele der eingangs erwähnten Problembereiche im Laufe der Zeit auch Lösungswege aufgezeigt worden.

So ist es durch die DE 32 29 307 A1 bekannt, in eine dicht gefüllte Webket­ te drei übereinanderliegende Schußdrahtlagen einzuweben, um derart eine hohe Biegefestigkeit in Querrichtung zu erzeugen. Die Längsrichtung bleibt dabei in gleichem Maße flexibel, wie es von den doppellagigen Sieben be­ kannt ist und wie diese beispielsweise in den US-PS'n 4,071,050, 4,041,989 und 4,112,982 beschrieben sind.

Möchte man nun auch in Längsrichtung die Stabilität des Gewebes erhö­ hen, so ist eine zweite Kettlage in das Gewebe einzubinden. Klassische Ur­ formen der dahingehenden Verbundgewebe sind in der DE 29 17 694 A1 und in der EP 0 141 791 A1 beschrieben, wobei in der erstgenannten Pa­ tentschrift zwei vollständige einlagige Gewebe durch ein Bindeschußsystem verbunden sind und in der zweiten Schrift ein einlagiges Gewebe über Bin­ defäden an ein doppellagiges Sieb gebunden ist.

Da zusätzliche Bindefäden die gleichmäßige Oberflächenstruktur der Ge­ webe stören, hat man den Gedanken der separaten Bindefäden bei den Verbundgeweben verlassen und die Bindefäden in die Oberflächenstruktur der Gewebe mit einbezogen. Beispiele hierfür sind aufgezeigt in der US-PS 5,152,326, in der EP 0 069 101 A1 und in der PCT/WO 99/06630. Bei die­ ser neuen Art von Verbundgeweben ist der klassische Bindefaden durch ein Bindefadenpaar ersetzt. Dieses Bindefadenpaar wirkt ergänzend im Gewe­ be in der Form, daß in den Zonen, wo der erste dieser beiden Bindefäden in die Oberlage des Gewebes in Form eines fasertragenden Fadens einbin­ det, der zweite Bindefaden an die Kette des Untergewebes anbindet. Beide Fäden kreuzen daher im Inneren der Gewebestruktur und vertauschen dann ihre Funktionsrolle bezogen auf Fasersupport und Verbindung der Gewebe­ lagen. Der Vorteil, der sich hierbei ergibt, ist die wesentlich starrere Gewe­ beverbindung von Oberlage und Unterlage. Man ist bei diesen Geweben in der Lage, den Durchmesser des Bindefadenpaares genau so groß wie den Durchmesser der übrigen Querfäden im Obergewebe zu wählen.

Gemeinsam ist fast allen Verbundgeweben dieser Art unabhängig davon, ob die Verbindung durch den klassischen Bindeschuß (DE 29 17 694 A1) oder durch ein Bindefadenpaar (US-PS 5,152,326) zustande kommt, daß die Oberseite des Gewebes vorzugsweise in Form einer Leinwandbindung aus­ geführt ist. Diese Art der Bindung ruft die geringste Markierung im Papier hervor und besitzt den höchsten Fasersupportindex. Bei der Leinwandbin­ dung kröpft sich jeder Schußdraht um jeden Kettdraht herum. Hierdurch werden für die Papierfaser viele gleichförmige Auflagepunkte geschaffen. Unter dem Gesichtspunkt der Stabilität gesehen ist jedoch die Leinwand­ bindung die instabilste Form der Bindung für ein Papiermaschinensieb. Jede Kröpfung des Schusses um die Kette kann auch als eine Art eingeprägtes Scharnier oder Gelenkstelle betrachtet werden, so daß gerade das Lein­ wandgewebe in Längs- und Querrichtung die höchste Scharnier- und Biege­ fähigkeit besitzt. Bei den dahingehenden Verbundgeweben wird die Gewe­ bestruktur dadurch stabilisiert, daß das Untergewebe zumindest als Vier­ schaft-, vorzugsweise als Fünfschaft- und in seltenen Fällen auch als Sechs­ schaftgewebe ausgebildet ist. Diese stabilen Bindungen führen auch in der Verbindung mit der Leinwandbindung auf der Oberseite noch zu einem Gesamtverbund mit akzeptablen Leistungs- und Einsatzdaten.

