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Die
Erfindung betrifft ein Papiermaschinensieb, insbesondere ein Formiersieb,
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Formiersiebe
finden in der Formierpartie einer Papiermaschine Verwendung. Beim
Formierprozess wird eine Fasersuspension vom Stoffauflauf der Papiermaschine
auf ein Formiersieb oder auf zwei Formiersiebe (bei Gap-Formern) aufgebracht.
Eine Aufgabe des Formiersiebs besteht hierbei darin, die Fasersuspension
zu entwässern
und eine Faserstoffbahn zu bilden, wobei so wenig wie möglich Zellstofffasern
und Füllstoffe
aus der Fasersuspension beim Entwässerungsprozess geschwemmt
werden sollen.
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Die
Qualität
der gebildeten Faserstoffbahn wird hierbei stark von der Struktur
der zur Faserstoffbahn weisenden Oberfläche (Papierseite) des Formiersiebs
mitbestimmt. Die Lebensdauer des Formiersiebs wird hingegen stark
von der Struktur der zur Papiermaschine weisenden Oberfläche (Maschinenseite)
des Formiersiebs beeinflusst.
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Um
diesen zum Teil sich widersprechenden Anforderungen Rechnung tragen
zu können,
wurden mehrlagige Papiermaschinensiebe mit einer oberen, also papierseitigen
und einer unteren, also maschinenseitigen Gewebelage entwickelt,
wobei die beiden Gewebelagen durch sog. Bindefäden miteinander verbunden sind.
Um eine möglichst
einheitliche papierseitige Gewebestruktur zu gewährleisten, sind die Bindefäden bevorzugt
integraler Bestandteil der papierseitigen Webstruktur (integrale
Bindefäden), wodurch
Markierungsneigungen bedingt durch die Anbindung der Heftfäden reduziert
werden.
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Bei
den aus dem Stand der Technik bekannten schussgebundenen Papiermaschinensieben
mit integralen sich gegenseitig austauschenden Bindefäden weben
die Bindefäden
abwechselnd mit Kettfaden der oberen und der unteren Gewebelage,
wobei jeder Bindefaden in der Regel mit mehreren oberen Kettfaden
verwoben ist bevor dieser auf der Außenseite der unteren Gewebelage
einen einzigen unteren Kettfaden kreuzt, um eine Anbindestelle zu
bilden und nachfolgend wieder mit mehreren oberen Kettfaden zu verweben.
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Die
derart bekannten Siebe haben den Nachteil, dass die untere Gewebelage
bei jeder Anbindestelle immer nur über einen Kettfaden an die obere
Gewebelage angebunden ist, was zur Folge hat, dass eine hohe Kraft
auf diesen Kettfaden wirkt, welche diesen ins Innere des Siebs zieht,
was sich negativ auf die Planarität des Siebs auswirkt.
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Des
Weiteren legen die Bindefäden
bei den so bekannten Sieben oftmals eine große Strecke zwischen der oberen
und der unteren Gewebelage zurück,
wodurch die aus dem Stand der Technik bekannten Siebe oftmals sehr
dick sind und daher viel Wasser mit sich führen.
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Darüber hinaus
stellen die aus dem Stand der Technik bekannten Siebe oftmals ein über die Siebfläche stark
variierendes Entwässerungsverhalten
bereit, was zu hydaulischer Markierung des auf solchen Sieben gebildeten
Papiers führen
kann.
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Darüber hinaus
sind bei den bekannten Sieben die Bindefäden zwischen den Gewebelagen
oftmals einem hohen Verschleiß ausgesetzt,
da diese oftmals nicht ausreichend zwischen den Gewebelagen fixiert
sind.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Papiermaschinensieb
vorzuschlagen, bei dem die Eingangs genannten Nachteile nicht oder zumindest
nur vermindert auftreten.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Papiermaschinensieb,
insbesondere Formiersieb, hat eine obere und eine untere Gewebelage
und Bindefaden zum Verbinden der beiden Gewebelagen. Die Außenseite
der oberen Gewebelage stellt die mit der Papierbahn in Berührung bringbare
Seite des Siebs bereit, wie die Außenseite der unteren Gewebelage
die mit der Maschine in Berührung
bringbare Seite des Siebs bereitstellt.
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Bei
dem Papiermaschinensieb wird des Weiteren die untere Gewebelage
durch die Bindefaden, durch untere Querfäden und mit den Bindefaden
und den unteren Querfäden
verwobenen sich quer zu diesen erstreckenden unteren Längsfäden gebildet.
Die untere Gewebelage hat ein Webmuster, welches sich in unteren
Rapporten wiederholt. Bei dem erfindungsgemäßen Papiermaschinensieb sind
die Bindefaden paarweise angeordnet. Ferner sind die Bindefaden
jedes Paares sich gegenseitig austauschend mit oberen und mit unteren
Längsfäden verwoben.
Weiter ist jedes Bindefadenpaar beidseitig jeweils durch einen unteren
Querfaden flankiert, wobei jeder der beiden flankierenden unteren
Querfäden
in periodischer Abfolge mit unteren Längsfäden wie folgt verwoben ist:
- i) der flankierende untere Querfaden kreuzt
auf der Außenseite
der unteren Gewebelage laufend mehrere unmittelbar aufeinander folgende
untere Längsfäden,
- ii) der flankierende untere Querfaden kreuzt zwischen der oberen
und unteren Gewebelage laufend einen unteren Querfaden und bildet
eine Fadenkröpfung.
