EP0080686A1

EP0080686A1 - Doppellagiges Gewebe als Bespannung für Papiermaschinen

Info

Publication number: EP0080686A1
Application number: EP82110798A
Authority: EP
Inventors: Georg Borel
Original assignee: Herman Wangner GmbH and Co KG
Current assignee: Herman Wangner GmbH and Co KG
Priority date: 1981-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1983-06-08
Also published as: ATE19105T1; DE3270485D1; US4564052A; DE3146385A1; EP0080686B1; DE3146385C2

Abstract

Das doppellagige Gewebe, das als Bespannung für Papiermaschinen dient, besteht auf längs verlaufenden Kettdrähten (1) und zwei Lagen quer verlaufender Schussdrähte (2), wobei zumindest ein Teil der Kettdrähte (1) mit Schussdrähten (2) beider Lagen verwoben ist. Aufeinanderfolgende oder durch höchstens einen dazwischen liegenden Kettdraht getrennte Kettdrähte (1) sind auf der Papierseite und/oder der Laufseⁱte zumindest streckenweise paarweise parallel geführt. In der oberen Lage können die paarweise parallel geführten Kettdrähte (1) über zumindest zwei Schussdrähte (2) geführt sein. Jeweils zwei benachbarte Kettdrähte (1) können in der unteren Lage bei der Abkröpfung um zwei nicht aufeinander folgende Schussdrähte (2) zusammengefügt sein.

