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Die
Erfindung geht von einem Webband aus, das insbesondere für die Papierindustrie
bestimmt ist, bestehend aus einer asymmetrischen Bindung aus Schuss-
und Kettfäden,
die sich zwischen zwei gegenüberliegenden
Enden des Bandes erstrecken, wobei die Kettfäden nach einem Umlenken an
jedem Bandende mit den Schussfäden
noch einmal in einem Doppelwebbereich neben dem besagten Ende verwoben
werden, um Schlingen zu bilden. Ein solches Band ist aus dem Dokument
EP-A-0612882 bekannt.
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Zum
Beispiel in der Papierindustrie bestehen die Maschinen zur kontinuierlichen
Fertigung von Papier im allgemeinen aus drei Abschnitten, und zwar aus
der Blattbildung, der Entwässerung
durch Pressen und der Trocknung der Papierbahn.
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In
dem Trocknungsabschnitt einer Papiermaschine durchläuft die
Papierbahn mehrere beheizte Zylinder. Um die Trocknungsgeschwindigkeit
der Papierbahn zu erhöhen,
wird diese auf einem gewebten Band (im allgemeinen Trocknungstuch
genannt) durch die beheizten Zylinder transportiert, welches vorzugsweise
eine asymmetrische Bindung aufweist und welches im allgemeinen Schussfäden mit
rundem Querschnitt enthält,
die mit Kettfäden
mit abgeflachtem Querschnitt verwoben sind, wobei diese Kettfäden eine
große
Flottung auf der im Kontakt mit der Papierbahn befindlichen rechten
Seite des Bandes aufweisen. Diese Art von Band ermöglicht eine Reduzierung
der Abdrücke
durch die Kettfäden
auf der Papierbahn, und zwar bei einer Maschinenkonfiguration, in
der das Band während
des serpentinenartigen Durchlaufs der Papierbahn durch zwei horizontal
angeordnete Zylinderreihen im ständigen
Kontakt mit der Papierbahn ist.
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Außerdem liegt
bei einem Webband mit einer asymmetrischen Bindung, das aus Kettfäden, die
auf der rechten Seite des Bandes Flottungen bilden, besteht, die
neutrale Ebene des Bandes (die Ebene des Bandes, wo es beim Umlenken
weder auf Druck noch auf Zug beansprucht wird) zwischen der Mittelebene und
der rechten Seite des Bandes in Richtung der Banddicke. Daraus folgt,
dass sich die mit der Papierbahn in Kontakt befindliche rechte Seite
des Bandes mit einer fühlbar
konstanten Geschwindigkeit über die
Zylinder bewegt, wodurch die Spannungen in der Papierbahn und das
Abriebrisiko des Bandes verringert werden, wenn der Trocknungsgrad
der Papierbahn sehr hoch wird, und zwar in einer Maschinenkonfiguration,
bei der das Band während
des serpentinenartigen Durchlaufs der Papierbahn durch die oberen
und unteren Zylinder der Maschine im ständigen Kontakt mit dieser ist.
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Jedes
Webband wird bei seiner Installation auf der Maschine als Endlosband
konfiguriert, z. B. mit Hilfe eines starren Stabes, der innen durch
die an dem einen Bandende gebildeten Schlingen und die an dem anderen
Bandende gebildeten Schlingen geführt wird, wobei die Schlingen
an beiden Bandenden bekanntermaßen
miteinander im Eingriff stehen, bevor der Stab hindurchgeführt wird.
Aber wenn dieses endlos konfigurierte Band in Betrieb genommen wird, wird
unter dem Einfluss der Spannungen, die während der Antriebsbewegung
auf das Band wirken, die durch den Stab gebildete Verbindungslinie
beider Bandenden von der Mittelebene des Bandes in Richtung rechter
Seite des Bandes hin verschoben, wobei sich die Achse des Stabes
zur neutralen Ebene des Bandes hin verschiebt. Dieses Verschieben
der Verbindungslinie des Bandes in Richtung der Bandbreite hin bewirkt,
dass auf die Papierbahn ein hoher Druck ausgeübt wird, mit der Gefahr einer
Abdruckbildung in der Papierbahn und eines schnellen Abriebs des Bandes.
