EP0432413A1 - Verbundgewebe für Papiermaschinensiebe - Google Patents

Abstract

1.2. Die Erfindung betrifft ein Verbundgewebe für die Verwendung als Papiermaschinensieb, bestehend aus einem ersten oder Obergewebe und einem zweiten oder Untergewebe, die übereinander angeordnet und durch Bindefäden miteinander verbunden sind. 2.1. Der prinzipielle Nachteil von einlagigen oder doppellagigen Sieben, daß diejenigen Eigenschaften, die die Oberflächenqualität des Papiers, nämlich Markierungsfreiheit, bestimmen, und jene Eigenschaften, die für die Stabilität des Siebgewebes maßgeblich sind, nämlich Ausschluß von Relativbewegung der Gewebelagen, nicht oder nur teilweise miteinander harmonieren, soll beseitigt werden. 2.2. Dies geschieht dadurch, daß die Bindefäden gewebeeigene Fäden sind, wobei ein erster Faden mit den zu ihm quergerichteten Fäden des ersten Gewebes im Bindungsmuster dieses Gewebes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist, und ein zweiter Faden mit den zu ihm quergerichteten Fäden des zweiten Gewbes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist, und sich der erste Faden und der zweite Faden im Gewebekörper mehrfach kreuzen, wobei ferner der erste Faden mit den zu ihm quergerichteten Fäden des zweiten Gewebes im Bindungsmuster dieses zweiten Gewebes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist, während der zweite Faden mit den zu ihm quergerichteten Fäden des ersten Gewebes im Bindungsmuster dieses ersten Gewebes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verbundgewebe für die Ver­wendung als Papiermaschinensieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Derartige Papiermaschinensiebe werden in der Naßpartie von Papiermaschinen eingesetzt und dienen dazu, die Fa­sersuspension, die über den Stoffauflauf auf das Sieb geleitet wird, zu entwässern. Die dabei durch Formie­rung von Fasern und Füllstoffen entstehende Papierbahn wird durch das ständig umlaufende Sieb zur Pressenpar­tie der Papiermaschine transportiert.
• Bei diesem Prozeß muß das Sieb nicht nur die wesentli­chen Aufgaben erfüllen, die Papierbahnen zu entwässern, zu formieren und zu transportieren, wobei es entspre­chenden Anforderungen ausgesetzt ist, sondern die Be­schaffenheit des Siebes insbesondere bezüglich seiner Oberflächenstruktur hat sich auch danach zu richten, welche Oberflächeneigenschaften des Papieres hinsicht­ lich seiner Bedruckbarkeit, Glätte und Markierungs­freiheit verlangt werden. Grundsätzlich sind derartige Papiermaschinensiebe während des Papierherstellungs­vorgangs erheblichen mechanischen Belastungen ausge­setzt, einmal verursacht durch hohe Längsspannungen, die im Extremfall über 200 N/cm betragen können, und zum anderen durch große Reibungskräfte, die zu einer mehr oder weniger schnellen Abnutzung der Laufseite des Siebes führen.
• Es ist ein bekannter prinzipieller Nachteil von einla­gigen oder doppellagigen Sieben, daß die Eigenschaften, die die Oberflächenqualität des Papiers bestimmen und jene Eigenschaften, die für die Stabilität des Siebge­webes maßgeblich sind, nicht oder nur teilweise mitein­ander harmonieren. So eignen sich beispielsweise zur Herstellung von Papieren mit erstklassiger Oberflächen­qualität am besten sehr feine, aus dünnen Fäden herge­stellte Siebe. Je feiner aber die Siebe sind, desto ge­ringer ist ihre Stabilität.
• Um aus diesem Dilemma herauszukommen, beschäftigen sich die Siebhersteller seit Jahren mit der Entwicklung von mehrlagigen Sieben und Verbundgeweben, bei denen die einzelnen Sieblagen bzw. Gewebelagen durch eine Binde­kette oder einen Bindeschuß miteinander verbunden sind. Beispiele für solche Verbundsiebe zeigen die DE-OS 24 55 184 und die DE-OS 23 17 694.