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Das
erfindungsgemäße Papiermaschinensieb
ist dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des unteren Rapports
jeder Bindefaden jedes Paares mit unteren Längsfäden zumindest ein unteres Segment ausbildet
und jedes Segment dadurch gebildet ist, dass der jeweilige Bindefaden
des Paares auf der Außenseite
der unteren Gewebelage laufend zwei oder mehr unmittelbar aufeinander
folgende untere Längsfäden kreuzt
und dass innerhalb des unteren Rapports die Segmente jedes Bindefadenpaares
relativ zu den diesen flankierenden unteren Querfäden so angeordnet
sind, dass
- i) die beiden flankierenden unteren
Querfäden
auf der Außenseite
der unteren Gewebelage laufend zumindest dieselben unteren Längsfäden kreuzen,
die zusammen mit den Bindefaden des Paares die unteren Segmente
bilden,
- ii) der eine der beiden flankierenden unteren Querfäden jeweils
eine Kröpfung
mit dem unteren Längsfaden
bildet, der dem entsprechenden unteren Segment unmittelbar vorangeht
und
- iii) der andere der beiden flankierenden unteren Querfäden jeweils
eine Kröpfung
mit dem unteren Längsfaden
bildet, der dem entsprechenden unteren Segment unmittelbar nachfolgt.
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Dadurch
dass die Bindefaden beim Verweben mit den unteren Längsfäden Segmente
bilden, die sich über
zwei oder mehr aufeinanderfolgende untere Längsfäden erstrecken, verlaufen die
Bindefaden im verstärktem
Maße auf
der Außenseite
der unteren Gewebelage und nicht zwischen den Gewebelagen, wodurch
sich die Dicke des Siebs und die damit verbundenen Nachteile deutlich
reduzieren.
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Auf
Grund der erfindungsgemäßen Merkmale,
dass jeder Bindefaden über
zumindest zwei aufeinander folgende untere Längsfäden webt wird ferner erreicht,
dass jeder Bindefaden beim Verweben mit den unteren Längsfäden „flach” auf der
Außenseite
der unteren Gewebelage verläuft
und durch die diese beidseitig flankierenden unteren Querfäden, die
ja in der Regel einen größeren Querschnitt
als die Bindefaden haben, vor Verschleiß geschützt ist, wodurch die Gefahr
der Dellamination der beiden Gewebelagen deutlich reduziert wird.
Da ferner innerhalb des unteren Rapports der eine der beiden flankierenden
unteren Querfäden
jeweils eine Kröpfung
mit dem unteren Längsfaden
bildet, der dem entsprechenden Bindesegment unmittelbar vorangeht
und der andere der beiden flankierenden unteren Querfäden jeweils
eine Kröpfung
mit dem unteren Längsfaden
bildet, der dem entsprechenden Bindesegment unmittelbar nachfolgt,
wird jedes Bindesegment des unteren Rapports fest in seiner Position
gehalten, wodurch eine Relativbewegung der Bindefäden zwischen
unterer und oberer Gewebelage unterbunden ist und daraus resultierend
der innere Verschleiß des Siebs
deutlich reduziert wird.
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Ferner
werden in der unteren Gewebelage durch die langen Flotierungen der
unteren Querfäden auf
der Außenseite
der unteren Gewebelage Entwässerungskanäle in Bereichen
gebildet, die sich zwischen zwei nebeneinander verlaufenden und
auf der Außenseite
flotierenden unteren Querfäden
erstrecken. Dadurch dass die beiden flankierenden unteren Querfäden auf
der Außenseite
der unteren Gewebelage laufend zumindest dieselben unteren Längsfäden kreuzen,
die zusammen mit den Bindefäden
des Paares die Bindesegmente bilden werden die Querschnitte der
durch die Flotierungen gebildeten Entwässerungskanäle verringert, wodurch die ansonsten
gleichförmige
Entwässerungsgeschwindigkeit
und dadurch die entstehende Markierungsneigung reduziert wird.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen
weiter erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Siebs
in Querfadenrichtung;
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Siebs
in Querfadenrichtung;
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3 die
untere Gewebelage des Siebs der 2;
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4 eine
der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen
Ausgestaltungsform;
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5 eine
Ansicht der unteren Gewebelage des gemäß 4 hergestellten
Formiersiebes, betrachtet von unten;
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6 eine
der 5 entsprechende Darstellung, in welcher Entwässerungsbereiche
der unteren Gewebelage gekennzeichnet sind;
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7 eine
Draufsicht auf die obere Gewebelage eines gemäß 4 hergestellten
Formiersiebes, betrachtet von oben;
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8 eine
Draufsicht auf die untere Gewebelage des gemäß 4 hergestellten
Formiersiebes, betrachtet von oben;
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9 eine
der 8 entsprechende, vereinfachte Darstellung der
unteren Gewebelage des gemäß 4 hergestellten
Formiersiebes.
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Die 1 zeigt
eine erste Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen als
Formiersieb ausgebildeten Papiermaschinensiebs 100 in Querfaden-Richtung.
In der Darstellung der 1 ist eine Rapporteinheit der
Webstruktur des Siebs 100 gezeigt.
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Das
Formiersieb 100 hat als Kettfäden ausgebildete obere Längsfäden 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 sowie
als Kettfäden
ausgebildete untere Längsfäden 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 und 20.
Die Längsfäden erstrecken
sich hierbei senkrecht aus der Zeichenebene der 1.
