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Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrlagiges Papiermaschinensieb, z. B. ein Blattbildungssieb einer Papiermaschine, insbesondere ein Blattbildungssieb wie es im Prozess der Papierherstellung in der Blattbildungszone einer Nasspartie einer Papiermaschine zur Entwässerung/Filtration einer Faserstoffsuspension bzw. eines Papierfaserstoffs verwendet wird. Derartige Siebe werden hauptsächlich für hochwertige grafische Papiersorten mit geringem Papiergewicht und hohen Anforderungen an die Bedruckbarkeit eingesetzt. Diese Papiere können mit so genannten Spaltformern bzw. Gap-Formern mit Geschwindigkeiten bis 2000 m/min produziert werden. Dabei werden hohe Anforderungen an die mechanische Stabilität, die Entwässerungsleistung, die Faserunterstützung, die Markierungsfreiheit und die Laufzeit des Siebs gestellt.
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Ein wesentlicher Prozess innerhalb der Papierherstellung ist die Formierung des Blattes (= Blattbildung), die durch Entwässerung einer Faserstoffsuspension bzw. eines Papierfaserstoffs mittels Filtration in der Blattbildungszone der Nasspartie einer Papiermaschine unter Verwendung eines sog. Blattbildungssiebes erfolgt.
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Unter Faserstoffsuspension kann dabei ein in Wasser suspendiertes Gemisch aus Holz- oder Zellstofffasern, Füllstoffen und chemischen Hilfsstoffen verstanden werden.
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Um ein möglichst gleichmäßiges Papierblatt herstellen zu können, ist es erforderlich, den Wasseranteil der Faserstoffsuspension unmittelbar vor der Blattbildung auf etwa 99% zu erhöhen bzw. einzustellen. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die Fasern gleichmäßig im Wasser verteilen können, was sich vorteilhaft auf die Qualität des zu bildenden Blattes auswirkt.
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Innerhalb der Blattbildungszone, d. h. während des Blattbildungsprozesses, wird der Wasseranteil durch den oben erwähnten Filtrationsprozess auf ca. 80% reduziert. Die Papierfasern sowie die Füll- und Hilfsstoffe bleiben gleichmäßig verteilt in Form eines Faservlieses auf dem Papiermaschinensieb zurück.
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Während früher die Entwässerung hauptsächlich durch ein auf eine Langsiebmaschine aufgebrachtes Papiermaschinensieb erfolgte, kommen heute überwiegend Doppelsiebmaschinen zum Einsatz, z. B. in Form so genannter Spaltformer (im Englischen „Gap-Former”). Diese Doppelsiebmaschinen zeichnen sich dadurch aus, dass die Faserstoffsuspension in einen zwischen zwei Papiermaschinensieben gebildeten Spalt gespritzt wird, so dass die Entwässerung zeitgleich durch beide Siebe erfolgen kann, wodurch der Filtrationsprozess und damit auch die Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschine erheblich beschleunigt werden kann. Heute existieren Papiermaschinen für Papiersorten mit niedrigen Flächengewichten, die mit Geschwindigkeiten von mehr als 2000 m/min produzieren können.
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Die extremen Anforderungen an das herzustellende Papier und die in der Papiermaschine vorliegenden Bedingungen erfordern speziell dafür ausgelegte Blattbildungssiebe, die gleichzeitig eine hohe Faserunterstützung, eine hohe Offenheit und eine hohe mechanische Stabilität aufweisen. Speziell für den Bereich der grafischen Papiere ist zusätzlich eine geringe Markierneigung des Gewebes erforderlich, also eine hohe Gleichmäßigkeit des Blattbildungssiebes.
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In den letzten Jahren haben sich für derartige Einsatzgebiete mehrlagige Papiermaschinensiebe bewährt, die zwei unterschiedlich ausgebildete Seiten aufweisen, welche an den jeweiligen Verwendungszweck angepasst sind. Derartige Siebe haben eine Papierseite, die von der Oberseite eines Obergewebes gebildet ist. Die Papierseite wird im allgemeinen Sprachgebrauch auch als Sieboberseite bezeichnet und ist für die Bildung des Papierblattes zuständig. Außerdem verfügen diese Siebe über eine Laufseite, die von der Unterseite eines Untergewebes gebildet ist. Die Laufseite, welche auch als Siebunterseite bezeichnet werden kann, kommt mit den Elementen der Papiermaschine in Berührung. Die jeweilige Siebseite hat eine Maschinenrichtung und eine Querrichtung, wobei unter der Maschinenrichtung (im Englischen MD für „machine direction”) die Laufrichtung der Papierbahn und damit auch die Laufrichtung des Papiermaschinensiebes verstanden wird, und wobei die Querrichtung (im Englischen CMD für „cross machine direction”), teilweise auch Quermaschinenrichtung genannt, die in der Ebene des Papiermaschinensiebes um 90° gedrehte Richtung ist, d. h. die quer zur Laufrichtung des Papiers und des Siebes angeordnete Richtung.
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Auf Grund des sehr speziellen Aufbaus moderner Papiermaschinensiebe lassen sich in der Regel weder Papier- und Laufseite, noch Maschinen- und Querrichtung vertauschen, da ansonsten die Funktionsweise des Siebs nicht oder nicht ausreichend gewährleistet ist. Zum Beispiel können auf der Laufseite die Maschinenrichtungsfäden (= Längsfäden), die das Umlaufen des Siebes realisieren, durch deutlich über- bzw. hervorstehende Querfäden vor Verschleiß geschützt werden. Auf der Papierseite kann z. B. durch das Vorsehen eines ausgewogenen Verhältnisses von Längs- und Querfäden eine gute Ablagemöglichkeit für die Papierfasern gewährleistet werden. Hinsichtlich der Faserunterstützung aber auch in Bezug auf die Markierneigung des Siebes hat sich für das Obergewebe und somit für die Papierseite die einfachste und gleichzeitig älteste Grundbindung der Textiltechnik, die so genannte Leinwandbindung, bewährt. Bei dieser Bindung, deren Bindungsrapport (= kleinste sich wiederholende Einheit der Bindung) aus genau zwei Kettfäden (in der Regal werden von den Kettfäden die Längsfäden/Maschinenrichtungsfäden des Siebs gebildet) und zwei Schussfäden (in der Regel werden von den Schussfäden die Querfäden des Siebs gebildet) besteht, werden die Fäden auf besonders innige und gleichmäßige Weise zu einem Gewebe verbunden. So geeignet die Leinwandbindung für die Bildung eines Papierblattes und somit für die Papierseite ist, so wenig ist sie in der Regel für die Laufseite geeignet. Wird ein Papiermaschinensieb mit einer Leinwand-Papierseite ausgestattet, so kann es daher ratsam sein, eine zweite, die Laufseite des Siebs ausbildende Gewebelage unterhalb der Leinwandbindung vorzusehen, die dem Sieb ausreichend Stabilität und Verschleißpotenzial verleiht.
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Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Verbindung der beiden Lagen (d. h. des die Papierseite bildenden Obergewebes mit dem die Laufseite bildenden Untergewebe) dar, u. a. deshalb, weil die für die Papierseite günstige Leinwandbindung denkbar ungünstige Voraussetzungen für eine solche Lagenverbindung aufweist.