• Es sind nun zwar auch bereits Verbundgewebe bekannt ge­worden, bei denen die Verbundung der beiden Gewebelagen mit gewebeeigenen Fäden des Obergewebes erfolgt, wie dies beispielsweise die EP 69 101 zeigt. Diese Verbund­gewebe haben jedoch erhebliche Nachteile. So stört bei ihnen einmal das nicht zu beiden Geweben gleichzeitig passende Bindungsmuster der Bindefäden die Struktur des Gesamtgewebes und führt zu Markierungen im Papier. Zum anderen werden die Bindefäden aufgrund der durch Relativbewegung der beiden Gewebe während der Benut­zung auf der Papiermaschine verursachten Reibung zer­stört, so daß sich die Gewebelagen trennen. Versucht nun der Fachmann, durch geeignete Maßnahmen, beispiels­weise durch Verwendung von dicken, stabilen Bindefäden, die Relativbewegung in den Griff zu bekommen, so wird zwangsläufig das erstgenannte Markierungsproblem ver­schärft, denn je dicker die Bindefäden sind, desto nachhaltiger wird die Struktur des Siebes gestört.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, das Verbundgewebe der genannten Art für den Einsatz als Pa­piermaschinensieb so weiterzubilden, daß die beiden er­wünschten Eigenschaften, nämlich möglichst Markierungs­freiheit und eine Verbindung der Gewebelagen, die Rela­tivbewegungen zwischen ihnen weitgehend ausschließt, gleichzeitig erreicht werden.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bindefäden gewebeeigene Fäden sind, wobei ein er­ster Faden mit den zu ihm quergerichteten Fäden des er­sten Gewebes im Bindungsmuster dieses Gewebes über min­destens eine Rapportlänge verwebt ist, und ein zweiter Faden mit den zu ihm quergerichteten Fäden des zweiten Gewebes im Bindungsmuster dieses Gewebes über minde­stens eine Rapportlänge verwebt ist, und sich der erste Faden und der zweite Faden im Gewebekörper mehrfach kreuzen, wobei ferner der erste Faden mit den zu ihm quergerichteten Fäden des zweiten Gewebes im Bindungs­muster dieses zweiten Gewebes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist, während der zweite Faden mit den zu ihm quergerichteten Fäden des ersten Gewebes im Bindungsmuster dieses ersten Gewebes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist.
• Der wesentliche Gedanke der Erfindung ist somit darin zu sehen, als Bindefäden zwei gewebeeigene Fäden zu verwenden und diese in einer besonderen Weise in die jeweils andere Gewebelage einzuweben, so daß die be­schriebenen Nachteile beim Stand der Technik vermieden werden.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsvorschlags sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Dazu ge­hört insbesondere der Vorschlag, in der erfindungsge­mäßen Weise auch Gewebe miteinander zu verbinden, die mehrlagig sind und die gewebeeigenen Verbindungsfäden in besonderer Weise zur Laufrichtung des Papiermaschi­nensiebs anzuordnen.
• Darüberhinaus betreffen diese Ausgestaltungen die An­passung des Papiermaschinensiebs an den jeweiligen An­wendungsfall, wobei sich als besonders vorteilhaft er­wiesen hat, daß die Verbindungsfäden so formschlüssig in das erste oder Obergewebe und das zweite oder Unter­gewebe eingebunden sind, daß der Formschluß minde­stens gleich ist dem Formschluß der längsgerichte­ten Fäden zu den quergerichteten Fäden der Faden­systeme der ersten und zweiten Gewebelage.