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Des
Weiteren weist das Formiersieb 100 Bindefäden i1 bis
i20 auf, welche in Bindefadenpaaren i1 und i2, i3 und i4 bis i19
und i20 angeordnet sind.
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Ferner
hat das Formiersieb 100 als Schussfäden ausgebildete obere Querfäden T1 bis
T20 sowie als Schussfäden
ausgebildete untere Querfäden B1
bis B20. Bei dem in der 1 dargestellten Formiersieb 100 beträgt das Verhältnis von
der Anzahl an Bindefadenpaare i1 und i2 bis i19 bis i20 und oberen
Querfäden
T1 bis T20 zusammen zu der Anzahl an unteren Querfäden B1 bis
B2 3:2.
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Das
erfindungsgemäße Formiersieb 100 hat eine
obere Gewebelage 101 und eine untere Gewebelage 102,
wobei die beiden Gewebelagen 101 und 102 durch
die Bindefaden i1 und i2 bis i19 und i20 miteinander verbunden sind.
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Die
obere Gewebelage ist durch die Bindefaden i1 bis i20, durch die
oberen Querfäden
T1 bis T20 und durch die sich quer zu den Bindefaden i1 bis i20
und den oberen Querfäden
T1 bis T20 erstreckenden und mit diesen verwobenen oberen Längsfäden 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 gebildet.
Es wäre
auch denkbar, die obere Gewebelage nur durch obere Längsfäden und
mit diesen verwobenen Bindefaden zu bilden.
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Die
untere Gewebelage 102 ist durch die Bindefaden i1 bis i20,
die unteren Querfäden
B1 bis B2 und durch die mit diesen verwobenen und sich quer zu diesen
erstreckenden unteren Längsfäden 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 und 20 gebildet.
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Die
Bindefaden eines Paares sind sich gegenseitig austauschend mit oberen
Längsfäden 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 und
mit unteren Längsfäden 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 und 20 verwoben, so
dass im Ergebnis, wenn der erste Bindefaden des Paares mit oberen
Längsfäden verwoben
ist, der zweite Bindefaden des Paares mit unteren Längsfäden verwoben
ist und wenn der zweite Bindefaden des Paares mit oberen Längsfäden verwoben
ist, der erste Bindefaden des Paares mit unteren Längsfäden verwoben
ist.
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Das
Webmuster der oberen Gewebelage 101 bildet eine Leinwandbindung,
wobei durch das sich gegenseitig austauschende Verweben der Bindefaden
i1 bis i20 der Bindefadenpaare mit den oberen Längsfäden 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 das durch
das Verweben der oberen Längsfäden 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 mit
den oberen Querfäden T1
bis T20 gebildete Webmuster fortgesetzt wird. Demzufolge kreuzt
jeder Bindefaden i1 bis i20 beim Verweben mit aufeinander folgenden
oberen Längsfäden 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19 abwechselnd auf
der Außenseite 103 der
oberen Gewebelage 101 und zwischen den beiden Gewebelagen 101, 102 verlaufend
obere Längsfäden 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 und 19.
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Wie
aus der 1 zu erkennen ist, hat die untere
Gewebelage ein Webmuster, das sich in unteren Rapporten wiederholt,
wobei der untere Rapport durch die unteren Längsfäden 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 und 20,
die Bindefäden
i1 bis i20 und die unteren Querfäden
B1 bis B20 gebildet wird.
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Jedes
Bindefadenpaar i1 und i2 bis i19 bis i20 ist beidseitig jeweils
durch einen der unteren Querfaden B1 bis B20 flankiert, wobei jeder
der beiden flankierenden unteren Querfäden B1 bis B20 in periodischer
Abfolge mit unteren Längsfäden 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 und 20 wie
folgt verwoben ist:
- i) der flankierende untere
Querfaden kreuzt auf der Außenseite 104 der
unteren Gewebelage 102 laufend vier unmittelbar aufeinander
folgende untere Längsfäden,
- ii) der flankierende untere Querfaden kreuzt zwischen der oberen 101 und
unteren Gewebelage 102 laufend einen unteren Längsfaden
und bildet eine Fadenkröpfung.
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Beispielhaft
wird das Bindefadenpaar i1 und i2 auf der einen Seite durch den
unteren Querfaden B2 und auf der anderen Seite durch den unteren Querfaden
B3 flankiert.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind alle unteren Querfäden
B1 bis B20 des Siebs 100 in periodischer Abfolge mit unteren
Längsfäden in der oben
angegebenen Reihenfolge verwoben.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass innerhalb des unteren Rapports jeder Bindefaden eines Paares
mit unteren Längsfäden zumindest
ein Bindesegment S1 bis S20 ausbildet und jedes Bindesegment S1
bis S20 dadurch gebildet ist, in dem der jeweilige Bindefaden des
Paares auf der Außenseite 104 der
unteren Gewebelage 103 laufend zumindest zwei unmittelbar
aufeinander folgende untere Längsfäden kreuzt.
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So
bildet innerhalb des unteren Rapports bspw. der Bindefaden i1 des
Bindefaden-paares i1 und i2 das Bindesegment S1 und der Bindefaden
i2 des Bindefadenpaares i1 und i2 das Bindesegment S2 aus. Hierbei
wird das Bindesegment S1 dadurch gebildet, dass der Bindefaden i1
des Paares auf der Außenseite 104 der
unteren Gewebelage 102 laufend die zwei unmittelbar aufeinander
folgenden unteren Längsfäden 14 und 16 kreuzt.