Die Erfindung hat zum Ziel, diesen Nachteilen vorzubeugen.
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Zu
diesem Zweck besteht der Gegenstand der Erfindung in einem Webband,
insbesondere für den
Einsatz in der Papierindustrie, mit einer asymmetrischen Bindung
bestehend aus sich zwischen zwei gegenüberliegenden Enden des Bandes
erstreckenden Schuss- und Kettfäden,
wobei die Kettfäden,
um Schlingen zu bilden, nach einem Umlenken an jedem Bandende nochmals
verwebt werden, und die Schussfäden
sich neben dem Doppelwebbereich des besagten Bandendes befinden,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Doppelwebbereich eine symmetrische
Bindung aufweist.
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Durch
eine derartige Anordnung wird erreicht, dass die Verbindungslinie
der gegenüberliegenden
Bandenden nicht mehr in Richtung Banddicke hin verschoben wird,
wenn dieses endlos konfigurierte Band unter Spannung gesetzt wird.
Tatsächlich
verschmilzt in den Doppelwebbereichen der Kettfäden die neutrale Bandebene
mit der Mittelebene des Bandes, in der sich die Verbindungslinie
der Bandenden erstreckt. Außerdem
teilt sich der Verlauf der neutralen Bandebene auf beide Doppelwebbereiche der
Kettfäden
auf und befindet sich nicht mehr an der Verbindungslinie zwischen
beiden Bandenden.
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Gemäß einer
besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann jeder Doppelwebbereich
mit symmetrischer Bindung neben einem Bandende derart gebildet werden,
indem die Kettfäden,
die nach dem Umlenken das Ende erreicht haben, den Platz der benachbarten
Kettfäden
einnehmen, die vor dem Doppelwebbereich unterbrochen wurden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung des Bandes gemäß der Erfindung werden die
Kettfäden
an jedem Bandende rechtwinklig zur Bandebene umgelenkt und die Schussfäden haben
in den Doppelwebbereichen einen kleineren Durchmesser als die Schussfäden im Rest
des Bandes.
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Durch
das Umlenken der Kettfäden
im rechten Winkel zur Bandebene verringert sich der Platzbedarf
der Schlingen in Richtung Schussfäden. Jeder Kettfaden wird jedoch
im Doppeltwebbereich nach dem Umlenken an einem Bandende auf Überdicke über sich
selbst mit den Schussfäden
verwebt. Jedoch ermöglicht
die Durchmesserreduzierung der Schussfäden in jedem Doppelwebbereich
eine Kompensation der Überdicken
der Kettfäden,
um die Dicke des Bandes auf seiner gesamten Länge relativ konstant zu halten.
Ein Kreppen der Schussfäden während der
Thermofixierung der Schuss- und Kettfäden bei hoher Temperatur ermöglicht schließlich eine
Reduzierung aller Dickenunterschiede zwischen den Doppelwebbereichen
und dem übrigen
Band.
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Gemäß einer
weiteren, bevorzugten Ausgestaltung haben die Kettfäden einen
abgeflachten Querschnitt, wodurch die Abdrücke auf der Papierbahn und
die Durchlässigkeit
des Bandes verringert werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung detailliert beschrieben, wobei auf
die beispielhaften, nicht einschränkend angegebenen, besonderen
Ausgestaltungen Bezug genommen wird, die in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt sind.
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Die 1 zeigt eine schematische
Darstellung im Längsschnitt
von dem Ende eines gewebten Bandes der Erfindung mit einer einzigen
Ebene von Schussfäden
gemäß.
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Die 2 zeigt eine schematische
Darstellung im Längsschnitt
von dem Ende eines gewebten Bandes gemäß der Erfindung mit zwei Ebenen
von Schussfäden.
