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Verfahren zur Herstellung einer Nahtverbindung an Drahtgeweben
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Nahtverbindung an Drahtgeweben, insbesondere Papiermaschinensieb, aus gereckten Kunststoff-Monofilamenten mit Hilfe mindestens eines Verbindungsdrahtes. Solche Drahtgewebe, die reine Kunststoffgewebe oder Mischgewebe, z. B. mit Kunststoffkette und Metallschuss, gegebenenfalls auch Schussdrähte mit einem Metallkern und einem Kunst- stoffmantel sein können, erlangen als Sieb- und Filtergewebe zunehmende Bedeutung, insbesondere auch in der Papier-und Zellstoffindustrie als Maschinen- und Entwässerungssiebe. Soweit diese Siebe auf Metalltuch-Webstühlen als endliches Band gewebt werden, bereitet die Herstellung der zum Endlosmachen erforderlichen Naht gewisse Schwierigkeiten.
Bis jetzt werden Noah- un Webnähte angewendet, die den an sie gestellten Ansprüchen zwar durchaus genügen, jedoch teuer in der Herstellung sind und viel Geschicklichkeit erfordern.
Für Papiermaschinensiebe aus Metalltuch sind verschiedene Löt- und Schweissnahtverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung entwickelt worden. Für Kunststoffsiebe gibt es aber bisher keine brauchbare Nahtverbindung, da Kunststoffsiebe ausschliesslich aus gereckten Monofilen hergestellt werden, die ohne Ausnahme bei bestimmten Wärmegraden eine molekulare Veränderung erfahren, mit der Wirkung, dass die Reckung wieder verschwindet und der Draht unter Durchmesserzunahme zusammenschrumpft. Die Schwierigkeiten, die aus dieser Wärmeempfindlichkeit hervorgehen, konnten bisher nicht überwunden werden.
Die Erfindung zeigt einen Weg dafür. Erfindungsgemäss ist das neue Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der als letzter Schussfaden an einem bzw. beiden Gewebeenden eingelegte Verbindungsdraht aus Metall als elektrischer Leiter dient sowie erhitzt und direkt oder über eine auf ihm aufgebrachte Kunststoffhülle mit den Kunststoff-Kettfädenenden beider Gewebeenden bzw. mit den Kunststoff-Kettfädenenden je eines Gewebeendes verklebt oder verschweisst wird, wonach im letzteren Falle die Gewebeenden in an sich bekannter Weise unter Umschlingung der beiden Verbindungsdrähte vernäht werden.
Bekannt ist auch ein Verfahren zur Verbindung der Enden von Metalltüchern und Metallgeweben, bei dem zwischen die Kettdrahtenden der zu verbindenden Tuch-oder Gewebekanten an sich bekannte Einschlagdrähte aus Lotmasse mit oder ohne Metallkern höheren Schmelzpunktes eingelegt, die Gewebekanten hierauf dicht aneinandergelegt werden und die Lotmasse schliesslich zum Schmelzen gebracht wird.
Hiebeiwird die Schmelzwärme von aussen zugeführt. An der Nahtstelle bildet sich ein breiter Lotmetallstreifen, und daher ist das Verfahren nur für Metallgewebe brauchbar, bei welchen es nicht auf die Erhaltung des Gewebestrukturbildes ankommt. Für Papiermaschinensiebe, bei denen sich die Lötstelle markieren würde, ist das Verfahren nicht anwendbar ; es ist überdies auf Metallgewebe beschränkt. Bei Me- tallgeweben ist auch ein Verfahren zur Nahtverbindung bekannt, bei dem die Kettfädenenden auf gleiche Länge abgeschnitten und in die Senkrechte zur Gewebeebene umgebogen werden. Die so vorbereiteten Kanten werden dann unter Zwischenlage eines mit Lotmetall ummantelten Verbindungsdrahtes aneinandergestossen und das Ganze zusammengelötet.