Ferner wird das Bindesegment S2 dadurch gebildet, dass der Bindefaden
i2 des Paares auf der Außenseite 104 der
unteren Gewebelage 102 laufend die zwei unmittelbar aufeinander
folgenden unteren Längsfäden 4 und 6 kreuzt.
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Des
Weiteren sind die Segmente derart, dass zwischen zwei aufeinander
folgenden durch denselben Bindefaden, bspw. i1, gebildeten Bindesegmenten,
bspw. S1, dieser Bindefaden, bspw. i1, auf der Außenseite 103 der
oberen Gewebelage 101 laufend zumindest einen oberen Längsfaden,
bspw. 1 und 5, kreuzt.
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Ferner
sind innerhalb des unteren Rapports die Bindesegmente jedes Bindefadenpaar
relativ zu den diese flankierenden unteren Querfäden derart angeordnet, dass
die beiden flankierenden unteren Querfäden auf der Außenseite
der unteren Gewebelage laufend zumindest dieselben unteren Längsfäden kreuzen,
die zusammen mit den Bindefaden des Paares die Bindesegmente bilden.
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Beispielhaft
kreuzen jeweils der untere Querfaden B2 und der untere Querfaden
B3 auf der Außenseite 104 der
unteren Gewebelage 102 laufend die unteren Längsfäden 4 und 6 sowie 14 und 16, welche
auch die Bindesegmente S1 und S2 bilden.
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Des
Weiteren bildet der eine der beiden flankierenden unteren Querfäden jeweils
eine Kröpfung mit
dem unteren Längsfaden,
der dem entsprechenden Bindesegment unmittelbar vorangeht.
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So
bildet bspw. der untere Querfaden B2 eine Kröpfung mit dem unteren Längsfaden 2 und
mit dem unteren Längsfaden 12,
wobei der untere Längsfaden 2 dem
Bindesegment S2 und der untere Längsfaden 12 dem
Bindesegment S1 unmittelbar vorangeht.
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Ferner
ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass
der andere der beiden flankierenden unteren Querfäden jeweils
eine Kröpfung
mit dem unteren Längsfaden
bildet, der dem entsprechenden Bindesegment unmittelbar nachfolgt.
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Beispielhaft
bildet der untere Querfaden B3 eine Kröpfung mit dem unteren Längsfaden 8 und
mit dem unteren Längsfaden 18,
wobei der untere Längsfaden 8 dem
Bindesegment S2 und der untere Längsfaden 18 dem
Bindesegment S1 unmittelbar nachfolgt.
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Wie
aus der Darstellung der 1 zu erkennen ist, sind bei
jedem Bindefadenpaar die Bindesegmente der beiden Bindefäden abwechselnd
angeordnet. So wechseln sich bspw. die Bindesegmente S1 und S2 ab.
Hierbei sind vorliegend zwischen unmittelbar aufeinander folgenden
Bindesegmenten eines Bindefadenpaares immer drei untere Längsfäden angeordnet.
So sind bspw. zwischen den unmittelbar aufeinander folgenden Bindesegmenten
S1 und S2 die drei unteren Längsfäden 8, 10 und 12 bzw.
die drei unteren Längsfäden 18, 20 und 2 angeordnet.
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Ferner
hat jedes Bindefadenpaar einen Bindefaden erster Art i2, i4, i6,
i8, i10, i12, i14, i16, i18 und i20 und einen Bindefaden zweiter
Art i1, i3, i5, i7, i9, i11, i13, i15, i17 und i19, wobei in der
oberen Rapporteinheit der Bindefaden erster Art i2, i4, i6, i8,
i10, i12, i14, i16, i18 und i20 zwei obere Längsfäden kreuzt, wenn dieser auf
der Außenseite 103 der
oberen Gewebelage 101 läuft
und der Bindefaden zweiter Art i1, i3, i5, i7, i9, i11, i13, i15,
i17 und i19 drei obere Längsfäden kreuzt,
wenn dieser auf der Außenseite 103 der
oberen Gewebelage 101 läuft.
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Des
Weiteren sind die durch Bindefaden der gleichen Art gebildeten Bindesegmente
unmittelbar zueinander benachbarter Bindefadenpaare in Querfadenrichtung
zueinander um einen unteren Längsfaden
versetzt angeordnet und überlappend
sich daher teilweise. So bilden bspw. die Bindefaden erster Art i2,
i4, i6, i8, i10, i12, i14, i16, i18 und i20 mit den entsprechenden
unteren Längsfäden die
Bindesegmente S2, S4, S6, S8, S10, S12, S14, S16, S18 und S20, wobei
bspw. die unmittelbar nebeneinander angeordneten Bindesegmente S2
und S4 in Querfadenrichtung sich um den unteren Längsfaden 6 überlappend nebeneinander
angeordnet sind.
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Die 2 zeigt
eine zweite Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen als
Formiersieb ausgebildeten Papiermaschinensiebs 110.
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Das
in der 2 dargestellte Sieb 110 unterscheidet
sich im Wesentlichen von dem in der 1 dargestellten
Sieb 100, dass das Verhältnis
von der Anzahl an Binde-fadenpaare i1 und i2 bis i19 und i20 und
oberen Querfäden
T1 bis T10 zusammen zu der Anzahl an unteren Querfäden B1 bis
B10 2:1 ist.
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Des
Weiteren schließen
sich – im
Unterschied zur 1 – durch Bindefaden der gleichen
Art gebildeten Bindesegmente unmittelbar zueinander benachbarter
Bindefadenpaare in Querfadenrichtung unmittelbar aneinander an.