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Die 3 zeigt eine schematische
Darstellung in der Draufsicht von den Schlingen, die an beiden Enden
eines gewebten Bandes gemäß der Erfindung
gebildet für
eine Verbindung mit Hilfe von zwei Stäben werden.
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Die 4 zeigt eine schematische
Darstellung in der Draufsicht von den Schlingen, die an einem Ende
eines gewebten Bandes gemäß der Erfindung
für eine
Verbindung mit Hilfe von zwei Spiralen gebildet werden.
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Die 5 und 6 zeigen eine schematische Darstellung
in der Draufsicht von den Schlingen, die an einem Ende eines gewebten
Bandes gemäß der Erfindung
für eine
Verbindung mit Hilfe einer Spirale gebildet werden.
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Die 1 zeigt eine schematische
Darstellung im Längsschnitt
von dem Ende eines gewebten Bandes 10 gemäß der Erfindung,
welches insbesondere für
einen Trocknungsabschnitt in einer Papiermaschine bestimmt ist.
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Dieses
gewebte Band enthält
eine einzige Ebene von Schussfäden 11–15, 17-24 mit
rundem Querschnitt und Kettfäden,
hier mit einem abgeflachten Querschnitt dargestellt, die sich zwischen
den beiden gegenüberliegenden
Enden des Bandes erstrecken. In der 1 ist
ein einziger Kettfaden 16 gezeigt. Auf der rechten Seite 25 des
Bandes, die in dem Trocknungsabschnitt einer Papiermaschine mit der
Papierbahn in Kontakt kommen soll, bildet jeder Kettfaden wie der
Kettfaden 16 große
Flottungen auf den Schussfäden,
in unserem Fall Flottungen über drei
aufeinander folgende Schussfäden,
um ein Muster mit einer asymmetrischen Bindung zu bilden, in der
die neutrale Ebene PN des Bandes von der Mittelebene PM des Bandes
verschoben ist. Insbesondere sieht man, dass der Kettfaden 16 nach
jeder Flottung auf der rechten Seite 26 des Bandes die Schussebene
durchläuft,
um auf der linken Seite 26 des Bandes verwoben zu werden,
wobei er einen einzigen Schussfaden umschlingt und dann erneut die Schussfadenebene
durchläuft,
um eine andere Flottung auf der rechten Seite des Bandes zu bilden.
Es ist klar, dass die benachbarten Kettfäden in Richtung der Schussfäden bekanntermaßen die
Schussebene in unterschiedlichen Höhen über die gesamte Bandlänge hinweg
durchlaufen.
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An
jedem Bandende wird jeder Kettfaden wie der Kettfaden 16 nach
Umlenken noch einmal mit den Schussfäden 17–24 in
einem Doppelwebbereich verwoben, der neben diesem Bandende liegt,
und zwar derart, dass dieser Doppelwebbereich eine symmetrische
Bindung aufweist, in welcher die neutrale Ebene PN des Bandes mit
der Mittelebene PM des Bandes verschmilzt.
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Wie
in 1 zu sehen, sieht
man insbesondere, wie der Kettfaden 16 nach seinem Umbiegen um
den Schussfaden 17 noch einmal verwoben wird, wobei er
Flottungen auf der linken Seite 26 des Bandes über drei
aufeinander folgende Schussfäden
wie die Schussfäden 19–21 bildet.
Demzufolge wird jeder Kettfaden nach dem Umlenken auf der linken
Seite des Bandes mit einem Bindungsmuster wie dem auf der rechten
Seite des Bandes noch einmal verwoben. Die Grenze für den Doppelwebbereich
mit symmetrischer Bindung der Kettfäden an einem Bandende ist mit
Pfeil B gekennzeichnet, während
Pfeil A die Grenze des übrigen
Bandbereichs mit asymmetrischer Bindung anzeigt.