• Daraus ergibt sich, daß bei den erfindungsgemäßen Ver­bundgeweben die Relativbewegung zwischen den miteinan­der verbundenen Einzelgeweben nicht größer sein kann als die Relativbewegung zwischen den miteinander ver­wobenen Längs- und Querfäden der beiden Einzelgewebe. Da letztere Relativbewegung in der Praxis bedeutungslos war, ist auch die bislang störende Relativbewegung zwischen den Einzelgeweben auf ein in der Praxis bedeutungsloses Minimum beschränkt worden.
• Überraschend ist, daß sich diese vorteilhafte Wir­kung sogar mit gewebeeigenen Fäden verwirklichen läßt und sogar ohne negative Beeinflussung der Ober­flächenstruktur des Verbundgewebes. Erreicht wird dies mit einem Webaufwand und Nahtungsaufwand, die nicht größer als bei doppellagigen Geweben sind, die zwar zwei Querfadenlagen, aber nur eine Längs­fadenlage haben.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Längsschnittansicht eines aus der DE-OS 23 17 694 bekannten Verbundgewebes,
• Fig. 2a eine Längsschnittansicht des erfindungsge­mäßen Verbundgewebes entlang zweier Binde­fäden im Obergewebe,
• Fig. 2b eine Draufsicht der dem Papier zugewandten Seite des Obergewebes des Siebs von Fig. 2a, aus der die Anordnung der Bindefäden 1,1′ ,2,2′ im Obergewebe ersichtlich ist,
• Fig. 2c eine Draufsicht der der Papiermaschine zuge­wandten Unterseite des Untergewebes des Ver­bundgewebes von Fig. 2a, aus der die Anord­nung der Bindefäden 1,1′,2,2′ im Untergewebe ersichtlich ist,
• Fig. 3 eine Längsschnittansicht längs zweier Bindefä­den 1, 2, die zwei vollständige Rapporte lang im Bindungsmuster eines der Fig. 2c entspre­chenden Untergewebes mit dem Untergewebe ver­webt sind, und
• Fig. 4 eine Längsschnittansicht eines aus einem einla­gigen Obergewebe und einem doppellagigen Unter­gewebe bestehenden erfindungsgemäßen Gewebes entlang zweier Bindefäden 1, 2.
• Ein Vergleich des aus Fig. 1 bekannten Gewebes mit den in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Geweben läßt die Un­terschiede zwischen der bekannten Verbindungstechnik mit separaten oder gewebeeigenen Bindefäden und der erfindungsgemäßen Verbindungstechnik mit speziell ver­laufenden gewebeeigenen Bindefäden erkennen. Der in Fig. 1 schwarz eingezeichnete Bindefaden 6 stellt zwi­schen dem Obergewebe und Untergewebe keine ausgeprägte formschlüssige Verbindung her, wodurch diese Art der Verbindung bekanntlich erhebliche Relativbewegungen zwischen den beiden Gewebelagen zuläßt, die zur baldi­gen Zerstörung des Gewebes führen.
• Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Verbundgewebe sind dagegen nach einem Verbindungsprinzip gewoben, bei dem die Bindefäden so formschlüssig in das Ober- und Un­tergewebe eingebunden sind, daß der Formschluß nicht kleiner ist als der Formschluß der Fadensysteme, d.h., der längsgerichteten Fäden zu den quergerichteten Fäden der Einzelgewebe selbst. Der Formschluß des Bindefadens 6 beim bekannten Gewebe ist sowohl mit den zu ihm querge­richteten Fäden des Obergewebes als auch mit den zu ihm quergerichteten Fäden des Untergewebes kleiner als der Formschluß der beiden Fadensysteme des Untergewebes und der Formschluß der beiden Fadensysteme des Obergewebes.
• Unter Formschlüssigkeit wird somit im vorliegenden Fall der Grad der Einbindung eines Bindefadens in die Gewebe­lage oder -lagen bezeichnet, wobei die Formschlüssigkeit um so größer ist, je größer dieser Einbindungsgrad ist, und damit je fester der Bindefaden verwebt ist bzw. je fester er die Gewebestrukturen zusammenhält, in denen er eingebunden ist.