So bilden bspw. die Bindefaden erster Art i2, i3, i6, i7, i10, i11,
i14, i15, i18 und i19 mit den entsprechenden unteren Querfäden die
Bindesegmente S2, S3, S6, S7, S10, S11, S14, S15, S18 und S19, wobei
bspw. die unmittelbar nebeneinander angeordneten Bindesegmente S2
und S3 in Querfadenrichtung unmittelbar – d. h. ohne Überlappung
oder Abstand eines oder mehrerer unterer Längsfäden – neben einander angeordnet
sind.
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Bei
den in den 1 und 2 gezeigten Formiersieben
haben ferner die unteren Querfäden eine
größere Querschnittfläche als
die Bindefaden.
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Die 3 zeigt
eine Darstellung der unteren Gewebelage 112 über einen
Teil des unteren Rapports mit Sicht auf die Außenseite 114 der unteren Gewebelage 112.
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Deutlich
sind die erfindungsgemäßen Merkmale
zu erkennen, nämlich,
dass innerhalb des unteren Rapports
- – jeder
Bindefaden i1 bis i20 jedes Paares mit unteren Längsfäden 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 und 20 zumindest
ein Bindesegment S1 bis S20 ausbildet und jedes Bindesegment S1
bis S20 dadurch gebildet ist, dass der jeweilige Bindefaden i1 bis
i20 des Paares auf der Außenseite 114 der unteren
Gewebelage 113 laufend zwei oder mehr unmittelbar aufeinander
folgende untere Längsfäden 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 und 20 kreuzt
und
- – die
Bindesegmente S1 bis S20 jedes Bindefadenpaar relativ zu den diese
flankierenden unteren Querfäden
B1 bis B10 angeordnet sind, dass
- i) die beiden flankierenden unteren Querfäden B1 bis B10 auf der Außenseite 114 der
unteren Gewebelage 112 laufend zumindest dieselben unteren
Längsfäden kreuzen,
die zusammen mit den Bindefaden i1 bis i20 des Paares die Bindesegmente
S1 bis S20 bilden,
- ii) der eine der beiden flankierenden unteren Querfäden jeweils
eine Kröpfung
mit dem unteren Längsfaden
bildet, der dem entsprechenden Bindesegment unmittelbar vorangeht
und
- iii) der andere der beiden flankierenden unteren Querfäden jeweils
eine Kröpfung
mit dem unteren Längsfaden
bildet, der dem entsprechenden Bindesegment unmittelbar nachfolgt.
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Beispielhaft
wird das Bindefadenpaar i3 und i4 herausgegriffen. Innerhalb des
unteren Rapports bildet der Bindefaden i3 mit den unteren Längsfäden 14 und 16 das
Bindesegment S3 und der Bindefaden i4 mit den unteren Längsfäden 4 und 6 das
Bindesegment S4 aus. Das Bindesegment S4 ist dadurch gebildet, dass
der Bindefaden i4 auf der Außenseite 114 der
unteren Gewebelage 113 laufend die zwei unmittelbar aufeinander
folgenden untere Längsfäden 4 und 6 kreuzt.
Das Bindesegment S3 ist dadurch gebildet, dass der Bindefaden i3
auf der Außenseite 114 der
unteren Gewebelage 113 laufend die zwei unmittelbar aufeinander
folgenden unteren Längsfäden 14 und 16 kreuzt.
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Ferner
sind die Bindesegmente S3 und S4 relativ zu den diese flankierenden
unteren Querfäden B2
und B3 angeordnet, dass
die beiden flankierenden unteren Querfäden B2 und B3
auf der Außenseite 114 der
unteren Gewebelage 112 laufend dieselben unteren Längsfäden 4 und 6 kreuzen,
die zusammen mit dem Bindefaden i4 des Paares das Bindesegmente
S4 bilden,
die beiden flankierenden unteren Querfäden B2 und B3
auf der Außenseite 114 der
unteren Gewebelage 112 laufend dieselben unteren Längsfäden 14 und 16 kreuzen,
die zusammen mit dem Bindefaden i3 des Paares das Bindesegmente
S3 bilden,
der flankierende untere Querfaden B2 eine Kröpfung mit
den unteren Längsfäden 2 und 12 bildet,
wobei der Längsfaden 2 dem
Bindesegment S4 und der Längsfaden 12 dem
Bindesegment S3 unmittelbar vorangeht und
der flankierende
untere Querfaden B3 eine Kröpfung mit
den unteren Längsfäden 8 und 18 bildet,
wobei der Längsfaden 8 dem
Bindesegment S4 und der Längsfaden 18 dem
Bindesegment S3 unmittelbar nachfolgt.
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Mit
Bezug auf die 4 bis 6 wird nachfolgend
eine weitere Ausgestaltungsvariante eines erfindungsgemäß aufgebauten
Formiersiebs 100 erläutert.