Die stetig steigenden Produktionsgeschwindigkeiten in der Papiermaschi­ nenindustrie und die damit verbundenen steigenden Belastungen der Pa­ piermaschinenbespannungen verlangen jedoch eine kontinuierliche Ver­ besserung mit Blick auf die Stabilitätsanforderungen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbundgewebe zu schaffen, welches gegenüber den be­ kannten Siebgeweben verbessert ist, insbesondere erhöhten Stabilitätsan­ forderungen gerecht wird und dennoch sehr flexibel ausgestaltet ist. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Verbundgewebe mit den Merkmalen des Anspruches 1 in seiner Gesamtheit.

Dadurch daß gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 unter Bildung eines alternierenden Umfassungsmusters für die Kettfäden der ei­ nen Kettfadenlage (Oberseite) mindestens ein Paar an zugeordneten Schuß­ fäden als Supportschußfäden derart eingewoben sind, daß der eine Schuß­ faden für eine vorgebbare Anzahl an Kettfäden das alternierende Umfas­ sungsmuster erzeugt, wohingegen der andere Schußfaden dieses Paares zumindest teilweise zwischen den beiden Kettfadenlagen verlaufend als fadentragende Brücke für die Kettfäden innerhalb des jeweiligen Umfas­ sungsmusters dient und daß die beiden Schußfäden eines jeden Schußfa­ denpaares sich an vorgebbaren Stellen derart kreuzen, daß der das Umfas­ sungsmuster bildende Schußfaden zur fadentragenden Brücke und umge­ kehrt ausgebildet ist, ist zum einen eine hohe Querstabilität erreicht und zum anderen gleichzeitig das Verbundgewebe noch sehr flexibel gehalten.