Auch dieses Verfahren lässt sich auf Drahtgewebe aus gereckten Kunststoff-Monofilamenten nicht anwenden, davon abgesehen, dass das Abkröpfen der Kettdrahtendenindie Senkrechte zu einer unerwünschten Borstenbildung führt. Schliesslich ist eine Körperabdruckbüste für Schneiderzwecke bekannt, bei welcher in eine Hülle aus thermoplastischem Werkstoff ein Drahtnetz eingearbeitet ist, das elektrisch beheizbar ausgebildet ist, damit beim Stromdurchgang die Hülle
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weich wird und sich leicht an jede Form, auf die das Geflecht gelegt wird, anschmiegt. Beim Erkalten wird der thermoplastische Werkstoff hart, und das Geflecht behält die angenommene Form.
Die Erwärmung dient nicht dem Zweck, die Gitter- oder Netzdrähte an ihren Kreuzungsstellen miteinander zu verschweissen, denn die gesamte Drahteinlage wird von einer einheitlichen Hülle aus Kunststoff ummantelt ; vielmehr soll durch die Erwärmung das Ganze schmiegsam gemacht werden.
Demgegenüber gelingt es, mit dem Verfahren gemäss der Erfindung, bei Drahtgeweben, vornehmlich Papiermaschinensieben, aus gereckten Kunststoff-Monofilamenten eine das Strukturbild des Gewebes praktisch nicht störende Nahtverbindung durch die Ausnutzung der besonderen stofflichen Eigenschaften der Gewebedrähte zu erzielen. Überraschenderweise kann der Verbindungsdraht ein reiner Metalldraht sein. Hiebei wird offensichtlich die molekulare Ordnung des gereckten Kettfadens nur an der Berührungsstelle mit dem Metalldraht verändert, während auf der gegenüberliegenden Seite der Zustand unverändert bleibt. Der Kettfaden krümmt sich dann nach innen um den erwähnten Verbindungsdraht, und es entsteht dadurch auf einem grösseren Teil des Umfanges eine gute Haftung.
Damit die Reckung auf der dem Verbindungsdraht abgewendeten Seite der Kettfäden nicht verloren geht, können diese auf irgendeine geeignete Weise zusätzlich gekühlt werden. Als Temperatur des Verbindungsdrahtes kommt hier die Temperatur des Thermofixierungspunktes der Kettfäden in Frage bzw. eine geringfügig darüberliegende.
Vorzugsweise besteht der Verbindungsdraht aus Metall mit einem Kunststoffmantel, wobei der Erweichungspunkt des Mantelwerkstoffes um wenigstens 20 - 300 unter dem Thermofixierpunkt der zu verbindenden Kunststoffdrähte liegt und die Erweichungswärme über den Drahtkern zugeführt wird.
Die Nahtverbindungkann auch durch Einsatz der Hochfrequenzerwärmung bewerkstelligt werden. Um Wärmeschäden an den zu verschweissenden Drähten zu vermeiden, wird hiebei eine Kette aus einer nicht polaren im Hochfrequenzfeld sich nicht erwärmenden Kunststoffsorte, z. B. Polyäthylen, verwendet, während der Verbindungsdraht aus einem polaren, im Hochfrequenzfeld sich erwärmenden Kunststoff, z. B.
Polyvinylchlorid, mindestens jedoch sein Mantel, hergestellt ist.
Die erfindungsgemässe Nahtverbindung kann beispielsweise bei Trockensieben für Papiermaschinen mit Kunststoffkette verwendet werden, wobei als Kettmaterial sämtliche hochschmelzenden polymeren Monofilamente in Betracht kommen, wie z. B. solche aus Polycaprolactam mit einem Schmelzpunkt von 230 bis 2400 oder Polyamiden mit einem solchen von 250 bis 2700. Die Nahtverbindung ist ferner ver- wendbar für Siebe in der Nasspartie, d. h. Papiermaschinen - oder Entwässerungssiebe, wobei der Schmelzpunkt der Monofilamente ohne Bedeutung ist.
Als verbindender Manteldraht kommt jeder homogene, leitfähige Metalldraht mit einem Mantel von niedrigschmelzendem Thermoplast in Frage, der z. B. auf Polyvinylchlorid- oder Polyäthylenmischungen aufgebaut sein kann. Wesentlich ist, dass der Erweichungspunkt der Mantelsubstanz um mindestens 20-30 C unter dem ThermofLxierpunkt der hochschmelzenden Kettenmonofilamenten liegt.