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Wie
in der 1 zu sehen ist,
wird der Kettfaden 16 mit abgeflachtem Querschnitt im Doppelwebbereich
B mit den Schussfäden 17–24 noch
einmal verwoben, deren Durchmesser d kleiner ist als der Durchmesser
D der Schussfäden 11–15 des
Restes A vom Band und der Kettfaden 16 wird, sich selbst überlagernd,
noch einmal verwoben, weil er am Bandende im rechten Winkel zur
Bandebene umgebogen wird. Während
der Herstellung des erfindungsgemäßen Webbandes werden tatsächlich in
jedem Doppelwebbereich am Bandende die Schussfäden mit Durchmesser D durch
Schussfäden
mit dem kleineren Durchmesser d ersetzt, so dass nach dem nochmaligen
Verweben des Schussfadens auf der rechten und auf der linken Seite
des Bandes die Dicke H' des
Bandes im Doppelwebbereich B identisch ist mit der Dicke H des Körpers A
des Bandes. Bei einem Webband mit einer einzigen Schussfadenebene ist
die Differenz zwischen dem Durchmesser der Schussfäden des
Körpers
A des Bandes und dem Durchmesser der Schussfäden der Doppelwebbereiche B
gleich dem Doppelten der Dicke eines Kettfadens mit abgeflachtem
Durchmesser wie der Kettfaden 16. Während des nochmaligen Verwebens
der Kettfäden
lässt man
das Ende dieser Kettfäden
auf der linken Seite 26 des Bandes je nach dem Bindungsmuster des
entsprechenden Kettfadens an verschiedenen Stellen über die
gesamte Bandlänge
hinweg herausragen, um einen Biegeverlauf in den Doppeltwebbereichen
zu erhalten.
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In 1 ist zu sehen, dass der
Biegeverlauf der neutralen Ebene PN des Bandes auf eine bestimmte
Länge des
Bandes bis zur Nahtstelle zwischen Doppeltwebbe reich B und dem Körper A des Bandes
verteilt ist.
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Die 2 zeigt ein analog zur 1 gewebtes Band, aber mit
zwei Ebenen von Schussfäden.
In dieser Figur sieht man die asymmetrische Bindung des Körpers A
des Bandes und die symmetrische Bindung im Doppelwebbereich B von
Kettfäden
wie dem Kettfaden 16, und die Anordnung der neutralen Ebene
PN des Bandes bezüglich
der Mittelebene PM des Bandes.
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Wie
weiter oben angegeben, wird jeder Kettfaden wie der Kettfaden 16 mit
abgeflachtem Querschnitt an jedem Bandende im rechten Winkel zur Bandebene
umgelenkt, wodurch er entweder eine Verbindungsschlinge wie die
Schlinge 27 bildet, oder aber keine Verbindungsschlinge
bildet, das heißt,
indem der letzte Schussfaden 17 des Bandendes so gezogen
wird, dass ein freier Raum zwischen zwei nebeneinander liegenden
Verbindungsschlingen an diesem Bandende gebildet wird. Die Reduzierung der
Dichte der Schlingen trägt
zu einer leichteren Verbindung der beiden Bandenden bei.
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Die 3 zeigt eine erste Ausgestaltung
von Verbindungsschlingen an beiden Enden eines Webbandes gemäß der Erfindung.
Man sieht in dieser Figur eine Aufeinanderfolge von vier Kettfäden FC1–FC4, die
an einem Ende B (Doppelwebbereich B) des Bandes jeweils eine große Schlinge,
keine Schlinge, eine kleine Schlinge und keine Schlinge bilden,
und dass dieselben Kettfäden
FC1–FC4
am anderen Ende B' des
Bandes (Doppeltwebbereich B') jeweils
keine Schlinge, eine große
Schlinge, eine kleine Schlinge und keine Schlinge bilden. An jedem Bandende
ragen die großen
Schlingen über
die kleinen Schlingen hervor. Die Schlingen an dem einen Bandende
sind mit den Schlingen des anderen Bandendes verzahnt. Die kleinen
Schlingen am Ende B des Bandes bilden mit den großen Schlingen
des Endes B' des
Bandes einen Kanal, in den ein erster Stab 28 eingeführt wird.