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Im Stand der Technik sind unterschiedliche Lösungsansätze für die Verbindung zweier Sieb-Gewebelagen beschrieben, von denen ein Ansatz die Verwendung zusätzlicher, separater Bindefäden vorsieht, welche in Längs- oder Querrichtung verlaufen. Gemäß diesem Ansatz werden zwei fertige, vollständig ausgebildete Gewebelagen über separate, gewebefremde Bindefäden miteinander verbunden, welche Bindefäden nicht zum Aufbau der jeweiligen Gewebelagenbindung beitragen/benötigt werden. Die beiden Gewebelagen bestehen aus Längsfäden und Querfäden, die ausschließlich in der jeweiligen Gewebelage verlaufen und dadurch das jeweilige Gewebelagenmuster bzw. die jeweilige Gewebelagenbindung vollständig erzeugen. Diese Vorgehensweise ist z. B. beschrieben in
CA 1 115 177 A1 , wo separate Bindeschussfäden eingesetzt werden, welche mit Kettfäden des Obergewebes und Kettfäden des Untergewebes binden, und
DE 39 28 484 A1 , in der separate Kettfäden als Verbindungsfäden verwendet werden. Weitere Beispiele sind in
DE 42 29 828 A1 ,
WO 93/00472 und
EP 0 136 284 A2 zu finden. Die separaten Bindefäden werden üblicherweise dünner ausgeführt als die die jeweilige Gewebelage ausbildenden Fäden (vgl. z. B. CA 1 115 177 A1), da die Bindefäden zusätzlich zu den gewebebildenden Fäden in die Gewebestruktur eingetragen werden müssen, wobei besonders in einer Leinwandbindung wenig Platz für solche separaten Bindefäden vorhanden ist. Anderenfalls würde durch die Bindefäden die ursprünglich homogene Struktur der Bindung gestört werden, so dass speziell in der auf der Papierseite vorgesehenen Leinwandbindung Störstellen entstehen würden, die Markierungen im Papier verursachen. In der Praxis zeigte sich jedoch, dass die dünnen Bindefäden vor allem bei Papiermaschinen, die einen hohen Anteil abrasiver Füllstoffe verarbeiten oder deren Konstruktion die Siebe stark auf Biegung in Maschinenrichtung belastet, recht schnell verschleißen und brechen, so dass sich in der Folge die beiden Gewebelagen zunächst verschieben und später trennen. Selbstverständlich lässt sich mit einem derartig veränderten Gewebe/Sieb kein qualitativ hochwertiges Papier erzeugen.
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Eine Alternative hierzu stellt die Verwendung von gewebeeigenen Fäden zur Verbindung der Lagen dar. Die zur Lagenverbindung verwendeten Fäden dienen dabei einerseits zur Verbindung der Lagen, wozu sie zwischen den Lagen hin und her wechseln, und bilden zum anderen des Obergewebe oder das Untergewebe mit aus. Es können verschiedene gewebeeigene Fäden als verbindende Fäden verwendet werden, d. h. Quer- und/oder Längsfäden des Obergewebes und/oder des Untergewebes, wobei die verschiedenen Bindefäden unterschiedliche Siebeigenschaften mit sich bringen.
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Ferner ist es bekannt, zwei Querfäden zu verwenden, die als sog. funktionales Querfadenpaar zusammenwirken. Einer oder beide der Querfäden eines funktionalen Paares verlaufen abwechselnd im Ober- und Untergewebe. Die beiden Querfäden eines funktionalen Paars können dabei einen virtuell ununterbrochenen Querfaden einer papierseitigen Leinwandbindung ausbilden, d. h. einen oberen Verbundquerfaden. Diejenigen Fadenabschnitte des funktionalen Paars, die gerade nicht für die Bildung des papierseitigen virtuell ununterbrochenen Querfadens benötigt werden, verlaufen im Inneren des Gewebes und können zur Anbindung des Untergewebes an das Obergewebe verwendet werden. Dabei kann der das Untergewebe anbindende Fadenabschnitt z. B. gleichzeitig das Untergewebe bzw. dessen Bindung komplettieren. Zwischen zwei funktionalen Querfadenpaaren kann z. B. ein oberer Querfaden angeordnet sein, der ausschließlich die Leinwandbindung vervollständigt (d. h. der nur im Obergewebe verläuft), jedoch keine Bindefunktion hat. Ausführungsbeispiele für diesen Lösungsansatz findet man beispielsweise in
EP 0 097 966 A2 ,
EP 794 283 A1 ,
WO 99/06630 A1 ,
WO 99/06632 A1 und
WO 02/14601 A1 .
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Alternativ kann die Verbindung der Lagen durch sog. funktionale Längsfadenpaare erfolgen. Beispielhaft sei auf
EP 0 069 101 und
EP 093 096 verwiesen, die eine Lagenverbindung über funktionale Längsfadenpaare zeigen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Blattbildungssieb aus einem mehrlagigen Gewebe bereitzustellen, das den eingangs beschriebenen Anforderungen zumindest teilweise, insb. vollständig gerecht wird, d. h. z. B. eine hohe Faserunterstützung, eine geringe Markierneigung, eine zweckmäßige mechanische Stabilität und eine stabile Lagenverbindung aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Papiermaschinensieb gemäß Anspruch 1 bereit. Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Siebs sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Des erfindungsgemäße Sieb ist von einem Oberquerfadengebundenen, insb. Oberschussgebundenen, mehrlagigen Gewebe gebildet, also von einem mehrlagigen Gewebe, dessen obere Lage (vorzugsweise ausschließlich) mittels oberer Querfäden mit der unteren Lage verbunden ist. Des für des Sieb verwendete Gewebe gehört also zu der Gruppe von Geweben, deren Lagen mittels gewebeeigener Fäden verbunden sind. Die verbindenden oberen Querfäden tragen einerseits zur Lagenverbindung und andererseits zur Komplettierung/Bildung der oberen Gewebelage bzw. deren Bindung bei.
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Das erfindungsgemäße Sieb hat auf der Papierseite eine hohe Feinheit zur Gewährleistung einer zweckmäßigen Faserunterstützung. Aufgrund der gleichmäßigen Ausbildung der Papierseite ist die Markierungsneigung gering. Die Laufseite kann eine ggü. der Papierseite erhöhte Offenheit für ein gutes Entwässerungsverhalten und eine verringerte Neigung zur Verstopfung des Gewebes mit Fasern und Verunreinigungen aufweisen. Die Laufseite hat insbesondere eine hohe mechanische Stabilität gegen Dehnung. Der innere Verschleiß und letztlich eine Lagentrennung kann in dem mehrlagigen Blattbildungssieb, dessen Gewebelagen durch obere Querfäden miteinander verbunden sind, vermieden bzw. stark reduziert werden.
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Erfindungsgemäß kann daher ein feines Gewebe mit einem sehr homogenen Design zur Blattbildung verwendet und an ein stabiles und gröberes Untergewebe angebunden werden. Das Obergewebe ist in einer Bindung ausgeführt, die vergleichbar ist mit einer Leinwandbindung und damit optimal zur Herstellung von grafischem Papier geeignet ist. Das Untergewebe ist insb. in Längs- und Querrichtung gröber aufgebaut und bietet damit folgende Vorteile: eventuell durch das Obergewebe in das Gewebe eingedrungene Feststoffe werden im Untergewebe nicht festgehalten; die Entwässerungsleistung des Siebes wird ausschließlich durch die Papierseite bestimmt; das Untergewebe ist so offen, dass sein Einfluss auf die Gesamtströmung untergeordnet ist. Das grobe Untergewebe wird insbesondere dazu genutzt, das Gesamtsieb hinsichtlich mechanischer Stabilität und Verschleißfestigkeit und Gewebedicke zu optimieren.