• Das in den Fig. 2a bis 2c dargestellte erfindungsgemäße Verbundgewebe weist ein Obergewebe 3 auf, das in Leinen­bindung gewebt ist (Fig. 2a, 2b), und ein Untergewebe 4, das in einer vier-schäftigen Kreuzköperbindung als Schußläufer ausgebildet ist (Fig. 2a, 2c). Jeder vierte Längsfaden des Untergewebes 4 und jeder vierte Längsfa­den des Obergewebes 3 ist ein verbindender oder Binde­faden 1, 1′, 2, 2′, wobei ein erster Faden 1, 1′ mit den zu ihm quergerichteten Fäden des Obergewebes 3 im Bin­dungsmuster dieses Gewebes über mindestens eine Rapport­länge verwebt ist, und ein zweiter Faden 2, 2′ mit den zu ihm quergerichteten Fäden des Untergewebes 4 im Bin­dungsmuster dieses Gewebes über mindestens eine Rapport­länge verwebt ist. Wie insbesondere aus Fig. 2a ersicht­lich, kreuzen sich der erste Faden 1, 1′ und der zweite Faden 2, 2′ im Gewebekörper. Der erste Faden 1, 1′ ist ferner mit den zu ihm quergerichteten Fäden des Unter­gewebes 4 im Bindungsmuster dieses Untergewebes über mindestens eine Rapportlänge verwebt, während der zwei­te Faden 2, 2′ mit den zu ihm quergerichteten Fäden des Obergewebes 3 im Bindungsmuster des Obergewebes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist, wobei das Kreuzen des ersten Fadens 1, 1′ und des zweiten Fadens 2, 2′ sich ständig wiederholt.
• Die durch drei dazwischenliegende Längsfäden des Obergewe­bes bzw. Untergewebes getrennten Bindefäden 1, 2; 1′, 2′, sind um vier Querfäden des Ober- bzw. Untergewebes gegeneinander versetzt, um eine möglichst günstige Verteilung der Kreuzungspunkte 7 (Fig. 2a) im Gewe­bekörper zu erreichen.
• Wie aus der Schnittansicht des erfindungsgemäßen Ver­bundgewebes in Fig. 3 ersichtlich, wo dargestellt ist, wie die beiden Bindefäden 1, 2 über zwei vollständige Rapporte im Bindungsmuster des in Fig. 2c dargestellten Untergewebes mit letzterem verwebt sind, können die Kreuzungspunkte 7 entlang der Bindefäden auch weiter auseinanderliegen. In diesem Fall kann auch, falls er­forderlich, eine größere Anzahl von Bindefäden in das Gewebe eingearbeitet sein. Im Grenzfall könnten dann alle Fäden einer Fadenrichtung Bindefäden im Sinne der Erfindung sein. Für viele Anwendungsfälle ist es je­doch ausreichend, wenn die Anzahl der Bindefäden wenig­stens 10% der in der gleichen Richtung verlaufenden Fä­den beträgt. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzu­weisen, daß die Bindefäden 1,1′; 2,2′ entweder parallel zur Laufrichtung des Papiermaschinensiebs verlaufen können oder quer dazu, und daß auch eine Kombination aus quer- und längsverlaufenden Bindefäden möglich ist, obgleich diese in den dargestellten Ausführungsbeispie­len nicht ersichtlich ist.
• Des weiteren hat sich bewährt, von den Fäden, die paral­lel zur Laufrichtung des Papiermaschinensiebs verlaufen, wenigstens 25% als Bindefäden der mit 1,1′ bzw. 2,2′ in den Zeichnungsfiguren bezeichneten Art auszubilden.
• Während die in den Fig. 2a bis 2c und 3 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundgewebes dadurch gekennzeichnet ist, daß sowohl das Obergewebe 3 als auch das Untergewebe 4 einlagig sind, läßt sich die
• Erfindungslehre auch bei Verbundgeweben verwirklichen, bei denen wenigstens eines der beiden Einzelgewebe mehrlagig ausgebildet ist. Einen solchen Fall zeigt Fig. 4 anhand eines doppellagigen Acht-Schaftgewebes, bei dem die aufeinanderfolgenden Kettfäden mit der Steigungszahl (Versatzzahl) 3 oder 5 gegeneinander versetzt sind. Mit dieser Zahl ist das Bindungsmuster des Untergewebes 5 definiert. Der Rapport der Kettfä­den ist aus Fig. 4 ablesbar. Das Obergewebe 3 von Fig.4 ist in Übereinstimmung mit den oben beschriebenen Aus­führungsformen in Leinenbindung gewebt.
• Gemäß einer speziellen Ausführungsform des in den Fig. 2a bis 2c dargestellten Verbundgewebes weist das Papiermaschinensieb die folgende Zusammensetzung auf:

  Obergewebe (Formiergewebe)
  Bindungsmuster:	Leinenbindung
  Längsfadenanzahl:	30 / cm
  Längsfaden Ø:	0,17 mm
  Längsfadenmaterial:	Polyester
  Querfadenanzahl:	26 / cm
  Querfaden Ø:	0,17 mm
  Querfadenmaterial:	Polyester

  Untergewebe (Verschleiß- und Stabilisierungsgewebe)
  Bindungsmuster:	Vierschaft-Kreuzköper.
  Längsfadenanzahl:	30 / cm
  Längsfaden Ø:	0,17 mm
  Längsfadenmaterial:	Polyester
  Querfadenanzahl:	26 / cm
  Querfaden Ø:	0,25 / 0,25 mm
  Querfadenmaterial:	Polyester Polyamid

• Die erfindungsgemäßen Verbundgewebe können sowohl flach gewebt als auch rund gewebt sein. Im ersten Fall sind die Kettfäden die Längsfäden und das Sieb­gewebe muß durch eine Naht endlos gemacht werden. Im zweiten Fall bilden die Schußfäden die Längsfäden bzw. Umfangsfäden des Gewebeschlauches.
• Es versteht sich im Hinblick auf die obigen Ausfüh­rungen, daß der Erfindungsvorschlag nicht auf einfa­che Obergewebe oder die in den Fig. 2a, 2c, 3 und 4 dargestellten Untergewebe beschränkt ist, sondern sich bei den vielfältigsten Gewebearten verwirklichen läßt, die zu Verbundgeweben zusammengebaut sind.

Claims (10)

1. Verbundgewebe für die Verwendung als Papiermaschi­nensieb, bestehend aus einem ersten oder Obergewebe und einem zweiten oder Untergewebe, die übereinander ange­ordnet und durch Bindefäden miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Binde­fäden (1, 2, 1′, 2′) gewebeeigene Fäden sind, wobei ein erster Faden (1, 1′) mit den zu ihm quergerichteten Fä­den des ersten Gewebes (3) im Bindungsmuster dieses Ge­webes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist, und ein zweiter Faden (2, 2′) mit den zu ihm quergerich­teten Fäden des zweiten Gewebes (4, 5) im Bindungsmuster dieses Gewebes (4, 5) über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist, und sich der erste Faden (1, 1′) und der zweite Faden (2, 2′) im Gewebekörper mehrfach kreuzen, wobei ferner der erste Faden (1, 1′) mit den zu ihm quergerichteten Fäden des zweiten Gewebes (4, 5) im Bindungsmuster dieses zweiten Gewebes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist, während der zweite Fa­den (2, 2′) mit den zu ihm quergerichteten Fäden des ersten Gewebes (3) im Bindungsmuster dieses ersten Gewebes über mindestens eine Rapportlänge verwebt ist.

2. Verbundgewebe nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß sowohl das erste Gewebe (3) als auch das zweite Gewebe (4) einlagig ist.

3. Verbundgewebe nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß wenigstens eines der bei­den Gewebe mehrlagig ist.

4. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jene gewe­beeigenen Fäden (1, 1′, 2, 2′), die die Verbindung des ersten mit dem zweiten Gewebe bewirken, parallel zur Laufrichtung des Papiermaschinensiebs verlaufen.

5. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jene gewe­beeigenen Fäden (1, 1′, 2, 2′), die die Verbindung des ersten mit dem zweiten Gewebe bewirken, quer zur Lauf­richtung des Papiermaschinensiebs verlaufen.

6. verbundgewebe nach Anspruch 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß von den Fäden, die paral­lel zur Laufrichtung des Papiermaschinensiebs verlaufen, ein Anteil von wenigstens 25% Bindefäden (1, 1′, 2, 2′) für das erste und zweite Gewebe sind.

7. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­bindungsfäden (1, 1′, 2, 2′) so formschlüssig in das erste oder Obergewebe und das zweite oder Untergewebe eingebunden sind, daß der Formschluß mindestens gleich ist dem Formschluß der längsgerichteten Fäden zu den quergerichteten Fäden der Fadensysteme des ersten und des zweiten Gewebes.

8. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das er­ste oder Obergewebe in Leinenbindung gewebt ist, und das zweite oder Untergewebe in einer vier-schäftigen Kreuzköperbindung als Schußläufer ausgebildet ist, wo­bei jeder vierte Längsfaden des zweiten oder Unterge­webes und jeder vierte Längsfaden des ersten oder Ober­gewebes ein Bindefaden (1, 1′, 2, 2′) ist.

9. Verbundgewebe nach Anspruch 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß die durch drei dazwi­schenliegende Längsfäden des ersten oder Obergewebes bzw. zweiten oder Untergewebes getrennten Bindefäden (1, 2; 1′, 2′) um vier Querfäden des Ober- bzw. Un­tergewebes gegeneinander versetzt sind.

10. Verbundgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die An­zahl der Bindefäden (1, 1′, 2, 2′) wenigstens 10% der in der gleichen Richtung verlaufenden Fäden be­trägt.

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