Besonders charakteristisch für das erfindungsgemäße Verbundgewebe ist der weitere Verlauf des ersten Schußfadens des beschriebenen Paares im Verlaufe des weiteren Rapportes. Dieser erste Schußfäden wird nach der Kreuzung mit dem zweiten Schußfaden gerade flottierend unterhalb der Kettfäden des Obergewebes geführt und bildet somit eine tragende Schuß­ fadenbrücke für diese Kettfäden in dem Bereich des Rapportes, in dem der zweite Schußfaden in diese Kettfäden einbindet, bis er sich wieder bei Rap­ portende mit dem zweiten Schußfaden kreuzt und damit in die Kette des Obergewebes einbindet. Durch diese Trag- oder Fadenbrücke wird, wie bereits angegeben, die Querstabilität des Obergewebes deutlich erhöht. Auch der zweite Schußfaden kann im Bereich der ersten Kettfäden des Obergewebes diese Tragbrücke ausbilden, indem dieser stützend unter den ersten Kettfäden, in die der erste Schußfaden des beschriebenen Paares ein­ bindet, liegt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundgewe­ bes ist dadurch charakterisiert, daß das alternierende Umfassungsmuster erzeugt durch das jeweilige Schußfadenpaar jeden einzelnen Kettfaden der die Oberseite bildenden Kettfadenlage umfaßt. Bei der dahingehend bevor­ zugten Ausgestaltung ist im Bereich der Oberseite die vorteilhafte Lein­ wandbindung erreicht, wobei deren Instabilitäten durch die fadentragenden Brücken ausgeglichen sind.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundgewebes ist das Umfassungsmuster, gebildet aus dem jeweiligen Schußfaden eines Paares, derart gewählt, daß er jeden zweiten Kettfaden der oberen Kettfadenlage nach außen hin übergreift. Die dahingehenden Außenlagen des das Umfassungsmuster bildenden Schußfadens bilden je­ weils ein fasertragendes Element in der Oberflächenstruktur des Siebes, so daß durch die gewählte Anordnung eine Vielzahl von fasertragenden Fadenteilen zur Verfügung steht, was zu ausgesprochen markierarmen Siebo­ berflächenstrukturen führt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver­ bundgewebes ist dadurch charakterisiert, daß der Schußfaden des jeweili­ gen Schußfadenpaares, der nicht das alternierende Umfassungsmuster bil­ det, an vorgebbaren Stellen mit Kettfäden der unteren Kettfadenlage eine Bindung eingeht. Dadurch ist eine Anbindung des Untergewebes an das Obergewebe erreicht, ohne daß dabei die Struktur des Obergewebes selbst negativ beeinflußt werden würde. Vorzugsweise können dabei neben den Supportschußfäden noch weitere Schußfäden vorgesehen sein, die die Kett­ fadenlagen miteinander verbinden. Mithin kann wahlweise vorgesehen sein, daß jedes Supportschußpaar auch eine Bindefunktion an die Unter­ kettfäden hat oder daß hiervon unabhängig weitere Schußfadenlagen die Bindefunktion mit den Unterkettfäden der Unterseite übernehmen. So kann gleichfalls in alternierender Reihenfolge in Reihe hintereinander jeder zwei­ te, dritte, vierte usw. Schußfaden ein solcher Verbindungsfaden sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundgewebes bestehen die Supportschußfäden aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere zum einen aus einem Polyester- und zum ande­ ren aus einem Polyamidwerkstoff. So stellt es ein generelles Problem der Verbundgewebe dar, unabhängig davon ob sie mit klassischen Bindefäden oder mit Bindepaaren hergestellt werden, die richtig Materialauswahl für den jeweiligen Bindefaden zu treffen. Neben dem Einsatz von Polyamid­ werkstoffen kommen auch Polyestermaterialien zum Einsatz. Da Polyamid jedoch Wasser aufnimmt, verliert der dahingehende Werkstoff durch die Wasseraufnahme weitgehend seine Biegesteifigkeit, so daß Hersteller von Sieben unter dem Gesichtspunkt der Querstabilität beim Einsatz von Polyamid eher Zurückhaltung üben. Es zeigt sich hierbei, daß besonders die mit dem Supportbindefadenpaar gefertigten Siebe ein Problem in sich tra­ gen. Da jeder Faden dieser Paare bindet und das Fasermaterial zu tragen hat, und zwar in gleichen Anteilen, müssen beide Fäden aus dem gleichen Material gefertigt sein. Unterschiedliche Materialien könnten hier zu Pro­ blemen und automatisch zu Markierungsproblemen führen. Demgemäß bleibt bei der Drahtauswahl zum Polyamid bei Lösungen im Stand der Technik kaum eine Alternative, mit der Folge jedoch, daß das dahingehen­ de Material das Oberlagengewebe destabilisiert.

Da bei der erfindungsgemäßen Lösung zumindest ein Schußfaden des ge­ nannten Paares die fadentragende Brücke zur zusätzlichen Versteifung des Obergewebes ausbildet, kann die Materialauswahl für dieses Schußfaden­ paar in dem Fall, in dem der zweite Schußfaden eine Bindefunktion ausübt, unterschiedlich sein. So kann der erste Schußfaden dieses Paares, der die Tragefunktion ausübt, aus einer harten Polyesterqualität gewählt werden, wohingegen der zweite Schußfaden, der eine zusätzliche Bindefunktion ausübt, aus einem Polyamid bestehen kann und somit eine verschleißfeste Verbindung zu dem Untergewebe sicherstellt.

Im Sinne langflottierender Bindungen ist es vorteilhaft, das alternierende Umfassungsmuster in einem Bindungsrapport vorzusehen, der im Oberge­ webe aus acht, zehn oder zwölf Kettfäden besteht.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verbundgewebe anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung eine schematische Stirnansicht auf das Verbundgewebe mit 16 Paaren an Kettfäden, die mit einer arabischen Ziffer 1 bis 16 bezeichnet sind.

