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Beschreibung Gewebtes Fourdrinierband Die Erfindung betrifft ein verbessertes
Gewebe zur Verwendung beim Bau von endlosen Fourdrinierhändern, die bei der Herstellung
von Papier oder vergleichbaren Fasarstoffen verwendet werden.
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Es ist in der papierarzeugenden Industrie bekannt, daß Papier hergestellt
wird indem ein mit Wasser und/oder einer anderen Flüssigkeit vermischter Brei aus
Zellstoff oder Zellulosefasern und/oder anderen Papier bestandteilen auf ein sich
bewegendes, allgemein als Fourdrinierband (Fourdrinier forming
belt)
bekanntes endloses Band geleitet wird. Fourdrinierbänder haben zwangsläufig eine
heträchtliche Länge und sind ziemlich porös, so daß ein großer Teil der Flüssigkeit
durch Entwässerung aus dem Brei entfernt wird. Nachdem die meiste Flüssigkeit entfernt
worden ist, wird die so gebildete Papierbahn auf einen sogenannten Papiermacherfilz
überführt, welcher die Papierbahn durch die Preßstellen bzw. Spalte beheizter Walzen
bewegt, um die restliche Feuchtigkeit aus der Papierbahn zu entziehen.
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Papiermacherfilze werden im allgemeinen aus einem sehr groben, dicht
gewebten Stoff gemacht und das Kapillarpotential eines derartigen Stoffes soll dazu
beitragen, die Feuchtigkeit aus einem auf diesem Stoff bearbeiteten Papierbahnerzeugnis
zu entfernen. Papiermacherfilze haben zwangsläufig durchgehend nicht mehr als etwa
2 - 3 % offene Flache um den ihnen zugedachten Zweck des Tragens und Transportierens
der Papierbahn während des Entzugs der Restfeuchtigkeit zu erfüllen. Fourdrinierbänder
unterscheiden sich andererseits erheblich von Trockenfilzen dadurch daß mindestens
ihre Oberfläche eine feinmaschige Bindung aufweisen muß, wobei Maschenweite und
Feinheitsgrad so bemessen sind, daß die Flüssigkeit ohne weiteres aus dem Brei ablaufen
kann während gleichzeitig eine ausreichende Tragfläche zur Erlangung eines Papiererzeugnisses
der gewünscnten qualität gegeben ist. Fourdrinierbänder können aus Metall-, Natur-
und/oder Snthetik-ettgarnen
und -Schußgarnen oder Faserbündeln
oder Litzen gewebt werden und derartige Bänder müssen eine große Zerreißfestigkeit
besitzen, so daß sie beträchtlichen Spannungen ausgesetzt werden können.
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Fourdrinierbänder müssen auch sehr formbeständig sein, d.h.
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es ist in hohem Maße wünschenswert, daß derartige Bänder bei normalem
Gebrauch allenfalls einer sehr geringen Weitung, oder Längenzunahme und/oder Schrumpfung
unterliegen, so daß sich die Litzen, Faserbündel oder Garne dieser Gewebe in ihrer
Lage zueinander nicht sehr verschieben und dadurch die Uffnungen oder Zwischenräume
in dem Band übermäßig einschränken, schließen oder in die Länge dehnen. Bisher jedoch
waren die Fourdrinierbänder in einer Schicht gewebt und waren also so aufgebaut,
daß, infolge des Biegens, des verhältnismäßig schnellen Abriebs und des nachfolgenden
Brechens der Oberflächen jener Teile der im Band enthaltenen Fäden bzw. Litzen,
die mit den Tragrollen und anderen tragenden Flächen der Papiermaschine in Berührung
kommen oder sich zwangsläufig darauf bewegen oder darübergleiten, die Lebensdauer
unerwünscht und verhältnismäßig kurz war. Solche Fasern- bzw.
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Litzenteile in einem Fourdrinierband sind allgemein als Kett- oder
Schußbuckel oder "warp knuckles" und/oder "shute knuckles" bekannt.
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Da Fourdrinierbänder im allgemeinen eine Gesamtlänge von bis zu etwa
42 m (140 Fuß) haben, ist nicht nur die Herstellung ziemlich teuer, sondern es fallen
auch erhebliche Kosten und Nebenzeiten bzw. Maschinenausfallzeiten beim Auswechseln
eines zu sehr abgenützten oder gebrochenen Fourdrinierbandes gegen
ein
neues an.