Man kann den weiter oben erwähnten Effekt der einseitigen Strukturveränderung des gereckten Kettfadens, der zum Umklammern des Verbindungsdrahtes führt, auch mit einem Manteldraht erzielen, wobei man die Temperatur in diesem Fall auf oder geringfügig über den den Thermofixierpunkt des Kettfadens legen und den Erweichungspunkt der Ummantelung entsprechend einstellen muss.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Naht, hergestellt mit Hilfe eines Kunststoffmanteldrahtes, wobei die Schnittebene senkrecht durch die Gewebebahn und senkrecht zur Stosskante der Gewebehälfte gelegt ist, Fig. 2 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 1 eine Naht, hergestellt mit Hilfe eines nichtummantelten Metalldrahtes und Fig. 3 in gleicher Darstellungsweise wie die Fig. 1 und 2 eine kombinierte Vernähnaht.
Beim ersten Ausführungsbeispiel bezeichnen 10 und 11 die Kunststoff-Kettdrahtenden von zwei im übrigen nicht dargestellten Gewebeenden ; 12 und 13 sind die zugehörigen Schussdrähte. Mit 14 ist ein Manteldraht bezeichnet, der aus einem Metallkern 14a und einem Kunststoffmantel 14b besteht ; er ist so in die Nahtstelle eingelegt, dass er von den Kettdrahtenden 10 und 11 zangenartig übergriffen wird. Der Drahtkern 14a möge aus Bronze bestehen, sein Mantel aus einem Thermoplast mit einem 20 - 300 unter dem Thermofixierpunkt der Kettdrähte liegenden Erweichungspunkt.
Zur Herstellungder Naht wird der Drahtkern des an Ort und Stelle gebrachten Manteldrahtes mit einer Stromquelle verbunden und die zugeführte elektrische Energie so eingestellt, dass die vorbestimmte Erweichungstemperatur für den Kunststoffmantel 14b sich einstellt.
Natürlich kann die elektrische Energie auch induktiv zugeführt werden.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsdraht 50 ein reiner Metalldraht, vorzugsweise von gleicher Art wie die Schussdrähte 51 und 52. DieKettdr-ähte 53 und 54 übergreifen zangenartig den Verbindungsdraht ; wird durch diesen die Verbindungswärme zugeführt, so zeigt sich, dass die Kett-
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drahtenden 53a und 54a infolge Erhitzung im Berührungsbereich mit dem Verbindungsdraht eine Strukturänderung (vom kristallinen zum amorphen Zustand) erfahren und sich klauenartig über den Drahtkörper 50 krümmen und sich zugleich auf diesen aufschmelzen. Es ergibt sich dadurch eine überraschend haltbare Verbindung.
Die Fig. 3 zeigt eine Abänderung der Nahtverbindung nach den Fig. 1 und 2, indem in jede der Gewebehälften an der Stosskante ein Verbindungsdraht 100 bzw. 101 eingelegt und mittels des Mantels mit den zugehörigen Kettdrähten 102/103 bzw. 104/105 verschweisst ist und die Nahtverbindung durch Umschlingen der beiden Verbindungsdrähte 100 und 101 mit einem Nähfaden 106 hergestellt ist.
In der Zeichnung nicht dargestellt, aber ohne weiteres verständlich ist, dass die Nahtverbindung nach Fig. 3 auchunter Anwendung der in Fig. 2 dargestellten Technik, d. h. mit rein metallischen Verbindungsdrähten hergestellt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer Nahtverbindung an Drahtgeweben, insbesondere Papiermaschinensieb, aus gereckten Kunststoff-Monofilamenten, mit Hilfe mindestens eines Verbindungsdrahtes, dadurch gekennzeichnet, dass der als letzter Schussfaden an einem bzw. an beiden Gewebeenden eingelegte Verbindungsdraht (14, 14a ; 50 ; 100,101) aus Metall als elektrischer Leiter dient sowie erhitzt und direkt oder über eine auf ihm aufgebrachte Kunststoffhülle (14b) mit den Kunststoff-Kettfädenenden beider Gewebeenden bzw. mit den Kunststoff-Kettfädenenden je eines Gewebeendes verklebt oder verschweisst wird, wonach im letzteren Falle die Gewebeenden in an sich bekannter Weise unter Umschlingung der beiden Verbindungsdrähte miteinander vernäht werden.