Das in der Figur dargestellte Verbundgewebe dient bei entsprechender Län­ gen- und Breitenausdehnung insbesondere für das Erstellen eines nicht nä­ her dargestellten Papiermaschinensiebes. Das Verbundgewebe weist zwei aus einzelnen Kettfäden 8 bestehende Kettfadenlagen 10, 12 auf, wobei in Blickrichtung auf die Figur gesehen die obere Kettfadenlage 10 eine Ober­ seite 14 und die darunterliegende Kettfadenlage 12 die Unterseite 16 des Gewebes bildet. Des weiteren sind zwei Schußfäden 18, 20 in die die Oberseite 14 bildende Kettfadenlage 10 in Querrichtung zu den Kettfäden 8 eingewoben. Unter Bildung eines alternierenden Umfassungsmusters 22 für die Kettfäden 8 der oberen Kettfadenlage 10 sind ein Paar an zugeordneten Schußfäden 18, 20 als sog. Supportschußfäden derart eingewoben, daß der eine Schußfaden 18 in Blickrichtung auf die Figur gesehen links beginnend für eine vorgebbare Anzahl an Kettfäden 8, hier die Kettfäden 1, 2 und 3, das alternierende Umfassungsmuster 22 erzeugt, wohingegen der andere Schußfaden 20 dieses Paares zwischen den beiden Kettfadenlagen 10, 12 verlaufend als fadentragende Brücke 24 für die darüberliegenden Kettfäden 8 im Rahmen des ersten Umfassungsmusters 22 dient. Anschließend kreu­ zen sich die beiden genannten Schußfäden 18, 20 dieses Schußfadenpaares an der vorgegebenen Stelle 26 derart, daß der zunächst das Umfassungsmu­ ster 22 bildende Schußfaden 18 zur fadentragenden Brücke 24 wird, wo­ hingegen der zunächst die fadentragende Brücke 24 bildende Schußfaden anschließend das alternierende Umfassungsmuster 22 für die nachfolgenden Kettfäden 8 erzeugt. Das alternierende Umfassungsmuster 22 bildet für die einzelnen Kettfäden 8 des Obergewebes 14 eine Art mäanderförmi­ ge Bindung aus.

Das Umfassungsmuster 22 gebildet aus dem jeweiligen Schußfaden 18, 20 eines dahingehenden Schußfadenpaares ist derart gewählt, daß es jeden zweiten Kettfaden 8 der oberen Kettfadenlage 10 nach außen hin übergreift. Damit trägt jeder zweite Kettfaden 8 in der alternierenden Reihe, gekenn­ zeichnet durch die Buchstabenfolge 1, 3, 5, 7, 9 etc. nach dem zeichnungs­ gemäßen Ausschnitt des Gesamtgewebes, zum Fasersupport mit bei und die dahingehende Fasersupportfläche ist durch die gewählte Umfassungsstruk­ tur in Form des Umfassungsmusters 22 flächenmäßig deutlich erhöht, was in der späteren Fertigung des Papiermaterials zu markierarmen Strukturen führt.

Ein Gewebe entsprechend der vorliegenden Erfindung ist mithin dadurch geprägt, daß jeder Schußfaden 18, 20, der in die Sieboberfläche 14 einbin­ det, einen Betrag zum Fasersupport leistet, d. h. jeder Schußfaden 18, 20 ist ein Supportschuß und damit ein fasertragendes Element in der Oberflächen­ struktur des Siebes. Jeder Schußfaden 18, 20 im Bindungsrapport der Ober­ seite 14 umschlingt, wenn man vier aufeinanderfolgende Kettfäden 8 (1, 2, 3, 4) des Obergewebes 14 betrachtet, die Kettfäden (1, 3) zumindest zweimal von der Oberseite her. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Oberseite 14 in der Ausprägung der gezeigten Leinwandbindung bedeutet das, daß z. B. ein Schußfaden 18 oder 20 den ersten und dritten bzw. den zweiten und vierten Kettfaden 8 von oben gesehen umschlingend umfaßt. Somit bildet der jeweilige Schußfaden 18 oder 20 im Bindungsrapport der Oberseite 14 pro Rapport zumindest zwei Tragpunkte für die Papierfasern (nicht dargestellt) des sich bildenden Papierblattes aus. Ein zweiter Schußfaden 20, der mit dem soeben beschriebenen ersten Schußfaden 18 zu­ sammenwirkt, kreuzt diesen ersten Schußfaden 18 unterhalb des vierten bzw. fünften Kettfadens 8 des Obergewebes 14 und bindet um den fünften und siebten bzw. um den sechsten und achten Kettfaden 8 des Obergewe­ bes 14, sofern dieses achtschäftig ausgeprägt ist. Bei einer zehnschäftigen Ausprägung würde der zweite Schußfaden 20 auch noch den neunten bzw. zehnten Kettfaden 8 des Obergeweberapportes von oben her umschlingen.