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Erfindungsgemäß ist das papierseitige Gewebe also relativ fein und homogen aufgebaut. Die laufseitige Gewebelage kann robuster und mit höherer Offenheit ausgebildet werden, insb. mit relativ dicken Kett- und Schussfäden, die zu einer höheren mechanischen Festigkeit beitragen. Es liegt eine stabile Verbindung von Ober- und Untergewebe durch eine spezielle Ausbildung der papierseitigen Querfäden mit einer Bindezone vor. Dadurch kann je nach Anwendungsfall eine zweckmäßige Bindehäufigkeit eingestellt werden.
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Das erfindungsgemäße Papiermaschinensieb hat eine obere Gewebelage, welche aus einer Mehrzahl von oberen Längsfäden, welche ausschließlich in der oberen Gewebelage verlaufen, und einer Mehrzahl von oberen Querfäden gebildet ist, welche mit den oberen Längsfäden verwoben sind und jeweils entweder vollständig oder überwiegend in der oberen Gewebelage verlaufen. Die miteinander verwobenen oberen Querfäden und oberen Längsfäden bilden gemeinsam eine obere Bindung aus, d. h. ein Überlappungsmuster der oberen Gewebelage. Charakteristisch für diese obere Bindung ist der obere Bindungsrapport (siehe unten), ein sich auf der Papierseite ständig wiederholendes Muster, welches den Verlauf der oberen Querfäden bzgl. der oberen Längsfäden wiedergibt.
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Das erfindungsgemäße Papiermaschinensieb hat ferner eine untere Gewebelage, welche aus einer Mehrzahl von unteren Längsfäden, welche ausschließlich in der unteren Gewebelage verlaufen, und einer Mehrzahl von unteren Querfäden gebildet ist, welche mit den unteren Längsfäden verwoben sind und ausschließlich in der unteren Gewebelage verlaufen. Die miteinander verwobenen unteren Querfäden und unteren Längsfäden bilden gemeinsam eine untere Bindung aus, d. h. ein Überlappungsmuster der unteren Gewebelage. Charakteristisch für diese untere Bindung ist der untere Bindungsrapport, ein sich auf der Laufseite ständig wiederholendes Muster.
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Die unteren Längsfäden können einen größeren Durchmesser haben als die oberen Längsfäden, und die unteren Querfäden können einen größeren Durchmesser haben als die oberen Querfäden. Die mit der Papiermaschine in Kontakt kommende Unterseite des Siebs kann dadurch robust ausgebildet werden, wohingegen die mit der Fasersuspension in Kontakt kommende Oberseite des Siebs fein ausgebildet werden kann. Da die unteren Längsfäden und die unteren Querfäden nicht in die obere Lage wechseln, wird die feine Papierseite von den robusten unteren Fäden nicht gestört. Die vergleichsweise dünnen oberen Querfäden, welche in die untere Lage wechseln, stören die untere Bindung nur geringfügig. Ferner ragen die vergleichsweise dicken unteren Querfäden weiter nach unten als die oberen Querfäden während ihres Aufenthalts in der unteren Lage, wodurch die oberen Querfäden von den unteren Querfäden abgeschirmt werden.
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Das Verhältnis von oberen Längsfäden zu unteren Längsfäden in dem gesamten Gewebe ist z. B. größer gleich 1, z. B. größer als 1. Z. B. kann das Verhältnis 3 zu 2 oder alternativ 1 zu 1 sein. Bevorzugt ist dabei des Verhältnis von 3 zu 2, des die Ausbildung einer feinen Oberseite und einer groben Unterseite begünstigt. Zudem können mit diesem Verhältnis die unteren Querfäden besonders dick ausgebildet werden, wobei dennoch eine ausreichend offene Unterseite erzielt werden kann.
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Des Gewebe kann z. B. einen sich. wiederholenden Gesamtrapport haben, in dem das Verhältnis von oberen Längsfäden zu unteren Längsfäden 9 zu 6 oder 9 zu 9 ist.
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Das Verhältnis von oberen Querfäden zu unteren Querfäden in dem gesamten Gewebe kann z. B. größer 1 sein, z. B. 2 zu 1. Auch hierdurch wird die Ausbildung einer feinen Oberseite und einer groben Unterseite begünstigt.
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Des Gewebe kann z. B. einen sich wiederholenden Gesamtrapport haben, in dem des Verhältnis von oberen Querfäden zu unteren Querfäden 6 zu 3 oder 12 zu 6 ist.
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Das Gewebe kann z. B. einen sich wiederholenden Gesamtrapport haben, in dem das Verhältnis von oberen Längsfäden zu oberen Querfäden 9 zu 12 oder 9 zu 9 oder 9 zu 6 ist. Dies stellt jeweils ein ausgewogenes Verhältnis von oberen Längsfäden zu oberen Querfäden dar, mit dem eine feine Oberseite gebildet werden kann.
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Der jeweilige obere Bindungsrapport weist erfindungsgemäß neun obere Längsfäden und drei obere Querfäden auf. Jeder der drei oberen Querfäden eines jeweiligen oberen Bindungsrapports hat den folgenden Verlauf: unter einen oberen Längsfaden, über den nächsten oberen Längsfaden, unter den nächsten oberen Längsfaden, über den nächsten oberen Längsfaden, unter die vier nächsten, aufeinanderfolgenden oberen Längsfaden und über den darauffolgenden oberen Längsfaden. Dabei ist der Verlauf (bzw. der Startpunkt davon) des jeweiligen oberen Querfadens gegenüber dem Verlauf des benachbarten oberen Querfadens in Querrichtung um drei obere Längsfäden versetzt angeordnet.
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Die oberen Querfäden wiederholen den beschriebenen Verlauf in Querrichtung ständig und unmittelbar aufeinanderfolgend, so dass der jeweilige obere Querfaden mit den oberen Längsfäden des Gewebes in der Art einer Leinwandbindung verwoben ist, wobei regelmäßig eine sog. Bindezone gebildet ist, in der der obere Querfaden zwischen den Gewebelagen oder in der unteren Gewebelage verläuft, je nachdem, ob er als verbindender oberer Querfaden ausgebildet ist oder nicht. Die jeweilige Bindezone erstreckt sich dabei über eine Distanz von vier Oberen Längsfäden, und zwischen zwei benachbarten Bindezonen eines oberen Querfadens sind fünf obere Längsfäden angeordnet.
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Zur Verbindung der Lagen sind in dem Gewebe zumindest manche der oberen Querfäden als verbindende Querfäden ausgebildet. Dazu weisen die oberen Querfäden eine sog. Bindezone auf, welche von dem Fadenabschnitt gebildet wird, der unterhalb der vier oberen Längsfäden verläuft. Zur Verbindung der oberen Gewebelage mit der unteren Gewebelage können manche oder alle oberen Querfäden während ihres Verlaufs unter den vier aufeinanderfolgenden oberen Längsfäden, also in der Bindezone, vorübergehend in die untere Gewebelage wechseln und dort zumindest einen unteren Längsfaden unterlaufen, um dadurch den unteren Längsfaden und somit das Untergewebe an das Obergewebe anzubinden.