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Method for producing a seam connection on wire mesh
The invention relates to a method for producing a seam connection on wire fabrics, in particular paper machine screens, from stretched plastic monofilaments with the aid of at least one connecting wire. Such wire mesh, the pure plastic mesh or mixed fabrics, z. B. with a plastic chain and metal weft, optionally also weft wires with a metal core and a plastic jacket, are becoming increasingly important as screen and filter fabrics, especially in the paper and pulp industry as machine and dewatering screens. As far as these screens are woven on metal cloth looms as a finite band, the production of the seam required for making them endless presents certain difficulties.
Up to now, Noah and woven seams have been used, which certainly meet the demands placed on them, but are expensive to manufacture and require a lot of skill.
Various soldered and welded seam connections and methods for their production have been developed for paper machine screens made of metal cloth. For plastic screens, however, there is currently no usable seam connection, since plastic screens are made exclusively from stretched monofilaments which, without exception, undergo a molecular change at certain temperatures, with the effect that the stretching disappears again and the wire shrinks while increasing its diameter. The difficulties resulting from this sensitivity to heat have not yet been overcome.
The invention shows one way to do this. According to the invention, the new method is characterized in that the connecting wire made of metal, inserted as the last weft thread at one or both fabric ends, serves as an electrical conductor and is heated and directly or via a plastic sleeve applied to it with the plastic warp thread ends of both fabric ends or with the plastic - Warp thread ends each of a fabric end is glued or welded, after which in the latter case the fabric ends are sewn in a manner known per se, wrapping the two connecting wires.
Also known is a method for connecting the ends of metal cloths and metal fabrics, in which between the warp wire ends of the cloth or fabric edges known per se weft wires made of solder with or without a metal core with a higher melting point are inserted, the fabric edges are then placed tightly against one another and the solder material finally is brought to melt.
The heat of fusion is supplied from the outside. A wide strip of solder metal forms at the seam, and therefore the method can only be used for metal meshes where the preservation of the mesh structure is not important. The method cannot be used for paper machine screens where the soldering point would be marked; it is also limited to metal mesh. In the case of metal fabrics, a method for joining seams is also known, in which the warp thread ends are cut to the same length and bent over perpendicular to the plane of the fabric. The edges prepared in this way are then butted together with a connecting wire sheathed with soldering metal in between, and the whole thing is soldered together.
This method, too, cannot be applied to wire mesh made of stretched plastic monofilaments, apart from the fact that the crimping of the warp wire ends into the vertical leads to undesirable bristle formation. Finally, a body impression bust for tailoring purposes is known, in which a wire mesh is incorporated into a sleeve made of thermoplastic material, which wire mesh is designed to be electrically heatable so that the sleeve is able to pass through the current
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becomes soft and hugs any shape on which the braid is placed. When it cools down, the thermoplastic material hardens and the braid retains its shape.
The purpose of the heating is not to weld the grid or net wires together at their crossing points, because the entire wire insert is encased in a uniform plastic sheath; rather, the whole thing should be made pliable through the heating.
In contrast, the method according to the invention succeeds in achieving a seam connection that practically does not disturb the structure of the fabric by utilizing the special material properties of the fabric wires in wire fabrics, primarily paper machine screens, made of stretched plastic monofilaments. Surprisingly, the connecting wire can be a pure metal wire. Obviously, the molecular order of the drawn warp thread is only changed at the point of contact with the metal wire, while the state remains unchanged on the opposite side. The warp thread then curves inwardly around the connecting wire mentioned, and this creates good adhesion over a larger part of the circumference.
So that the stretching on the side of the warp threads facing away from the connecting wire is not lost, these can be additionally cooled in any suitable manner. The temperature of the heat-setting point of the warp threads or a slightly higher temperature comes into question here as the temperature of the connecting wire.