Description

Die Erfindung betrifft ein doppellagiges Gewebe als Bespannung für Papiermaschinen, und zwar sowohl für den Blattbildungsteil als auch für die Trockenpartie. Das Gewebe enthält zwei Lagen quer verlaufender Schussdrähte sowie längs verlaufende Kettdrähte, von denen mindestens ein Teil mit den Schussdrähten beider Lagen verwoben ist.
Seit dem Beginn der Umstellung der Papiermaschinen vom Betrieb mit Metalltüchern auf Synthetik-Siebe befindet sich das Synthetiksieb in ständiger Entwicklung. Synthetik-Gewebe werden auch in der Trockenpartie eingesetzt. Zunächst wurden einlagige Bindungen verwendet. Durch die Umstellung auf doppellagige Bindungen ist die Längsstabilität und die Retention verbessert worden. Schwierigkeiten bereiten jedoch nach wie vor die Gewebemarkierung der Papierbahn und der hohe Abrieb, insbesondere bei der Verwendung im Blattbildungsteil der Nasspartie.
Aus der DE-OS 22 63 4.76 ist es bekannt, zur Herstellung eines monoplanen Siebes, bei dem im fixierten Zustand die Kett- und Schussabkröpfungen in einer Ebene liegen, den Kettdraht mindestens zweimal über einen Querdraht der oberen Schusslage zu führen. In der Praxis wurde dieses Ziel jedoch nur teilweise erreicht, denn die Markierung blieb infolge der senkenförmigen Vertiefungen in Diagonalrichtung zwischen den Gruppierungen der Kett- und Schussabkröpfungen sehr groß und konnte auch durch Schleifen der Papierseite nicht beseitigt werden..Dadurch dass der Kettbogen auf der Laufseite unter zwei Schusspaaren verlief, war er ausserdem einem sehr schnellen Abrieb unterworfen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird in der DE-OS 25 40 490 die Kette auf der Laufseite nur unter einem einzigen Schussdraht hindurchgeführt. Dadurch verlängerte sich der freie Schussbogen und der Kettdraht konnte bei hoher Fixierspannung tiefer ins Innere des Gewebes eingebettet werden. Die Laufzeitverbesserung war jedoch dadurch begrenzt, dass nur relativ dünne Schussdrähte auf der Laufseite eingewoben werden können, da sonst der Kettdraht den dickeren, biegesteifen Schussdraht nicht ausreichend verformen könnte und dadurch auf der Aussenseite des Siebes verbleiben würde.
Aus der DE-OS 27 06 235 und der SE-AS 77 02 520-3 ist es bei einem doppellagigen Papiermaschinensieb bekannt, auf der Papierseite die Kettdrähte nur einen einzigen Schussdraht abbinden zu lassen. Das Sieb besitzt ein symetrisches Webbild auf der Papierseite und auf der Laufseite und zeichnet sich durch eine hohe Durchlässigkeit aus. Die langen Schussbögen verursachen jedoch eine starke Markierung, so dass das Sieb nicht bei markierungsempfindlichen Papieren anwendbar ist.
Während bei den vorausgehend genannten Papiermaschinensieben die Papierseite hauptsächlich durch die Schussdrähte gebildet wird, ist es aus dem DE-GM 76 30 822 bekannt, die Papierseite überwiegend aus Kettdrähten zu bilden. Bei diesem Sieb liegen die Kettdrähte über den Schussdrähten der oberen Lage. Da das Papierfaserfliess ebenfalls längsorientiert ist, führt dies zu Schwierigkeiten bei der Blattabnahme.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein doppellagiges Gewebe als Bespannung für Papiermaschinen zu schaffen, das sich auch zur Herstellung von markierungsempfindlichen Papieren eignet, eine gute Retension und eine hohe Laufzeit besitzt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass benachbarte Kettfäden oder durch höchstens einen weiteren Kettfaden getrennte Kettfäden auf der Papierseite und/oder auf der. Laufseite zumindest streckenweise paarweise parallel geführt sind.
Dass durch das erfindungsgemässe doppellagige Gewebe nur eine geringe Markierung verursacht wird, dürfte darauf zurückzuführen sein, dass die Fasern der Papierbahn statt durch Einzelbögen der Drähte durch eine Flächenstruktur abgestützt werden, die durch die parallel geführten benachbarten Kettdrähte gebildet wird, insbesondere, wenn diese über zwei oder mehr Schussdrähte der oberen Sieblage laufen. Dass die Kettfäden zumindest streckenweise parallel geführt werden, bedeutet dabei, dass sie vor dem selben Schussdraht an die Sieboberseite steigen und diese ebenfalls gemeinsam _ hinter dem selben Schussdraht verlassen. Bei den bekannten doppellagigen Geweben ist die Markierung deshalb stärker, weil die- Oberfläche aus zahlreichen einzelnen Abkröpfungen der Kett- oder Schussdrähte besteht, die im leicht verformbaren Papierfaserfliess verhältnis- mäss.ig tiefe Eindrücke hinterlassen. Diese Eindrücke haben entsprechend dem Webmuster eine gesetzmässige Anordnung, die als Gewebemarkierung auffällt, obwohl der einzelne Eindruck kaum wahrnehmbar ist. Die durch die Kett_- oder Schussabkröpfungen hervorgerufenen Eindrücke sind dann besonders stark, wenn die Abkröpfungen von offenen Maschen umgeben sind.
Vorzugsweise wird die flächige Abstützung des Papierbreis durch unmittelbar benachbarte Kettdrähte gebildet und nicht durch Schussdrähte, weil die Dichte der Kettdrähte bei einem doppellagigen Sieb normalerweise dreimal so hoch ist wie die Dichte der Schussdrähte. Es bereitet daher erhebliche Schwierigkeiten, zwei aufeinanderfolgende Schussdrähte so nahe zusammenzubringen, daß sie für den Papierbrei eine nahezu geschlossene Fläche bilden.-Bei den Kettdrähten besteht dieses Problem nicht, da bei einem doppellagigen Sieb der Kettdraht-Füllgrad meistens über 100 % Prozent liegt. Der Füllgrad ist folgendermassen definiert: Füllgrad = Anzahl der Kettdrähte/cm x _Kettdrahtdurchmesser (in cm) x 100. Wegen des sehr hohen Füllgrades eines doppellagigen Siebes ist es sogar möglich, nicht nur unmittelbar benachbart laufende Kettdrähte, sondern erst den übernächsten Kettdraht zur Bildung der Abstützungsfläche zu verwenden.
Eine Verbesserung der Gewebemarkierung ergibt sich auch dadurch, dass die Gewebeoberseite zwei Arten von Markierungen aufweist, nämlich zum einen die Flächenmarkierungen, die durch die streckenweise parallel geführten Kettdrähte gebildet werden, und zum anderen die Einzeldrahtmarkierungen, die von der Abkröpfung einzelner Schussdrähte herrühren. Diese beiden Arten von Markierungen wechseln sich ab, wodurch die Gesetzmässigkeit der Markierungsanordnung gebrochen wird, was gleichbedeutend mit einer Verringerung der Markierung ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein doppellagiges Gewebe, bei dem die Kettdrähte in beiden Lagen paarweise parallel geführt sind;
Fig. 2 ein doppellagiges Sieb, bei dem zwei benachbarte Kettdrähte jeweils nur auf der Oberseite parallel geführt sind und von jedem Kettdrahtpaar nur ein Kettdraht auch in die untere Lage eingebunden ist, wobei der Verlauf beider Kettdrähte dargestellt ist;
_Fig. 3 die Oberseite einer weiteren Ausführungsform des doppellagigen Gewebes;
Fig. 4 die untere Lage eines doppellagigen Gewebes (von oben betrachtet);
Fig. 5 die einzelnen auf einen Schussd.raht in der unteren Lage ausgeübten Kräfte, die zu seiner Abkröpfung führen;
Fig. 6 den Kettdrahtverlauf und den Schussdrahtverlauf in der unteren Lage eines doppellagigen Gewebes und
Fig. 7 bis 10 jeweils mit Darstellungen a bis c, das Webbild der Oberseite, das Webbild der Unterseite bzw. den Verlauf der Längsdrähte bei den doppellagigen Geweben nach den Beispielen.