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In dem jeweiligen Gesamtrapport des Gewebes (sich wiederholendes Bindungsmuster des gesamten Gewebes, gebildet aus oberen Längs- und Querfäden sowie unteren Längs- und Querfäden) sollte also mindestens einer der oberen Querfäden als verbindender Querfaden ausgebildet sein. Ein solcher verbindender oberer Querfaden bindet dabei entlang seines Verlaufs durch das Gewebe in Querrichtung wiederholt (in jeder Bindezone) einen oder mehrere untere Längsfäden an die obere Gewebelage an, wodurch die beiden Lagen miteinander verbunden werden.
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Z. B. kann in dem jeweiligen Gesamtrapport des Gewebes jeder untere Längsfaden zumindest einmal an die obere Gewebelage angebunden sein, also z. B. genau einmal (siehe die zweite Ausführungsform nach 5) oder genau zweimal (siehe die zweite Ausführungsform nach 6). Dabei kann jede Anbindung von einem separaten oberen Querfaden vorgenommen sein. Dadurch, dass in dem jeweiligen Gesamtrapport des Gewebes mittels der oberen Querfäden jeder untere Längsfaden zumindest einmal an die obere Gewebelage angebunden ist, kann eine stabile Logenverbindung und somit eine hohe Lebenszeit des Siebs erreicht werden.
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Es können aber auch obere Bindungsrapporte vorliegen, deren obere Querfäden allesamt als nicht-verbindende obere Querfäden ausgebildet sind. Hierdurch reduziert sich allerdings die Anzahl der Lagenverbindungen in dem jeweiligen Gesamtrapport.
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Für viele Anwendungen kann es bevorzugt sein, dass zumindest einer der drei oberen Querfäden eines jeden oberen Bindungsrapports als verbindender Querfaden ausgebildet ist. Weiter bevorzugt sind zumindest zwei, insbesondere jeder der drei oberen Querfäden eines jeden oberen Bindungsrapports als verbindender Querfaden ausgebildet.
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Die Anzahl der Lagenverbindungen in dem jeweiligen Gesamtrapport kann dabei je nach Bedarf bzw. Anwendungsfall zweckmäßig eingestellt werden.
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Der jeweilige verbindende obere Querfaden kann zur Verbindung der oberen Gewebelage mit der unteren Gewebelage während seines Verlaufs unter den vier aufeinanderfolgenden oberen Längsfäden genau einen unteren Längsfaden oder genau zwei aufeinanderfolgende untere Längsfäden unterlaufen.
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Die Verbindung von oberer Gewebelage und unterer Gewebelage kann ausschließlich mit den oben beschriebenen oberen verbindenden Querfäden erfolgen. D. h., es werden keine separaten Bindefäden für den Zusammenhalt des Gewebes benötigt.
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Die obere Gewebelage kann daher ausschließlich aus einer Vielzahl von aneinander angrenzenden oberen Bindungsrapporten bestehen. D. h., in diesem Fall sind zwischen den einzelnen oberen Bindungsrapporten keine weiteren Fäden angeordnet. Auch kann der jeweilige obere Bindungsrapport ausschließlich aus den neun oberen Längsfäden und den drei oberen Querfäden bestehen.
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Die unteren Querfäden können derart mit den unteren Längsfäden verwoben sein, dass sie in der unteren Gewebelage eine dreischäftige oder sechsschäftige Bindung ausbilden, bei der sich der Verlauf des jeweiligen unteren Querfadens nach drei bzw. sechs unteren Längsfäden ständig wiederholt. Dies sind Beispiele, mit denen jeweils eine grobe und offene Laufseite erzielt werden kann. Der jeweilige untere Querfaden kann bei der dreischäftigen Bindung z. B. zunächst über einen unteren Längsfaden und dann unter den zwei darauffolgenden unteren Längsfäden verlaufen, und der jeweilige untere Querfaden kann bei der sechsschäftigen Bindung z. B. zunächst über einen unteren Längsfaden und dann unter den fünft darauffolgenden unteren Längsfäden verlaufen. Weist der jeweilige Gesamtrapport neun untere Längsfäden auf, so kann die untere Gewebelage z. B. dreischäftig oder neunschäftig ausgebildet sein.
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Bevorzugt sind die Längsfäden als Kettfäden und die Querfäden als Schussfäden ausgebildet.
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Weitere Variationen des erfindungsgemäßen Siebs ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen.
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Im Folgenden werden einige in dieser Anmeldung verwendete Begriffe definiert:
Als Längsfäden werden Fäden des Siebes/Gewebes bezeichnet, die in Längsrichtung bzw. Längserstreckung des Siebs verlaufen und im Betrieb in Laufrichtung der Papiermaschine angeordnet sind. Beim flach gewebten Sieb sind die Längsfäden durch die Kettfäden des Webstuhls gebildet. Rundgewebe hingegen realisieren die Längsfäden mit den Schüssen.
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Als Querfäden werden Fäden des Siebes/Gewebes bezeichnet, die in Querrichtung des Siebs verlaufen und im Betrieb quer zur Laufrichtung der Papiermaschine angeordnet sind. Beim flach gewebten Sieb sind die Querfäden durch die Schüsse gebildet. Rundgewebe hingegen realisieren die Querfäden mit den Ketten des Webstuhls.
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Als Gewebelage wird ein einlagiges Gewebe verstanden, bestehend aus miteinander verwobenen Querfäden und Längsfaden (bzw. Ketten und Schüssen).
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Das Obergewebe oder die obere Gewebelage ist eine in der Regel besonders fein ausgebildete Gewebelage, von der i. d. R. die Papierseite ( nach außen gewandte, obere Seite des Obergewebes) des Siebs gebildet wird, auf der die Papierfaserschicht gebildet wird. Das Obergewebe befindet sich auf der „logischen Oberseite” des Siebes.
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Das Untergewebe oder die untere Gewebelage ist eine i. d. R. besonders robust ausgebildete Gewebelage, von der i. d. R. die Laufseite (= nach außen gewandte, untere Seite des Untergewebes) des Siebs gebildet wird, die in direkten Kontakt tritt mit den Verschleiß erzeugenden Antriebs- und Entwässerungselementen der Papiermaschine.
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Obere Längsfäden sind solche Fäden, die sich ausschließlich im Obergewebe befinden und dort mit im Obergewebe verlaufenden Querfäden verwoben sind. Obere Längsfäden verlassen nie das Obergewebe, d. h. sie wechseln nicht in das Untergewebe.
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Obere Querfäden sind solche Fäden, die sich zumindest überwiegend im Obergewebe befinden und dort mit den oberen Längsfäden verwoben sind. Obere Querfäden im Sinne dieser Anmeldung können also entweder ausschließlich in dem Obergewebe verlaufen oder vorübergehend in das Untergewebe wechseln. Zumindest ein Teil der oberen Querfäden wechselt in das Untergewebe, um dieses an das Obergewebe anzubinden.
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Untere Längsfäden sind solche Fäden, die sich ausschließlich im Untergewebe befinden und dort mit im Untergewebe verlaufenden Querfäden verwoben sind. Untere Längsfäden verlassen nie das Untergewebe, d. h. sie wechseln nicht in das Obergewebe.
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Untere Querfäden sind solche Fäden, die sich ausschließlich im Untergewebe befinden und dort mit den unteren Längsfäden verwoben sind. Untere Querfäden verlassen nie das Untergewebe, d. h. sie wechseln nicht in das Obergewebe.