Die großen
Schlingen des Endes B des Bandes bilden mit den kleinen Schlingen
des Endes B' des
Bandes einen weiteren Kanal, in den ein zweiter Stab 29 eingeführt wird.
Die Festigkeit des Verbindungsbereichs ist in diesem Fall mit der des übrigen Bandes
vergleichbar. Durch die vom Kettfaden FC4 bis zu jedem Bandende
B, B' gelassenen
Freiräume
stehen die durch die Kettfäden
FC1, FC2 und FC3 gebildeten Schlingen nicht so eng zusammen. Durch
diese Ausgestaltung der Schlingen an jedem Bandende erreicht man
eine Reduzierung der Durchlässigkeit
im Schlingenbereich, die Verhinderung von Abdrücken auf der Papierbahn und
den Erhalt einer Verbindung mit maximaler Festigkeit, die keine Überdicken
in Bezug auf das übrige
Band aufweist. Außerdem
kann der Verbindungsbereich zwischen den beiden Bandenden in der
Ebene des Bandes nachgeben, aber ohne dass er sich um einen der Stäbe 28 oder 29 windet.
Es ist anzumerken, dass, wenn das nochmalige Verweben so erfolgt,
dass die am Bandende gebildeten Schlingen von gleicher Länge sind,
diese Schlingen sich aufgrund ihres zu dichten Zusammenstehens nicht
verzahnen könnten, und
somit keine erhöhte
Festigkeit der Verbindung erreicht werden könnte.
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Die 4 zeigt eine zweite Ausgestaltung von
Verbindungsschlingen an den beiden Enden eines Webbandes gemäß der Erfindung
für eine
Verbindung der beiden Enden mit Hilfe von zwei Spiralen. In dieser
Figur ist eine Aufeinanderfolge von vier Kettfäden FC1–FC4 zu sehen, die an einem
Ende B (Doppelwebbereich B) des Bandes jeweils keine Schlinge, eine
kleine Schlinge, keine Schlinge und eine große Schlinge bilden. Die Windungen
einer ersten Spirale 30 stehen mit den an diesem Bandende gebildeten
Schlingen im Eingriff und von einem ersten Stab 31 gehalten,
der durch den durch die kleinen Schlingen und die Windungen der
Spirale gebildeten Kanal geführt
wird. Ein zweiter Stab 32 wird durch einen durch die großen Schlingen
und die Windungen der Spirale 30 bebildeten Kanal geführt. Am
anderen (hier nicht gezeigten) Ende des Bandes wird in derselben
Weise verfahren. Insbesondere werden am anderen Bandende die kleinen
und die großen Schlingen
dieses Bandendes mit den Windungen einer zweiten Spirale 33 verzahnt,
die von einem dritten Stab gehalten wird, der durch einen dritten,
durch die kleinen Schlingen und die Windungen gebildeten Kanal gesteckt
wird und durch einen vierten Stab, der in einen vierten, durch die
großen
Schlingen und die Windungen gebildeten Kanal gesteckt wird. Die
beiden so an jedem Bandende eingefügten Spiralen 30, 33 werden
durch einen Stab 34 zusammengeführt, der die verzahnten Windungen
der beiden Spiralen zusammenhält.
Die Länge
der an jedem Bandende gebildeten Schlingen und der Durchmesser der
Stäbe 31 und 32 werden
so berechnet, dass nach dem Zusammenfügen der beiden Bandenden und
nach dessen Inbetriebsetzung das Ende der kleinen Schlingen sich
an den durch die großen
Schlingen gesteckten Stab 32 anlehnt, wodurch eine kraftschlüssige und
zugfeste Verbindung zwischen den kleinen und den großen Schlingen
entsteht. Die Festigkeit dieser Verbindung erreicht einen Maximalwert und
ist vergleichbar mit der in der 3 beschriebenen
Ausgestaltung. Außerdem
verhindern die großen Schlingen
und der zweite Stab 32, dass die Spirale 30 um
den ersten Stab 31 eine Schwenkbewegung ausführt und
reduzieren die Luftdurchlässigkeit
im Bereich der Spiralen, wodurch die Gefahr von Abnutzungserscheinungen
am ersten Stab 31 und der Abdruckbildung auf der Papierbahn
verringert wird. Die Dicke einer jeden Spirale ist identisch mit
der Banddicke und die Breite des Einzelfadens jeder Windung der
Spiralen darf nicht größer als
80% der Breite eines Kettfadens sein.