Die Zeichnung betrifft offen gewebte Gewebe, so dass die Kettdrähte in Maschinenrichtung und die Schussdrähte quer dazu verlaufen. Die Erfindung ist jedoch auch auf endlos oder rundgewobene Siebe anwendbar, wobei die Bezeichnungen "Kettdrähte" und "Schussdrähte" zu vertauschen sind. Im Nachfolgenden werden also unter "Kettdrähte" immer die in Maschinenrichtung und unter "Schussdrähte" immer die quer dazu verlaufenden Drähte verstanden.
Fig. 1 zeigt ein doppellagiges Gewebe, bei dem die Kettdrähte 1 über ihren gesamten Verlauf doppelt geführt sind, so dass die Kettdrähte sowohl auf der Papierseite als auch auf der Laufseite paarweise parallel nebeneinander laufen.
Die gewünschte flächige Abstützung des Papierbreis erhält man dabei dadurch, dass das Kettdrahtpaar über mindestens zwei Schussdrähte 2 der oberen Lage führen.
Auf der Unter- oder Laufseite ergibt sich durch die paarweise Führung der Kettdrähte eine Verdoppelung der freien Flottierung des Schussdrahtes 2 bei gegebener Kettdrahtdichte, ohne dass die Schaftzahl der Webmaschine verdoppelt werden muss.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform kann der Schussdraht 2 auch stärker abgekröpft werden, weil durch die Anordnung der Kettdrähte 1 paarweise nebeneinander wesentlich dickere Schussdrähte 2 in der unteren Lage verwendet werden können.
Bei einlagigen Papiermaschinensieben führt die Doppel-Kettdrahtführung zu-keinen Vorteilen. Durch die Verteilung des Kettdrahtquerschnitts.auf mehrere Drähte ergibt sich zwar ein insgesamt dünneres und biegsameres Papiermaschinensieb, gleichzeitig nimmt aber die offene Fläche durch die Verbreiterung des Drahtquerschnitts in Querrichtung ab. Durch die Verringerung des Kettdrahtdurchmessers wurden die Siebe sehr abriebempfindlich, obwohl der Gesamtquerschnitt der Kette unverändert blieb. Bei dem in Fig. 1 gezeigten doppellagigen Gewebe wird jedoch nicht ein Kettdraht in zwei Kettdrähte aufgeteilt, sondern die Kettdrahtstärke bleibt gegenüber einem Gewebe sonst gleicher Konstruktion unverändert und nur die Kettdrahtführung wird so verändert, dass sich eine Doppelkette ergibt.
Während bei einlagigen Papiermaschinensieben mit Doppelkettführung die Kettdrähte wesentlich dünner sind als die Schussdrähte und sogar weniger als den halben Durchmesser der Schussdrähte aufweisen können, haben bei der in Fig. l gezeigten Ausführungsform der Erfindung die Schussdrähte 2 und die Kettdrähte 1 etwa gleichen Durchmesser, wobei,.wie allgemein üblich, der Durchmesser der Kettdrähte etwa 10 % kleiner sein kann.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform verlaufen die Kettdrähte la, lb nur auf der Oberseite des Gewebes paarweise parallel. Der Verlauf des einen Kettdrahtes eines Paares ist in der oberen Darstellung von Fig. 2 und der Verlauf des anderen Kettdrahtes des selben Paares in der unteren Darstellung von Fig. 2 gezeigt.
Man erkannte daraus, dass von jedem Kettdrahtpaar nur der eine Kettdraht la auch in der unteren Lage eingebunden ist. Der andere Kettdraht lb verläuft an dieser Stelle weiter im Gewebeinneren und ist damit keinem Abrieb ausgesetzt. Auch bei dieser Gewebekonstruktion ergibt sich eine Verdoppelung der freien Flottierungslänge der Schussdrähte 2 der Laufseite, das Weben erfordert jedoch eine doppelte Schaftzahl gegenüber dem Weben des in Fig. 1 gezeigten Gewebes und ausserdem zwei Zettelwalzen.
Eine weitere Ausführungsform des Prinzips der Bildung von Abstützflächen ist in Fig. 3 gezeigt. Die Kettdrähte 1 sind dabei so geführt, dass sie pro Rapport auf der Papierseite zweimal an der Bildung der Stützflächen beteiligt sind: das erstemal gemeinsam mit dem vorausgehenden Kettdraht, das zweitemal mit dem darauf folgenden Kettdraht.