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Der Bindungsrapport des Obergewebes bzw. der sog. obere Bindungsrapport ist ein wiederkehrendes Muster bzw. eine sich wiederholende Einheit in dem Obergewebe von miteinander verwobenen oberen Längsfäden und oberen Querfäden, insbesondere die kleinste sich wiederholende Einheit in dem Obergewebe. Bei Draufsicht auf das Obergewebe bzw. die Papierseite des Siebs sind eine Vielzahl solcher oberen Bindungsrapporte in Längs- und Querrichtung des Siebs zu erkennen und insb. in Querrichtung (bevorzugt aber auch in Längsrichtung) unmittelbar aneinander gereiht. Der obere Bindungsrapport stellt somit insb. das in der Draufsicht auf das Obergewebe von den oberen Längsfäden und oberen Querfäden gebildete wiederkehrende Überlappungsmuster des Obergewebes dar. Wechselt einer der oberen Querfaden zwischenzeitlich in das Untergewebe, so hat der exakte Verlauf des oberen Querfadens in dem Untergewebe auf den oberen Bindungsrapport keinen Einfluss; denn der obere Querfaden verläuft während dieser Zeit stets unter den oberen Längsfäden. Mit anderen Worten betrifft der obere Bindungsrapport den Verlauf der oberen Querfäden bzgl. der oberen Längsfäden und das sich daraus ergebende Überlappungsmuster; der Verlauf der oberen Querfäden bzgl. der unteren Längsfäden hat für die Bestimmung des oberen Bindungsrapports keine Bedeutung.
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Analog kann ein Bindungsrapport des Untergewebes bzw. ein sog. unterer Bindungsrapport definiert/angegeben werden.
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Der Gesamtrapport des Gewebes ist ein wiederkehrendes Bindungsmuster/Überlappungsmuster des gesamten Gewebes, insb. die kleinste sich wiederholende Einheit des gesamten Gewebes, wobei der Verlauf aller Fäden (obere und untere Längsfäden, obere und untere Querfäden) berücksichtigt wird. Mit Kenntnis des Gesamtrapports kann daher das komplette Gewebe bzw. Sieb hergestellt werden. D. h., das Sieb bzw. des Gewebe kann aus einer Vielzahl von unmittelbar aneinander gereihten Gesamtrapporten bestehen.
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Ein Längsfadenrapport ist die kleinste sich wiederholende Einheit von Längsfäden in dem gesamten Gewebe.
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Analog bezeichnet ein Querfadenrapport die kleinste sich wiederholende Einheit von Querfäden in dem gesamten Gewebe.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine Draufsicht auf einen vollständigen oberen Bindungsrapport eines erfindungsgemäßen Siebs in schematischer Darstellung,
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2 ein Foto, welches in vergrößerter Ansicht einen Ausschnitt der Papierseite eines erfindungsgemäßen Siebs zeigt, welche aus einer Vielzahl von aneinander angrenzenden oberen Bindungsrapporten besteht, d. h. eine Draufsicht auf die Oberseite eines erfindungsgemäßen Siebs bzw. dessen obere/papierseitige Gewebelage, wobei die untere/laufseitige Gewebelage aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen/weggeschnitten wurde,
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3 das Foto aus 2, wobei ein einzelner oberer Bindungsrapport (durchgezogene Linien) sowie die acht diesen umgebenden oberen Bindungsrapporte (gestrichelte Linien) hervorgehoben sind,
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4 verschiedene alternative Verläufe für die drei oberen Querfäden des oberen Bindungsrapports aus 1 innerhalb des gesamten Gewebes, d. h. bzgl. der oberen und unteren Gewebelage/Längsfäden,
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5 den Gesamtrapport eines Siebs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung und
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6 den Gesamtrapport eines Siebs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung.
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1 zeigt einen kompletten oberen Bindungsrapport eines erfindungsgemäßen Siebs in schematischer Darstellung mit Ansicht von oben. Dieser obere Bindungsrapport wiederholt sich auf der Sieboberseite, d. h. die Sieboberseite weist eine Mehrzahl solcher identisch ausgebildeter oberer Bindungsrapporte auf.
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Wie die 2 und 3 zeigen, kann die Papierseite eines erfindungsgemäßen Siebs z. B. aus einer Mehrzahl solcher oberer Bindungsrapporte bestehen, welche unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet sind. D. h., um den in 1 dargestellten oberen Bindungsrapport herum sind auf der Papierseite des Siebs dann acht unmittelbar angrenzende identisch ausgebildete obere Bindungsrapporte angeordnet (an den vier Ecken sowie oberhalb, unterhalb, rechts und links).
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In den 1 bis 3 verlaufen die Längsfäden vertikal und die Querfäden horizontal.
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Der obere Bindungsrapport besteht aus 9 Längsfäden (1, 2, 3, ..., 9) und 3 Querfäden (21, 22, 23). In 3 sind die Längsfäden und Querfäden eines benachbarten Rapports mit einem bzw. zwei „'” versehen.
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In 1 stellt – wie in der Textiltechnik üblich jedes Quadrat eine Kreuzung von einem Längsfaden (z. B. Kettfaden) und einem Querfaden (z. B. Schussfaden) dar. Ist das Quadrat mit einem Kreuz versehen, verläuft der Längsfaden über dem Querfaden bzw. der Querfaden unter dem Längsfaden, ansonsten verläuft der Längsfaden unter dem Querfaden. In
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3 deutet der Kreis an, dass der Längsfaden unter dem Querfaden verläuft bzw. der Querfaden über dem Längsfaden.
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Wie in 1 gezeigt ist, sind in dem oberen Bindungsrapport die Verläufe der drei oberen Querfäden 21–23 bzgl. der neun oberen Längsfäden 1–9 grundsätzlich gleich. Insbesondere verläuft jeder obere Querfaden 21–23 zunächst unter einem oberen Längsfaden, dann über dem nächsten oberen Längsfaden, dann unter dem nächsten oberen Längsfaden, dann über dem nächsten oberen Längsfaden, dann unterhalb von vier aufeinanderfolgenden oberen Längsfäden und schließlich über dem nächsten oberen Längsfaden.
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Z. B. verläuft der obere Querfaden 21 in 1 zunächst unter dem oberen Längsfaden 1, dann über dem oberen Längsfaden 2, dann unter dem oberen Längsfaden 3, dann über dem oberen Längsfaden 4, dann unterhalb der vier aufeinanderfolgenden oberen Längsfäden 5 bis 8 und schließlich über dem oberen Längsfaden 9. Anschließend wiederholt der Querfaden 21 diesen Verlauf. D. h., in dem in 1 nicht dargestellten oberen Bindungsrapport unmittelbar rechts neben dem gezeigten oberen Bindungsrapport wiederholt der obere Querfaden 21 den beschriebenen Verlauf, usw.; siehe insb. die 3.
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Der obere Querfaden 22 hat den gleichen Verlauf, jedoch ist sein Verlauf bzw. der Startpunkt davon gegenüber dem des oberen Querfadens 21 um drei obere Längsfäden nach rechts verschoben. So beginnt der oben beschriebene Verlauf (einmal drunter, einmal drüber, einmal drunter, einmal drüber, 4mal drunter, einmal drüber) für den oberen Querfaden 22 bei dem oberen Längsfaden 4, d. h., der obere Querfaden 22 verläuft zunächst unter dem oberen Längsfaden 4, dann über dem oberen Längsfaden 5, dann unter dem oberen Längsfaden 6, dann über dem oberen Längsfaden 7, dann unterhalb der vier aufeinanderfolgenden oberen Längsfäden 8, 9, 1, 2 und schließlich über dem oberen Längsfaden 3. Es wird angemerkt, dass in der Textiltechnik zur Bestimmung des Fadenverlaufs in einem Rapport „über Kante/Ecke” gezählt wird. Dies ist insofern berechtigt, da an den gezeigten Rapport in Querrichtung ein weiterer Rapport unmittelbar angrenzt.