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Grundsätzlich sind
bei dem Formiersieb 100 die vorangehend beschriebenen Prinzipien
hinsichtlich der Lage bzw. der Einbindung der zu einem jeweiligen
Bindefadenpaar flankierend angeordneten unteren Querfäden sowie
auch hinsichtlich des Verlaufs der Bindefaden i1 bis i20 der ersten
Art und der zweiten Art realisiert. So erkennt man beispielsweise bei
dem Bindefadenpaar i1, i2, dass der Bindefaden i1 dort, wo er in
die obere, also papierseitige Gewebelage 101 eingebunden
ist, er zum Bilden der Leinwandbindung über den drei oberen Längsfäden 1, 5 und 9 abbindet,
diese also kreuzt, bevor er wieder in die untere Gewebelage 102 wechselt
und dort an der Außenseite
die unteren Längsfäden 14, 16 kreuzt, um
das Bindesegment S1 zu bilden. Der Bindefaden i1 ist also ein Bindefaden
der zweiten Art. Entsprechend ist der Bindefaden i2 ein Bindefaden
der ersten Art, der dort, wo er in die obere Gewebelage 101 zum
Bilden der Leinwandbindung eingebunden ist, zwei obere Längsfäden 13, 17 kreuzt,
also an der Außenseite
derselben abbindet. Hinsichtlich der Lage der Bindesegmente der
verschiedenen einander benachbarten Bindefadenpaare bezüglich einander
ist ebenfalls die in 1 bereits gezeigte Anordnung realisiert.
Man erkennt beispielsweise, dass die Bindesegmente S3, S4 des Bindefadenpaares
i3, i4 bezüglich
denjenigen, des Fadenpaares i1, i2, um einen Längsfaden in der Querrichtung,
also der Schussrichtung, verschoben sind. Es sei darauf hingewiesen,
dass hier selbstverständlich
auch die mit Bezug auf die 2 beschriebene
Anordnung gewählt
sein könnte,
bei welcher ein Überlapp
von derartigen Bindesegmenten benachbarter Bindefadenpaare nicht vorhanden
ist.
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Ein
substantieller Unterschied im Vergleich zu der in de 1 dargestellten
Ausgestaltungsform liegt darin, wie die Bindefaden verschiedener
Art benachbarter Bindefadenpaare aufeinander folgen. In der 1 erkennt
man, dass bei aufeinander folgenden Bindefadenpaaren immer zunächst der
mit ungerader Zahl bezeichnete Bindefaden, also der Bindefaden i1,
i3, i5 usw., ein Bindefaden der zweiten Art ist, also ein Bindefaden,
der dort, wo er in die obere Gewebelage 101 zum Bilden
der Leinwandbindung eingebunden ist, über drei obere Längsfäden abbindet
bzw. diese kreuzt.
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Der
als zweites folgende Bindefaden eines jeweiligen Bindefadenpaares,
also die Bindefaden i2, i4, i6 usw. ist ein Bindefaden der ersten
Art, der dort, wo er in der oberen Gewebelage 101 zum Bilden
der Leinwandbindung eingebunden ist, zwei obere Längsfäden kreuzt.
Dies erkennt man anhand der in Zuordnung zu den jeweiligen Bindefaden
i1, i2 usw. in 1 eingetragenen Ziffern 3, 2,
wobei die Ziffer 3 jeweils einen Bindefaden zweiter Art
kennzeichnet, während
die Ziffer 2 einen Bindefaden der ersten Art kennzeichnet.
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Bei
der in 4 dargestellten Ausgestaltungsvariante ist nunmehr
jedoch vorgesehen, dass bei in der Richtung der Längsfäden aufeinander
folgenden Bindefadenpaaren jeweils die Bindefaden gleicher Art der
verschiedenen Bindefadenpaare nebeneinander liegen. So liegt, wie
die 4 dies deutlich zeigt, neben dem Bindefaden i2
des Bindefadenpaares i1, i2, welcher ein Bindefaden der ersten Art ist,
also über
den beiden oberen Längsfäden 13, 17 abbindet,
im Bindefadenpaar i3, i4 der ebenfalls als Bindefaden der ersten
Art ausgebildete Bindefaden i3. Neben dem Bindefaden i4 des Bindefadenpaares i3,
i4, welcher ein Bindefaden der zweiten Art ist und somit über drei
obere Längsfäden 3, 7, 11 abbindet bzw.
diese kreuzt, liegt der Bindefaden i5 des Bindefadenpaares i5, i6.
Auch dieser Bindefaden i5 ist ein Bindefaden der zweiten Art, kreuzt
also zwei obere Längsfäden 1, 17 zum
Bilden der Leinwandbindung in der obere Gewebelage 101.
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Dieser
Wechsel der Arten von Bindefaden bei den jeweiligen Bindefadenpaaren
erfolgt bei der Herstellung eines derartigen Formiersiebs dann, wenn
die Bindefaden bzw. Querfäden
als Schussfäden
ausgebildet sind, dadurch dass in der zeitlichen Abfolge immer bezogen
auf die aufeinander einzubringenden Bindefaden immer zunächst ein
Bindefaden einer Art eines Paares, dann der Bindefaden anderer Art
des einen Paares, dann der Bindefaden anderer Art des nächsten Paares
und dann der Bindefaden der einen Art des nächsten Paares usw. eingebracht
wird, wobei selbstverständlich
zwischen den einzelnen Paaren jeweils dann die oberen und unteren
Querfäden
eingebracht werden, also beispielsweise zwischen den Bindefadenpaaren
i1, i2 und i3, i4 die oberen Querfäden T3, T4 und die in der unteren
Gewebelage 102 flankierenden unteren Querfäden B3,
B4 eingebracht werden.