Diese Ausführungsform hat gegenüber der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform den Vorteil, dass benachbarte Kettdrähte 1 im Siebinneren nicht mehr parallel zueinander verlaufen, sondern im Siebinneren stets unter einem erheblichen Winkel zueinander verlaufen. Dies bewirkt eine öffnung in Schrägrichtung und damit eine höhere Durchlässigkeit im Gewebeinneren.
In Fig. 4 ist in einem Blick von oben auf die untere Lage des Gewebes gezeigt, wie durch paarweises Abkröpfen der Kettdrähte 1 um die unteren Schussdrähte 2 ein besseres (stärkeres) Abkröpfen dieser Schussdrähte erreicht wird. In Fig. 4 ist jeder Kettdraht 1 zusammen mit dem vorausgehenden Kettdraht um einen bestimmten Schussdraht 2 abgekröpft, d. h. verläuft unter einem Schussdraht. Er verläuft dann zwei Kettdrähte weit im Siebinneren, d. ist über zwei Schussdrähten geführt, und ist dann mit dem nachfolgenden Kettdraht unter den dritten Schussdraht wiederum abgekröpft. Selbstverständlich können die Kettdrähte auch über eine Distanz von mehr als zwei Schussdrähten im Gewebeinneren verlaufen. Unabhängig von der Bindung der oberen Lage wird durch dieses paarweise Abkröpfen der Kettdrähte in der unteren Lage ein stärkeres Abkröpfen der Schussdrähte und somit eine Verbesserung der Laufzeit erreicht.
Fig. 5 erläutert die Einflussgrössen, die die Abkröpfung des Schussdrahtes auf der Laufseite bestimmen. Das Ziel ist, die Schussdrähte 2 so abzukröpfen, dass sie tiefer liegen als die Kettdrähte und sich vor den Kettdrähten l durchschleifen. Bei gegebener Kettdrahtstärke kröpft sich ein Schussdraht um so stärker ab, erstens, je länger die freie Flottierung F ist, zweitens, je grösser die Kraft A ist, mit-der die aussen liegenden Kettdrähte A auf den Schussdraht drücken, und drittens, je grösser die von den den innen verlaufenden Kettdrähten B ausgeübte, nach unten gerichtete Kraft ist.
Zu diesen drei Einflussgrössen ist folgendes zu sagen: Die Länge der freien Flottierung wird durch die Schaftzahl der Bindung bestimmt und ist somit vorgegeben, so dass bei einer bestimmten Bindung die Stärke der Abkröpfung durch die von den aussen liegenden und den innen liegenden Kettdrähten ausgeübten Kräften beeinflusst wird. Die aussen liegenden Kettdrähte A müssen stark genug sein (grosser Durchmesser), um den kurzen Schussbogen zu bilden. Nach dem in Fig. 4 veranschaulichten Prinzip wird dies dadurch.erreicht, dass. zwei benachbarte Kettdrähte bei der Abkröpfung zusammenwirken. Die von den innen liegenden Kettdrähten B ausgeübte, nach unten gerichtete Kraft kann dadurch erhöht werden, dass man jeden Kettdraht pro Rapport mindestens um zwei nicht unmittelbar aufeinander folgende Schussdrähte auf der Laufseite abkröpft. Während bei herkömmlichen Bindungen die Kette nach dem Umschlingen eines Schussdrahtes auf der Laufseite im Siebinneren aufwärts zur oberen Lage geführt wird, ist der Kettdraht nochmals um einen weiteren Schussdraht abgekröpft, bevor er in die obere Lage eingebunden wird.
Fig. 6 zeigt in der oberen Abbildung diese zweimalige Einbindung jedes Kettdrahtes pro Rapport in die untere Lage. In der unteren Abbildung von Fig. 6 ist das Zusammenlegen zweier Kettdrähte zur Bildung eines Schussdrahtbogens gezeigt.
Ein weiterer Vorteil ist dabei, dass im Siebinneren relativ wenig parallel verlaufende Kettdrähte vorhanden sind, d. h. die meisten Kettdrähte verlaufen unter einem Winkel zueinander im Siebinneren. Dadurch werden Verstopfungen im Siebinneren vermieden und die Entwässerungsleistung des Siebes erhöht. Diese Massnahme wirkt sich um so stärker aus, je höher die Schaftzahl der Bindung ist.