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes
Gewebe für das Fourdrinierband zu schaffen, welches eine große Formbeständigkeit
aufweist und so aufgebaut ist, daß die Lebensdauer bei normaler Nutzung wesentlich
länger ist als die irgendwelcher bisher bekannter Fourdrinierbänder.
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Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gewebe
für ein endloses Fourdrinierband zu schaffen, das mindestens zwei miteinander verbundene
Lagen oder Schichten aus gewebtem Maschengewebe umfaßt, und zwar eine äußere oder
Oberschicht und eine innere oder Grundschicht und bei welchem Gewebe die Nummer
und Anzahl der Kett- und Schußgarne pro Quadratzoll des Gewebes so bemessen sind,
daß jede Schicht in der gesamten Ausdehnung mindestens etwa 9 % offene Fläche besitzt,
zumindEst in der Haupt- oder "Bildungs-"fläche des Gewebes, d.h. derjenigen Fläche,
auf welche der Brei aufgebracht wird, so daß Flüssigkeit aus dem Brei, wenn er auf
die Oberschicht des Gewebes gelangt, ohne weiteres durch das Gewebe abfließen kann,
und die Grundschicht dient so als VerschleiBschicht, die erheblich abgenutzt werden
kann ehe die Oberschicht dem Abrieb durch die Berührung mit den Tragrollen der Papiermaschine
ausoesetzt wird. Dadurch wird die Nutzungsdauer des Gewebes für das Fourdrinierband
erheblich verlängert.
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Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fourdrinierbandgewebe
der beschriebenen Art zu schaffen, bei welchem die Kett- und Schußgarne aus synthetischem
Material bestehen.
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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im
folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Es zeigt Fig. 1 eine teilweise auseinandergezogene, perspektivische
Schemaansicht des verbesserten erfindungsgemäßen Fourdrinierbandgewebes, Fig. 2
eine schematische Schnittdarstellung in Quer- oder Kettfadenrichtung durch einen
Abschnitt des verbesserten Fourdriniergewebes im wesentlichen entlang der Linie
2 - 2 in Fig. 1, Fig. 3 eine fragmentarische Schnittansicht in Schußfadenrichtung
im wesentlichen entlang der Linie 3 - 3 in Fig. 2 und Fig. 4 eine vergrößerte fragmentarische
Draufsicht auf einen Abschnitt des Gewebes, wobei dessen Aufbau dargestellt ist.
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In den Zeichnungen ist die bevorzugte Ausführungsform des verbesserten
Fourdrinierbandgewebes
gemäß vorliegender Erfindung mit 10 bezeichnet und umfaßt eine äußere oder Oberschicht
bzw. -lage 11 und eine innere oder Grundschicht bzw.-lage 12, die übereinander angeordnet
sind und die beidevorzugsweise endlos sind. Die äußeren und inneren Schichten 11,
12 kann man auch als Ober- bzw. Grundschichten des Band gewebes bezeichnen, da die
Schichten 11, 12, wenn sie in Betrieb sind und sich durch den den Brei aufnehmenden
oberen Bereich des aus ihnen gebildeten Fourdrinierbandes bewegen, eine derartige
Lage einnehmen.
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Zumindest die äußEre oder Oberschicht 11 sollte eine verhältnismäßig
feine Maschenbindung aufweisen und auf jeden Fall sollten beide Schichten 11, 12,
wie am besten in Fig. 4 gezeigt, eine Maschenbindung mit mindestens 9 % offener
Fläche über die gesamte Ausdehnung haben, so daß die Flüssigkeit aus einem zur Herstellung
von Papier oder dergleichen verwendeten Brei ohne Schwierigkeiten durch die Schichten
hindurch ablaufen kann. Die äußere oder Oberschicht 11 wird aus Grundkettgarnen
13 und Schußgarnen 14 gewebt, die innere oder Grundschicht 12 aus Grundkettgarnen
15 und Schußgarnen 16. Obgleich jede der Schichten 11, 12 in Form einer Grundbindung
dargestellt ist, sollte klar sein, daß sie beliebige andere geeignete Bindungsarten
aufweisen können, wie z.B. Kbper- oder Halhköperbindung.