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Auch der obere Querfaden 23 hat den oben beschriebenen Verlauf (einmal drunter, einmal drüber, einmal drunter, einmal drüber, 4mal drunter, einmal drüber), jedoch ist auch sein Verlauf gegenüber dem benachbarten oberen Querfaden 22 um drei obere Längsfäden nach rechts verschoben. So beginnt der oben beschriebene Verlauf für den oberen Querfaden 23 bei dem oberen Längsfaden 7, d. h., der obere Querfaden 23 verläuft zunächst unter dem oberen Längsfaden 7, dann über dem oberen Längsfaden 8, dann unter dem oberen Längsfaden 9, dann über dem oberen Längsfaden 1, dann unterhalb der vier aufeinanderfolgenden oberen Längsfäden 2 bis 5 und schließlich über dem oberen Längsfaden 6.
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Zusammenfassend ist in dem oberen Bindungsrapport der Verlauf des jeweiligen oberen Querfadens gegenüber dem Verlauf des benachbarten oberen Querfadens in Querrichtung um drei obere Längsfäden versetzt angeordnet, was in der Textiltechnik üblicherweise als Steigung bezeichnet wird. D. h., erfindungsgemäß ist die Steigung der oberen Querfäden in dem oberen Bindungsrapport bzw. auf der Papierseite drei.
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Wie bereits erläutert, wird die Papierseite des erfindungsgemäßen Siebs aus einer Vielzahl von oberen Bindungsrapporten gemäß 1 gebildet. Dies verdeutlicht 2 und insbesondere 3, in der einer der oberen Bindungsrapporte mit einem Rechteck aus durchgezogenen Linien gekennzeichnet ist. Die an diesen oberen Bindungsrapport unmittelbar angrenzenden acht oberen Bindungsrapporte sind mit gestrichelten Rechtecken dargestellt, wobei sechs der acht angrenzenden oberen Bindungsrapporte in 2 bzw. 3 lediglich teilweise dargestellt sind. Anders als das „X” in 1, gibt der „o” in 3 an, dass der obere Querfaden den oberen Längsfaden überläuft (bzw. dass der obere Längsfaden unter dem oberen Querfaden läuft).
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Wie ebenfalls in den 2 und 3 gut zu erkennen ist, sind die oberen Längsfäden nebeneinander im Wesentlichen parallel zueinander und mit Abstand zueinander angeordnet. Die oberen Querfäden sind ebenfalls nebeneinander im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, bilden also keine funktionalen Paare. Die oberen Querfäden können grundsätzlich ebenfalls mit Abstand zueinander angeordnet sein, sich jedoch abschnittsweise berühren.
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Erfindungsgemäß sind in dem Gewebe zumindest manche der oberen Querfäden als verbindende Querfäden ausgebildet. Verbindende Querfäden dienen zur Verbindung der oberen Gewebelage mit der unteren Gewebelage. Erfindungsgemäß erfolgt diese Verbindung während des Verlaufs eines oberen Querfadens unterhalb der vier aufeinanderfolgenden oberen Längsfäden. Der obere Querfaden wechselt dabei vorübergehend in die untere Gewebelage, um dort einen oder mehrere untere Längsfäden zu unterlaufen und dadurch an das Obergewebe anzubinden.
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Mit anderen Worten ist das erfindungsgemäße Sieb ein sog. Schussgebundenes bzw. Querfadengebundenes Mehrlagengewebe, insb. ein rein Schussgebundenes bzw. Querfadengebundenes Mehrlagengewebe, d. h. ein Gewebe ohne weitere verbindende Fäden.
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4 zeigt alternative Ausgestaltungen bzw. Verläufe der oberen Querfäden 21 bis 23 aus 1 innerhalb des gesamten Gewebes – d. h. bezüglich oberer und unterer Gewebelage. Gezeigt ist jeweils der Verlauf eines oberen Querfadens über eine Distanz von neun oberen Längsfäden; der jeweilige Verlauf wiederholt sich in dem Gewebe in Querrichtung ständig und unmittelbar, d. h. der Querfaden 21 ist z. B. aus einer Vielzahl unmittelbar aufeinanderfolgender Fadenabschnitte gebildet, welche jeweils dem Verlauf 21a oder alternativ jeweils dem Verlauf 21b oder alternativ jeweils dem Verlauf 21c oder alternativ jeweils dem Verlauf 21d entsprechen.
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Die Verläufe der Fäden 21a bis 21d bzgl. des Obergewebes bzw. bzgl. der oberen Längsfäden sind identisch ausgebildet und entsprechen dem oben beschriebenen Verlauf des Fadens 21 (einschl. des Startpunkts). Analog entspricht der Verlauf der Fäden 22a bis 22d bzgl. des Obergewebes dem Verlauf des Fadens 22, etc.
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Mit dem Index „a” gekennzeichnete Fäden sind dabei als reine obere Querfäden ausgebildet, welche ausschließlich im Obergewebe verlaufen und nicht zu einer Lagenverbindung beitragen.
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Die mit dem Index „b”, „c” oder „d” gekennzeichneten Fäden sind hingegen als verbindende Querfäden ausgebildet, welche zu einer Verbindung der Lagen beitragen.
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Die Fäden mit dem Index „b” und „c” binden innerhalb einer sog. Bindezone, welche von dem die vier aufeinanderfolgenden oberen Längsfäden unterlaufenden Querfadenabschnitt gebildet ist, genau einen unteren Längsfäden an die obere Gewebelage an bzw. unterlaufen diesen. Die Fäden mit dem Index „b” binden dabei in Querrichtung – von links nach rechts betrachtet – mit dem jeweils ersten unteren Längsfaden 13, 15 bzw. 11. D. h., diese Fäden wechseln in der Bindezone sofort nach unten in die untere Gewebelage, um den erstmöglichen unteren Längsfaden an das Obergewebe anzubinden. Die Fäden mit dem Index „c” hingegen binden in Querrichtung – von links nach rechts betrachtet – mit dem jeweils zweiten unteren Längsfaden 14, 10 bzw. 12, d. h., diese Fäden überlaufen den erstmöglichen unteren Längsfaden und binden erst den darauffolgenden unteren Längsfaden an das Obergewebe an.
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Die Fäden mit dem Index „d” binden innerhalb der Bindezone genau zwei untere Längsfäden an die obere Gewebelage an bzw. unterlaufen diese.
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Für einen jeweiligen oberen Bindungsrapport bzw. für drei in Längsrichtung benachbarte obere Querfäden können die in 4 gezeigten oberen Querfadenverläufe beliebig miteinander kombiniert werden, solange aus jeder Gruppe genau ein Faden ausgewählt wird, d. h. es kann ein beliebiger Faden aus der ersten Gruppe (21a–21d) mit einem beliebigen Faden der zweiten Gruppe (22a–22d) und einem beliebigen Faden der dritten Gruppe (23a–23d) kombiniert werden. Z. B. können ein oder mehrere der oberen Bindungsrapporte aus 3 bzw. drei in Längsrichtung benachbarte obere Querfäden aus 3 aus den Fäden 21c, 22c, 23c gebildet sein, oder aus den Fäden 21b, 22b, 23b, oder aus den Fäden 21a, 22a, 23a (es ist also auch möglich, dass ein oder mehrere obere Bindungsrapporte, jedoch nicht alle, ausschließlich aus nicht-verbindenden oberen Querfäden gebildet sind), oder aus den Fäden 21a, 22b, 23c.