Beispiel 1:

Das Gewebe ist doppellagig und besteht im Fertigzustand aus 62 Längsdrähten/cm (Kettdrähte beim Flachweben, Schussdrähte beim Endlosweben) aus Polyester-Monofilen mit einem Drahtdurchmesser von 0,17 mm.
Die paarweise übereinanderliegenden Querdrähte sind ebenfalls Monofile. Das Gewebe hat insgesamt 2 x 23 Querdrähte, 23 in der oberen Lage und 23 in der unteren. Die Querdrähte der oberen Lage sind durchwegs aus Polyester und haben einen Durchmesser von 0,17 mm. In der unteren Lage sind wechselweise Drähte aus Polyester und Polyamid eingewoben, beide haben einen-Durchmesser von 0,18 mm.
Die Gewebebindung ist 8-schäftig. Die Längsdrähte werden so geführt, dass sie auf der Papierseite zweimal über je zwei Querdrähte geführt werden. Die gewünschte Flächenstruktur entsteht durch den streckenweisen Parallellauf von zwei aufeinander folgenden Längsdrähten.

Fig. 7 a zeigt das Webbild der Papierseite,
Fig. 7 b zeigt das Webbild der Laufseite,
Fig. 7 c zeigt den Verlauf eines Längsdrahtes.

Die Längsdrähte sind also lediglich auf der Papierseite zusammengeführt, so dass ein Gewebe mit flächenartig gestalteter Oberseite und konventionell ausgeführter Laufseite vorliegt.