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Aus
dieser Abfolge der Bindefaden verschiedener Art in den aufeinander
folgenden Paaren von Bindefaden ergibt sich eine in den 5 und 6 erkennbare
Struktur. Insbesondere erkennt man in den 5 und 6,
dass durch diesen Wechsel der Bindefaden verschiedener Art der benachbarten Bindefadenpaare
beispielsweise im Bereich der unteren Längsfäden 2 bis 12 die
Bindefaden i2, i3 zweier einander benachbarter Bindefadenpaare vergleichsweise
nahe beieinander liegen, während
in dem dann folgenden Bereich die beiden Bindefaden i1, i4 derselben
Bindefadenpaare einen vergleichsweise großen Abstand haben. Diese Abfolge
von kleinerem Abstand und größerem Abstand
bei den verschiedenen einander benachbarten Bindefadenpaaren setzt
sich sowohl in der Querrichtung, also beispielsweise der Schussrichtung,
als auch der Längsrichtung,
also beispielsweise der Kettrichtung, fort. Dies führt zu den
in der 6 in Ellipsen eingefassten und mit verschiedener
Musterung bezeichneten Entwässerungsbereichen
E1, E2, E3, E4, die jeweils zwischen den Bindefaden gleicher Art
verschiedener Bindefadenpaare eingeschlossen sind. Diese vier verschiedenen
Entwässerungsbereiche,
die sich über
die aufeinander folgenden Rapporte entsprechend fortsetzen, haben
zueinander bzw. in der Gewebestruktur geringfügig verschiedene und eine hohe
Regelmäßigkeit
aufbrechende Lagen und ermöglichen
somit das markierarme Rückhalten
von Füllstoffen
und Fasern aus der zur Papierherstellung verwendeten Fasersuspension
und unterstützen
eine homogene und ungerichtete Entwässerung. Die Wirkung erklärt sich
aus den abwechselnd in der Bindungsdiagonale angeordneten Entwässerungsbereichen
E1, E2, E3, E4, welche durch die Platzierung der außen liegenden Bindesegmente
gebildet werden und abwechselnd offener und dichter erscheinen und
somit eine homogene ungerichtete Entwässerung bewirken. Wenn die
Entwässerungskanäle bzw. -bereiche
E1, E2, E3, E4 regelmäßig angeordnet sind,
kann dies zu einer dieser Regelmäßigkeit
entsprechenden Markierung durch ein Auswaschen von Fasern und ein
verstärktes
Auswaschen von Füllstoffen
führen.
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In 5 erkennt
man weiter, dass die zwischen den jeweiligen Bindesegmenten der
Bindefaden gleicher Art benachbarter Bindefadenpaare gebildeten
Diagonalen L1, L2, abweichend von einer grundsätzlich geradlinig verlaufenden
Hauptdiagonalen D der Gewebestruktur der unteren Gewebelage 102,
alternierend verschiedene Winkellagen bezogen auf die Quer- bzw.
Längsrichtung
des Formiersiebs 100 aufweist. Diese Diagonalen verlaufen
jeweils zwischen den in Querrichtung betrachteten Mittenbereichen
der Bindesegmente Bindefaden gleicher Art benachbarter Bindefadenpaaren.
So ist durch eine gepunktete Linie L1 eine Diagonale definiert,
welche z. B. die in Querrichtung betrachteten Mittenbereiche von
Bindesegmenten S5, S8 der Bindefaden i5, i8 der ersten Art verbindet.
Eine gestrichelte Linie L2, setzt ausgehend vom Bindefaden i8 diese
Diagonale zum nächstfolgenden
Bindefaden bzw. dem Verbindefaden i9 dieses Paares fort, welcher,
ebenso wie die Bindefaden i5, i8, ein Bindefaden zweiter Art ist.
Man erkennt, dass sich hier keine geradlinig durch die untere Gewebelage 102 hindurch
erstreckende Diagonale ergibt. Vielmehr ergibt sich eine zickzackartig
verlaufende Linie. Auf Grund dieses im Vergleich zu einer geradlinig
durchlaufenden Diagonale unregelmäßigeren Verlaufs wird die Markierungsneigung
reduziert.
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Es
hat sich gezeigt, dass die vorangehend mit Bezug auf die 4 bis 6 erläuterte Anordnung
der Bindefaden verschiedener Art besonders vorteilhaft hinsichtlich
der Entwässerungs-
und Markierungseigenschaften darstellt, wenn diese kombiniert wird
mit dem in den 4 auch erkennbaren Schussverhältnis von
3:2. Grundsätzlich
sei jedoch darauf hingewiesen, dass diese Anordnung der Bindefaden
verschiedener Art auch bei Schussverhältnissen von 2:1 oder 1:1 angewandt
werden kann.
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Weiter
ist in Verbindung mit der vorangehend erläuterten Anordnung der Bindefäden verschiedener
Art ein Verhältnis
der offenen Fläche
der laufseitigen Gewebelage zu der offenen Fläche der papierseitigen Gewebelage
von weniger als 1, vorzugsweise weniger als 0,95, am meisten bevorzugt
weniger 0,9, besonders vorteilhaft. Dies bedeutet, dass die papierseitige,
also obere Gewebelage 101 mit offener Struktur, also höherer Porosität ausgebildet
ist, als die laufseitige, untere Gewebelage 102, auch dies unterstützt das
Verringern der Auswaschung von Füllstoffen
aus der Papierseite.
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Die
Definition der offenen Flächen
der oberen, also papierseitigen Gewebelage bzw. der unteren, also
maschinenseitigen bzw. laufseitigen Gewebelage wird nachfolgend
mit Bezug auf die 7 bis 9 erläutert.