The connecting wire is preferably made of metal with a plastic sheath, the softening point of the sheath material being at least 20-300 below the thermosetting point of the plastic wires to be connected and the softening heat being supplied via the wire core.
The seam connection can also be accomplished by using high frequency heating. In order to avoid heat damage to the wires to be welded, a chain made of a non-polar type of plastic that does not heat up in the high-frequency field, e.g. B. polyethylene, used while the connecting wire made of a polar, in the high frequency field heating up plastic, z. B.
Polyvinyl chloride, but at least its jacket, is made.
The seam connection according to the invention can be used, for example, in dryer fabrics for paper machines with a plastic chain, all high-melting polymer monofilaments being suitable as warp material, such as, for. B. those made of polycaprolactam with a melting point of 230 to 2400 or polyamides with a melting point of 250 to 2700. The seam connection can also be used for screens in the wet end, i. H. Paper machine or dewatering screens, whereby the melting point of the monofilaments is of no importance.
As a connecting sheathed wire, any homogeneous, conductive metal wire with a sheath of low-melting thermoplastic comes into question, the z. B. can be based on polyvinyl chloride or polyethylene mixtures. It is essential that the softening point of the jacket substance is at least 20-30 C below the thermal fixing point of the high-melting chain monofilaments.
The above-mentioned effect of one-sided structural change of the stretched warp thread, which leads to the clasping of the connecting wire, can also be achieved with a sheathed wire, whereby in this case the temperature is set at or slightly above the heat setting point of the warp thread and the softening point of the sheath accordingly must adjust.
Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing, u. Zw. Fig. 1 shows a seam made with the help of a plastic sheath wire, the cutting plane being perpendicular through the fabric web and perpendicular to the abutting edge of the fabric half, Fig. 2 in the same representation as Fig. 1 a seam made with the help of a non-sheathed metal wire and FIG. 3 shows a combined sewn seam in the same manner of representation as FIGS. 1 and 2.
In the first embodiment, 10 and 11 denote the plastic warp wire ends of two otherwise not shown fabric ends; 12 and 13 are the associated weft wires. Denoted at 14 is a sheath wire which consists of a metal core 14a and a plastic sheath 14b; it is inserted into the seam in such a way that the warp wire ends 10 and 11 engage over it in the manner of pliers. The wire core 14a may be made of bronze, its sheath made of a thermoplastic with a softening point 20-300 below the heat-setting point of the warp wires.
To produce the seam, the wire core of the sheathed wire brought in place is connected to a power source and the electrical energy supplied is adjusted so that the predetermined softening temperature for the plastic sheath 14b is established.
Of course, the electrical energy can also be supplied inductively.
In the second exemplary embodiment, the connecting wire 50 is a pure metal wire, preferably of the same type as the weft wires 51 and 52. The warp wires 53 and 54 overlap the connecting wire like pincers; if the connecting heat is supplied through this, it can be seen that the warp
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wire ends 53a and 54a experience a structural change (from the crystalline to the amorphous state) due to heating in the contact area with the connecting wire and bend like claws over the wire body 50 and at the same time melt onto it. This results in a surprisingly durable connection.
3 shows a modification of the seam connection according to FIGS. 1 and 2 in that a connecting wire 100 or 101 is inserted into each of the fabric halves at the joint edge and is welded to the associated warp wires 102/103 or 104/105 by means of the jacket and the seam connection is established by looping a sewing thread 106 around the two connecting wires 100 and 101.
Not shown in the drawing, but it is readily understood that the seam connection according to FIG. 3 can also be made using the technique shown in FIG. H. can be made with purely metallic connecting wires.
PATENT CLAIMS:
1. A method for producing a seam connection on wire fabrics, in particular paper machine screens, made of stretched plastic monofilaments, with the aid of at least one connecting wire, characterized in that the connecting wire (14, 14a; 50; 100,101.) Inserted as the last weft thread on one or both fabric ends ) made of metal serves as an electrical conductor and is heated and glued or welded directly or via a plastic sleeve (14b) applied to it with the plastic warp thread ends of both fabric ends or with the plastic warp thread ends of each fabric end, after which in the latter case the fabric ends in are sewn together in a manner known per se, wrapping the two connecting wires.