.Beispiel 2:

Das Sieb hat die gleiche Ausführung der Längsdrähte, wie in Beispiel 1, lediglich die Führung der Längsdrähte wurde geändert. Aufeinanderfolgende Längsdrähte werden auf der Laufseite durch zweifaches Einbinden streckenweise zusammengefügt. Auf der Papierseite sind sie nur einmal eingebunden. Somit entsteht eine konventionelle Papierseite und eine Unterseite mit verstärkt abgekröpften Querdrähten. In der Papierseite werden Querdrähte vom Durchmesser 0,17 mm verwendet, in der Laufseite abwechselnd Polyester- und Polyamid-Drähte, beide mit Durchmesser 0,22 mm.

Fig. 8 a zeigt das Webbild der Papierseite dieses Siebes,
Fig. 8 b zeigt das Webbild der Laufseite und
Fig. 8 c zeigt den Verlauf der Längsdrähte.

Beispiel 3:

Die aufeinanderfolgenden Längsdrähte werden streckenweise einmal oben und einmal unten paarweise zusammengeführt, haben jedoch in der restlichen Länge, d. h. ausserhalb dieser Abkröpfungsstellen, einen unterschiedlichen Verlauf.
Die gewählte Bindung ist 11-schäftig. Die Ausführung der Längsdrähte bleibt unverändert mit 62 Längsdrähten/ cm mit einem Durchmesser von 0,17 mm. Die Querdrähte der oberen Lage haben einen Durchmesser von 0,17 mm und sind alle aus Polyester. Die Querdrähte der unteren Lage haben einen Durchmesser von 0,24 mm und sind abwechselnd aus Polyester und Polyamid.

Fig. 9 a zeigt das Webbild der Oberseite,
Fig. 9 b das der Unterseite und
Fig. 9 c den Verlauf der Längsdrähte.

Beispiel 4:

Im Unterschied zu den vorhergehenden drei Beispielen verlaufen je zwei Längsdrähte über die gesamte Länge paarweise parallel.
Die Dichte der Längsdrähte ist wieder 62 pro cm. Sie sind Polyester-Monofile von 0,17 mm Durchmesser.
Die Querdrähte der oberen Lage sind.0,17 mm stark. In der unteren Lage haben die Querdränte einen Durchmesser von 0,26 mm, das Material ist abwechselnd Polyester und Polyamid.

Fig. 10 a zeigt das Webbild der Oberseite,
Fig. 10 b das der Unterseite und
Fig. 10 c den Verlauf eines Längsdrahtes.

Claims

1. Doppellagiges Gewebe als Bespannung für Papiermaschinen mit längs verlaufenden Kettdrähten (1) und mit zwei Lagen quer verlaufender Schussdrähte (2), wobei zumindest ein Teil der Kettdrähte (1) mit Schussdrähten (2) beider Lagen verwoben ist, dadurch gekennzeichnet, dass aufeinanderfolgende oder durch höchstens einen dazwischen liegenden Kettdraht getrennte Kettdrähte (1) auf der Papierseite und/oder der Laufseite zumindest strekkenweise paarweise parallel geführt sind.

2. Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der oberen Lage die paarweise parallel geführten Kettdrähte (1) über zumindest zwei Schussdrähte (2) geführt sind.

3. Gewebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Kettdrähte (1) über die gesamte Rapportlänge parallel geführt sind.

4. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Kettdrahtpaar nur ein Kettdraht (1) in die untere Lage eingebunden ist.

5. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kettdraht (1) in der oberen Lage pro Rapport mindestens zweimal über zwei Schussdrähte (2) geführt ist, und zwar das erste Mal gemeinsam mit dem vorausgehenden Kettdraht (1) und das zweite Mal gemeinsam mit dem nachfolgenden Kettdraht (1).

5. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Kettdrähte (1) in der unteren Lage bei der Abkröpfung um zwei nicht aufeinander folgende Schussdrähte (2) zusammengefügt sind.