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Die 7 zeigt
eine Ansicht der oberen Gewebelage 101, betrachtet von
oben her, also von der mit dem zu fertigenden Papiermaterial in
Kontakt tretenden Seite her. Man erkennt die verschiedenen Querfäden T1,
T2, T3 usw. bzw. Längsfäden 1, 3, 5 usw.
Man erkennt ferner, das Bindefadenpaar i1, i2, welches bei dieser
Betrachtungsweise in der oberen Gewebelage 101 tatsächlich als
ein einziger zur Leinwandbindung beitragender Querfaden betrachtet wird.
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Zwischen
den sich kreuzenden und somit die Leinwandbindung bildenden Längs- bzw. Querfäden der
oberen Gewebelage 100 entstehen im dargestellten Falle
im Wesentlichen quadratische, in der Draufsicht nicht durch Fäden überdeckte
Flächenbereiche F,
die in der 7 gepunktet dargestellt sind.
Die offene Fläche
der oberen Gewebelage 101 ist definiert durch das Verhältnis der
durch all diese Flächenbereiche
F gebildeten, gesamt nicht durch Fäden überdeckten Fläche zur
gesamten betrachteten Fläche, die
die Summe aller Flächenbereiche
F als auch aller in der Draufsicht durch die Längs- und Querfäden überdeckten
Flächen
darstellt.
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Die 8 zeigt
eine in der Blickrichtung der 7 entsprechende
Darstellung der unteren Gewebelage 102. Diese wird also
in der Ansicht der 8 ebenfalls von der Oberseite
her betrachtet, also von einer der oberen Gewebelage zugewandten
Seite. Man erkennt auch in der 8 die verschiedenen Längs- und
Querfäden
sowie die ebenfalls in Querrichtung verlaufenden Bindefäden i1 bis
i10 der verschiedenen Bindefadenpaare. Die 9 zeigt
eine schematische Darstellung, bei welcher in vertikaler Richtung
verlaufend dunkel die verschiedenen Längsfäden 2 bis 10 dargestellt
sind. Die mit B1 bis B5 bezeichneten Zeilen stellen die verschiedenen
in Längsrichtung
aufeinander folgenden und in Querrichtung verlaufenden Querfäden dar.
Hell eingezeichnet sind jeweils Abbindebereiche A. Das sind diejenigen
Bereiche, in welchen ein Querfaden über einem Längsfaden abbindet, bevor er
wieder an der Unterseite der vier dann folgenden Längsfäden entlang
flottiert.
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Gepunktet
dargestellt sind Flächenbereiche F', deren Gesamtfläche wieder
zur Gesamtfläche
der betrachteten unteren Gewebelage 102 ins Verhältnis gesetzt
wird, um somit die Größe „offene
Fläche
der unteren Gewebelage” zu
ermitteln. Dabei erkennt man, dass einerseits diejenigen Bereiche
als solche Flächenbereiche
F' betrachtet werden,
die zwischen zwei unmittelbar benachbarten Querfäden sich als in der Draufsicht
nicht durch Fadenmaterial überdeckte Flächen ergeben.
Ein derartiger Flächenbereich
F' ist in der 8 links
unten zwischen den Querfäden
B1 und B2 markiert. Gleichermaßen
werden als derartige Flächenbereiche
F' Flächenbereiche
zwischen zwei benachbarten Querfäden
betrachtet, in welchen ein Bindefadenpaar liegt. Bindefäden werden
also grundsätzlich
nicht als die Flächenbereiche
F' minderndes Fadenmaterial
betrachtet. Ein derartiger Flächenbereich
F' ist in der 8 links
unten zwischen den Querfäden
B2 und B3 gekennzeichnet. Weiterhin werden als derartige Flächenbereiche
F' diejenigen Abschnitte
der Querfäden
B1, B2 usw. betrachtet, die angrenzend an die Abbindebereiche A
unter den dann folgenden Längsfäden flottieren.
Ein derartiger Flächenbereich
F' ist in der 8 in
Zuordnung zum Querfaden B2 rechts neben einem Abbindebereich A dargestellt.
Während
also der zwischen den Längsfäden 10 und 14 liegende
und den Längsfaden 12 an seiner
Oberseite kreuzende Abschnitt des Querfadens B2 nicht als Flächenbereich
F' berücksichtigt wird,
werden die dann folgenden Flächenbereiche
F' bzw. entsprechend
vorangehende Flächenbereiche bei
der Ermittlung der offenen Fläche
der unteren Gewebelage als nicht durch einen Faden überdeckt
betrachtet.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Aufbau
eines Formiersiebs wird weiter der Vorteil erreicht, dass durch
die bei den Bindefäden
gebildeten Flottierungen insbesondere auch im Bereich der Bindesegmente
die Umschlingungswinkel bezüglich
der Längsfäden verringert
werden, was generell zu einem geringeren Verschleiß auf Grund
verringerter Reibung zwischen den Längs- und Querfäden zurückzuführen ist.
Auch wird durch das Miteinbinden von mehr als einem Längsfaden
der unteren Gewebelage vermittels der Bindefäden eine stärkere Anbindung zwischen den
beiden Gewebelagen erzielt, was generell zu einer geringeren Dicke
des Formiersiebs und einer schnelleren bzw. besseren Entwässerung
bei geringerem offenem Volumen führt.
Es lassen sich somit mit einem derartig aufgebauten Formiersieb
höhere
Produktionsgeschwindigkeiten bei der Papierherstellung erzielen.