Die benötigte Anzahl an Schußfäden 18, 20, die in die Oberseite 14 als Supportfadenpaar 20 einzubringen sind, ergibt sich aus den Querstabilitäts­ ansprüchen an das Sieb. Prinzipiell ist es jedoch möglich, den gesamten Schußeintrag für die Oberseite 14 in Form der Supportfadenpaare 18, 20 auszubilden.

Wie die Figur des weiteren zeigt, kann der Schußfaden 18 oder 20 des je­ weiligen Schußfadenpaares, der nicht gerade das alternierende Umfas­ sungsmuster 22 bildet, an vorgebbaren Stellen mit Kettfäden 8 der unteren Kettfadenlage 12 eine Bindung eingehen, wobei die dahingehende Bindung in der Figur mit Strichlinien wiedergegeben ist. Des weiteren ist es auch möglich, jeden zweiten oder dritten usw. Schußeintrag im Obergewebe 14 in Form des Supportschußfadenpaares 18, 20 auszuprägen.

Claims (7)

1. Verbundgewebe, insbesondere für ein Papiermaschinensieb mit minde­ stens zwei aus einzelnen Kettfäden (8) bestehenden Kettfadenla­ gen(10, 12), wobei eine der Kettfadenlagen (10) eine Oberseite (14) und eine andere Kettfadenlage (12) die Unterseite (16) des Gewebes bildet und wobei Schußfäden (18, 20) zumindest in die die Oberseite (14) bil­ dende Kettfadenlage (10) eingewoben sind, dadurch gekennzeichnet, daß unter Bildung eines alternierenden Umfassungsmusters (22) für die Kettfäden (8) der einen Kettfadenlage (10) mindestens ein Paar an zuge­ ordneten Schußfäden (18, 20) als Supportschußfäden derart eingewoben sind, daß der eine Schußfaden (18) für eine vorgebbare Anzahl an Kett­ fäden (8) das alternierende Umfassungsmuster (22) erzeugt, wohingegen der andere Schußfaden (20) dieses Paares zumindest teilweise zwischen den beiden Kettfadenlagen (10, 12) verlaufend als fadentragende Brücke (24) für die Kettfäden (8) innerhalb des jeweiligen Umfassungsmusters (22) dient und daß die beiden Schußfäden (18, 20) eines jeden Schußfa­ denpaares sich an vorgebbaren Stellen (26) derart kreuzen, daß der das Umfassungsmuster (22) bildende Schußfaden (18) zur fadentragenden Brücke (24) und umgekehrt ausgebildet ist.

2. Verbundgewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das alternierende Umfassungsmuster (22), erzeugt durch das jeweilige Schußfadenpaar (18, 20), jeden einzelnen Kettfaden (8) der die Oberseite (14) bildenden Kettfadenlage (10) umfaßt.

3. Verbundgewebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umfassungsmuster (22) gebildet aus dem jeweiligen Schußfaden (18, 20) eines Paares derart gewählt ist, daß er jeden zweiten Kettfaden (8) der oberen Kettfadenlage (10) nach außen hin übergreift.

4. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schußfaden (18, 20) des jeweiligen Schußfadenpaares, der nicht das alternierende Umfassungsmuster (22) bildet, an vorgebba­ ren Bereichen mit Kettfäden (8) der unteren Kettfadenlage (12) eine Bin­ dung eingeht.

5. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß neben den Supportschußfäden (18, 20) noch weitere Schußfäden vorgesehen sind, die die Kettfadenlagen (10, 12) miteinan­ der verbinden.

6. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Supportschußfäden (18, 20) aus unterschiedlichen Ma­ terialien bestehen, insbesondere zum einen aus einem Polyester- und zum anderen aus einem Polyamidwerkstoff.

7. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das alternierende Umfassungsmuster (22) einen Bindungs­ rapport der Oberseite (14) umfaßt, der aus 8, 10 oder 12 Kettfäden (8) besteht.