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Wie bereits erwähnt, sind erfindungsgemäß in dem Gewebe zumindest manche der oberen Querfäden als verbindende Querfäden ausgebildet. Folglich weisen zumindest manche der oberen Bindungsrapporte, z. B. alle oberen Bindungsrapporte, ein oder mehrere verbindende obere Querfäden „b”, „c” oder „d” auf.
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In dem jeweiligen Gesamtrapport kann der jeweilige obere Bindungsrapport also beliebig zusammengestellt werden, solange aus jeder Gruppe „21”, „22”, „23” genau ein Faden ausgewählt wird, wobei die oberen Bindungsrapporte unterschiedlich zusammengestellt sein können (siehe z. B. die 5 und 6), und wobei zumindest einer der oberen Bindungsrapporte zumindest einen verbindenden oberen Querfaden aufweist, so dass in dem Gewebe mehrere verbindende Fäden bzw. in dem Gesamtrapport des Gewebes zumindest ein verbindender Faden vorhanden ist.
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Vor diesem Hintergrund werden nun zwei als Beispiel dienende Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf 5 der Gesamtrapport (also ein kompletter Bindungsrapport des Gewebes) eines Siebs gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Ein erfindungsgemäßes Sieb kann also durch Aneinanderreihen mehrerer solcher Gesamtrapporte erzeugt werden bzw. aus einer Mehrzahl solcher Gesamtrapporte bestehen.
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Der in 5 gezeigte Gesamtrapport hat neun obere Längsfäden 1–9 und sechs untere Längsfäden 10–15, welche hier jeweils als Kettfäden ausgebildet sind und ausschließlich in der oberen bzw. der unteren Gewebelage verlaufen. Die oberen Kettfäden 1–9 sind dünner ausgebildet als die unteren Kettfäden 10–15. Das Kett- bzw. Längsfadenverhältnis von Papierseite/Obergewebe zu Laufseite/Untergewebe in dem Gesamtrapport und in dem Gewebe beträgt demnach 9 zu 6 bzw. 3 zu 2.
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Ferner weist der in 5 gezeigte Gesamtrapport zwölf obere Querfäden 21–23 und sechs untere Querfäden 31–36 auf. Die Querfäden sind hier jeweils als Schussfäden ausgebildet. Die unteren Querfäden 31–36 verlaufen ausschließlich in der unteren Gewebelage. Die oberen Querfäden wechseln jeweils zwischen den beiden Gewebelagen, sind also alle als verbindende Querfäden ausgebildet, verlaufen jedoch überwiegend in der oberen Gewebelage und bilden dort zusammen mit den oberen Längsfäden das Obergewebe und dessen Bindung aus. Die oberen Schussfäden sind dünner ausgebildet als die unteren Schussfäden 31–36. Das Schuss- bzw. Querfadenverhältnis von Papierseite/Obergewebe zu Laufseite/Untergewebe in dem Gesamtrapport und in dem Gewebe beträgt demnach 12 zu 6 bzw. 2 zu 1.
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In dem Gesamtrapport hat jeder obere Querfaden 21–23 bzgl. der oberen Längsfäden 1–9 den mit Bezug auf 1 geschilderten Verlauf von einmal drunter, einmal drüber, einmal drunter, einmal drüber, 4mal drunter, einmal drüber. Die Querfadensteigung in dem Gesamtrapport beträgt drei. Der jeweilige Querfadenverlauf wiederholt sich in dem Gewebe in Querrichtung ständig. In dem Gewebe bildet jeder obere Querfaden zusammen mit den oberen Längsfäden auf der Papierseite daher eine Leinwandbindung (einmal drunter, einmal drüber, etc.) aus, die entlang eines jeden oberen Querfadens wiederholt abschnittsweise entlang einer Distanz von vier oberen Längsfäden unter Ausbildung einer Bindezone unterbrochen ist.
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In dem Gesamtrapport bilden die zwölf oberen Querfäden zusammen mit den neun oberen Längsfäden vier obere Bindungsrapporte a–c, d–f, g–i, j–l aus. Die drei oberen Querfäden 21, 22, 23 des oberen Bindungsrapports a–c und die drei oberen Querfäden 21, 22, 23 des oberen Bindungsrapports g–i sind dabei jeweils als „b„-Fäden ausgebildet, welche in ihrer Bindezone den ersten von zwei unteren Längsfaden unterlaufen und dadurch an das Obergewebe anbinden. Die drei oberen Querfäden 21, 22, 23 des oberen Bindungsrapports d–f und die drei oberen Querfäden 21, 22, 23 des oberen Bindungsrapports j–k sind jeweils als „c”-Fäden ausgebildet, welche in ihrer Bindezone den zweiten von zwei unteren Längsfaden unterlaufen und dadurch an das Obergewebe anbinden.
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Der Verlauf der Querfäden in dem Gewebeabschnitt a–f ist identisch zu dem Verlauf der Querfäden in dem Gewebeabschnitt g–i. Die zwölf oberen Querfäden bilden zusammen mit den neuen oberen Längsfäden also zwei obere Querfadenrapporte a–f, g–l aus.
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Gemäß der ersten Ausführungsform bilden die sechs unteren Querfäden 31–36 zusammen mit den sechs unteren Längsfäden 10 bis 15 ein relativ offenes und grobes Untergewebe bzw. eine relativ offene und grobe Laufseite aus. Die sechs unteren Querfäden 31–36 und die sechs unteren Längsfäden 10 bis 15 bilden in dem Gesamtrapport genau einen unteren Bindungsrapport aus. In dem unteren Bindungsrapport unterläuft jeder untere Querfaden fünf aufeinanderfolgende untere Längsfäden und überläuft anschließend einen unteren Längsfaden; siehe z. B. den unteren Längsfaden 36. Jeder untere Querfaden überläuft einen anderen unteren Längsfaden. Das Untergewebe ist in Querrichtung hier also 6-schäftig ausgebildet, d. h. der Verlauf des jeweiligen unteren Querfadens wiederholt sich nach sechs Längsfäden.
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In dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Untergewebe innerhalb eines Gesamtrapports zwölfmal an das Obergewebe angebunden, durch jeden oberen Querfaden einmal. Dabei ist jeder untere Längsfaden zweimal angebunden, und zwar von zwei verschiedenen oberen Querfäden. Da die oberen Querfäden hier dünner ausgebildet sind als die unteren Querfäden, wird die untere Bindung (bzw. das von den unteren Quer- und Längsfäden gebildete Überlappungsmuster) von den vorübergehend in das Untergewebe eintauchenden oberen Querfäden nicht wesentlich gestört. Zudem schirmen die unteren Querfäden die oberen Querfäden ab. Es lassen sich also gleichzeitig eine stabile Logenverbindung und eine feine, homogene Papierseite ausbilden.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf 6 der Gesamtrapport eines Siebs gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Ein erfindungsgemäßes Sieb kann aus einer Mehrzahl solcher Gesamtrapporte bestehen.