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Die 5 zeigt eine dritte Ausgestaltung
der Verbindungsschlingen, die für
eine Verbindung der beiden Bandenden mit Hilfe einer Spirale 35 nur
an einem Ende B' des
Webbandes gemäß der Erfindung gebildet
werden. Die Spirale 35 wird zu Ende des Fertigungsprozesses
des Bandes während
des Doppeltwebens an dem andern Ende B des Bandes durch Umlenken
der Kettfäden
FC2 und FC4 um den Windungsabsatz der Spirale und einen Stab 36 herum
dauerhaft befestigt. Am anderen in 5 gezeigten
Bandende werden Schlingen gebildet, deren Zweiergruppen jeweils
durch einen freien Raum getrennt sind. In dieser Figur sieht man,
dass die Aufeinanderfolge von vier Kettfäden FC1–FC4 an diesem Bandende B' jeweils keine Schlinge,
eine Schlinge, keine Schlinge, eine Schlinge bilden. Die Windungen der
Spirale 35 werden mit den Schlingen verzahnt und durch
den durch die Schlingen und die Windungen gebildeten Kanal wird
ein Stab 37 geführt.
Der Freiraum im Innern der Spirale kann durch Füllstäbe wie den Füllstab 38 ausgefüllt werden,
um die Durchlässigkeit
im Verbindungsbereich zu reduzieren.
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Die 6 zeigt eine Konstruktion
des Verbindungsbereichs, die analog zu der in 5 ist, außer dass die Schlingen paarweise
angeordnet sind und die Schlingenpaare durch Freiraumpaare getrennt
sind. Man sieht insbesondere in dieser Figur, dass die Aufeinanderfolge
von vier Kettfäden FC1–FC4 am
Bandende B' jeweils
keine Schlinge, keine Schlinge, eine Schlinge und eine Schlinge
bildet. Durch diese Konstruktion erreicht man eine Reduzierung der
Windungen der Spirale 35 und eine Vergrößerung der Breite des Einzelfadens
aus dem eine jede Windung besteht.
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In
den Ausgestaltungen, wie sie in den 5 und 6 gezeigt werden, müssen die
Windungen der Spirale in Richtung der Schussfäden eine Breite LS haben, die
kleiner als 80% der Breite LF eines Kettfadens (5) oder von zwei Kettfäden (6) ist. Die Festigkeit der
Verbindung erreicht einen Maximalwert und kann genauso hoch sein,
wie in den Bereichen B, B',
wenn die Festigkeit der Spirale so hoch ist wie die des Bandes.
Die Verwendung einer Spirale nach den Ausgestaltun gen der 5 und 6 ist deshalb interessant, weil dadurch
ein Verzahnen der beiden Bandenden ermöglicht wird, durch die eine
kleinere Verbindungsbreite entsteht, wie die in der Ausgestaltung
der 3, wodurch die Gefahr
von Abdrücken
auf der Papierbahn verringert wird.
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Es
ist klar, dass die gerade beschriebene Erfindung auch für Webbänder anwendbar
ist, bei denen zwei oder mehr Schussfädenebenen vorhanden sind. Das
Webband gemäß der Erfindung
kann vorzugsweise auch bei Maschinen zur Herstellung von Faservlies
eingesetzt werden, wie zum Beispiel für Windeln, Universaltücher, Geotextilien,
usw.