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Der in 6 gezeigte Gesamtrapport hat neun obere Längsfäden 1–9 und sechs untere Längsfäden 10–15, welche jeweils als Kettfäden ausgebildet sind und ausschließlich in der oberen bzw. der unteren Gewebelage verlaufen. Die oberen Längsfäden 1–9 sind dünner ausgebildet als die unteren Längsfäden 10–15. Das Kett- bzw. Längsfadenverhältnis von Obergewebe zu Untergewebe in dem Gesamtrapport und in dem Gewebe beträgt also erneut 9 zu 6 bzw. 3 zu 2.
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Ferner weist der in 6 gezeigte Gesamtrapport sechs obere Querfäden 21–23 und drei untere Querfäden 41–43 auf. Die Querfäden sind erneut als Schussfäden ausgebildet. Die unteren Querfäden 41–43 verlaufen ausschließlich in der unteren Gewebelage. Die oberen Querfäden wechseln jeweils zwischen den beiden Gewebelagen, sind also alle als verbindende Querfäden ausgebildet, verlaufen jedoch jeweils überwiegend in der oberen Gewebelage. Die oberen Querfäden sind dünner ausgebildet als die unteren Querfäden 41–43. Das Schuss- bzw. Querfadenverhältnis von Papierseite zu Untergewebe in dem Gesamtrapport und in dem Gewebe beträgt hier 6 zu 3 bzw. 2 zu 1.
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Jeder obere Querfaden 21–23 hat bzgl. der oberen Längsfäden 1–9 den mit Bezug auf 1 geschilderten Verlauf von einmal drunter, einmal drüber, einmal drunter, einmal drüber, 4mal drunter, einmal drüber. Die Querfadensteigung in dem Gesamtrapport bzw. in dem Gewebe beträgt erneut drei.
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Die sechs oberen Querfäden bilden zusammen mit den neun oberen Längsfäden in dem Gesamtrapport zwei obere Bindungsrapporte a–c, d–f aus. Die drei oberen Querfäden 21, 22, 23 des oberen Bindungsrapports a–c sind dabei jeweils als „b”-Fäden ausgebildet, und die drei oberen Querfäden 21, 22, 23 des oberen Bindungsrapports d–f sind jeweils als „c”-Fäden ausgebildet.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform bilden die drei unteren Querfäden 41–43 zusammen mit den sechs unteren Längsfäden 10 bis 15 ein relativ offenes und grobes Untergewebe aus. Die drei unteren Querfäden 41–43 und die sechs unteren Längsfäden 10 bis 15 bilden in dem Gesamtrapport genau einen unteren Bindungsrapport aus. In dem unteren Bindungsrapport unterläuft jeder untere Querfaden zunächst zwei aufeinanderfolgende untere Längsfäden, überläuft dann einen unteren Längsfaden, unterläuft erneut zwei aufeinanderfolgende untere Längsfäden, und überläuft dann einen unteren Längsfaden; siehe z. B. den unteren Längsfaden 42. Jeder untere Querfaden überläuft zwei andere untere Längsfäden, so dass jeder untere Längsfaden in dem unteren Bindungsrapport von einem unteren Querfaden überlaufen wird. Das Untergewebe ist in Querrichtung hier 3-schäftig ausgebildet, d. h. der Verlauf des jeweiligen unteren Querfadens wiederholt sich nach drei Längsfäden.
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In dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Untergewebe innerhalb des Gesamtrapports sechsmal an das Obergewebe angebunden, durch jeden oberen Querfaden einmal, Dabei ist jeder untere Längsfaden in dem Gesamtrapport einmal angebunden. Auch mit dem Gesamtrapport nach 6 lassen sich gleichzeitig eine stabile Lagenverbindung und eine feine, homogene Papierseite erreichen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Sieb, z. B. einem Sieb mit einem Gesamtrapport nach 5 oder 6, werden zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften erzielt oder zumindest ermöglicht, unter anderem die folgenden Eigenschaften:
- • eine hohe Feinheit der Papierseite zur Gewährleistung einer zweckmäßigen bzw. hohen Faserunterstützung;
- • eine hohe Gleichmäßigkeit der Papierseite zur Reduzierung der Markierneigung des Siebs;
- • eine Laufseite mit einer hohen Offenheit zur Erzielung eines zweckmäßigen bzw. guten Entwässerungsverhaltens und einer reduzierten Neigung des Gewebes zur Verstopfung mit Fasern und Verunreinigungen;
- • eine Laufseite mit einer hohen mechanischen Stabilität, z. B. gegen Dehnung;
- • eine Vermeidung bzw. Reduzierung von innerem Verschleiß, wodurch eine Trennung der Lagen vermieden/hinausgezögert werden kann, so dass die Lebenszeit des Siebs hoch ist.
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Mit anderen Worten kann ein feines Obergewebe mit einem homogenen Design zur Blattbildung verwendet und an ein stabileres und gröberes Untergewebe angebunden werden. Das Obergewebe ist dabei in einer Bindung ausgeführt, die hinsichtlich ihrer Blattbildungseigenschaften vergleichbar ist mit einer Leinwandbindung und damit optimal zur Herstellung von grafischem Papier geeignet ist. Das Untergewebe kann in Längs- und Querrichtung gröber aufgebaut sein als das Obergewebe und damit folgende Vorteile bieten: eventuell durch das Obergewebe in das Gewebe/Sieb eingedrungene Feststoffe werden im Untergewebe nicht/kaum festgehalten; die Entwässerungsleistung des Siebs wird ausschließlich durch die Papierseite bzw. das Obergewebe bestimmt, d. h. das Untergewebe ist derart offen ausgebildet, dass sein Einfluss auf die Gesamtströmung untergeordnet ist. Erfindungsgemäß kann das grobe Untergewebe also dazu genutzt werden, das Sieb hinsichtlich mechanischer Stabilität, Verschleißfestigkeit und Gewebedicke zu optimieren.
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Es wird also eine sehr feine und homogene papierseitige Gewebelage erreicht (insb. im Vergleich zur Laufseite), wohingegen die laufseitige Gewebelage mit höherer Offenheit und relativ dicken Längs- und Querfäden ausgeführt werden kann, die zu einer hohen mechanischen Festigkeit beitragen können. Gleichzeitig wird eine besonders stabile Verbindung von oberer Gewebelage und unterer Gewebelage ermöglicht; generell durch eine Schuss- bzw. Querfadengebundene Ausbildung des Siebs und im Besonderen durch eine spezielle Ausbildung der papierseitigen/oberen Querfäden mit einer Bindezone. Die oberen Querfäden haben dabei jeweils einen Verlauf, der abschnittsweise einer Leinwandbindung entspricht, wobei Bindezonen geschaffen sind, in denen der jeweilige obere Querfaden unter vier aufeinanderfolgenden oberen Längsfäden verläuft. Diese Bindezonen können genutzt werden, um die untere Gewebelage an die obere Gewebelage anzubinden. Dadurch kann eine hohe Bindehäufigkeit und somit eine hohe Stabilität des Siebs erreicht werden. Z. B. lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Sieb – verglichen mit bekannten Sieben – eine Steigerung der Bindehäufigkeit um bis zu 33% erreichen, bei Verwendung der gleichen Anzahl von Fäden und dem gleichen rechnerischen Faserunterstützungsindex (FSI nach Beran).