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Die äußeren und inneren Schichten 11, 12 des Fourdriniergewebes 10
sind praktisch voneinander unabhängig. Jedoch sind die Schichten 11, 12 durch eine
Vielzahl von verflechtend wirkenden Bindekettgarnen 17 miteinander verbunden, die
im wesentlichen parallel zu den Grundkettgarnen 13, 15 und quer über das Fourdrinierbandgewebe
10 verlaufen (Fig. 1). Vorzugsweise verwendet man in jeder Schicht des Gewebes 10
mindestens doppelt so viele Grundkettgarne 13, 15 als Bindekettgarne 17. Darüberhinaus
werden die Bindekettgarne 17, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, vorzugsweise in Schußrichtung
im Abstand zueinander angeordnet, z.B. in der Weise, daß die äußeren und inneren
Schichten 11, 12 sich gegeneinander verschieben oder nachgeben können, wenn das
Fourdrinierbandgewebe 10 in Gebrauch ist und während aufeinanderfolgende Abschnitte
des Bandgewebes in Berührung mit den zylindrischen Flächen der Tragrollen der Papiermaschine
kommen,wodurch die Abrieb-und Schleifwirkung, welcher die innere oder Grundschicht
12 infolge des Reibungseingriffs mit derartigen Flächen ausgesetzt sein kann, reduziert
wi rd.
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Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, sind die Schichten 11, 12 zum Zwecke
der Klarheit im Abstand zueinander gezeigt. Es versteht sich jedoch, daß in Wirklichkeit
die beiden Schichten
durch die Bindekettgarne 17 in Berührung miteinander
gehalten werden. Wie oben erwähnt, ist vorzugsweise die Anzahl der Bindekettgarne
17 in dem Fourdrinierbandgewebe 10 geringer als die der Heftgarne in jeder Schicht
11, 12 des Bandgewebes.
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Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, verwendet man z.B. ein Bindekettgarn
für jeweils sieben Grundkettgarne in jeder Schicht.
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Bei Bedarf können die Bindekettgarne 17 auch etwas kleiner sein als
zumindest die Kett- und Schußgarne 13, 14 der äußeren oder Oberschicht 11. Die Bindekettgarne
17 werden über alternierende Schußgarne 14 in der sauberen Schicht 11 und unter
die dazwischenliegenden Schußgarne 16 in der inneren Schicht 12 des Gewebes 10 geschlungen.
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Wenn das Fourdrinierbandgewebe 10, wie in Fig. 1 dargestellt, in endloser
Form gewebt wird, ist zu beachten, daß die Schußgarne 14, 16 in den beiden Schichten
11, 12 endlos sind und in Längsrichtung durch die oberen und unteren Bereiche des
Fourdrinierbandgewebes verlaufen und, da das Bandgewebe fortlaufend gewebt wird,
verlaufen die Schußgarne 14, 16 im wesentlichen wendelförmig, von einer Kante des
Gewebes zur anderen fortlaufend. Natürlich verlaufen die Heftgarne 13, 15, 17 des
endlosen Fourdrinierbandgewebes quer über das Bandgewebe.
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Vorzugsweise wird das Fourdrinierbandgewebe 10 gemäß vorliegender
Erfindung aus mehrfädigen synthetischen Garnen gewebt,
obwohl man
wissen muß, daß die Garne Metallfaserbündel, Metalifaserbündel mit Kunststoffüberzug,
Mehrfach-Endlosfaden oder Einzelfaden unbegrenzter Länge sein können, daß man sie
aus natürlichen Faserstoffen oder künstlichen Chemiefasern oder einer zweckmäßigen
Werbindung von Endlosfaden und/ oder verschiedenartigen Fasern machen kann. Sind
in dem Bandgewebe 10 Metallgarne oder mit Kunststoff überzogene Metallgarne enthalten,
wird die Oberschicht 11 vorzugsweise aus synthetischen Endlosfaden oder Chemiefasergarnen
gewebt, da synthetische Garne im allgemeinen weniger spröde als Metallgarne sind
und synthetische Garne allgemein eine dauerhaftere und glattere Oberfläche für die
Aufnahme eines Breis aus Pulpe und Wasser bieten als dies bei Metallgarnen der Fall
ist.
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Werden bei der Herstellung des Gewebes 10 mit Kunststoff überzogene
Metallgarne verwendet, kommen sie vorzugsweise so zur Anwendung, daß sie sich nur
in der Querrichtung des daraus hergestellten Fourdrinierbandes erstrecken und bei
Garnen aus geschmeidigeren synthetischen und/oder natürlichen textilen Stoffen in
der Längsrichtung des Bandes. Bei einer derartigen Anordnung der mit Kunststoff
überzogenen Metallgarne würden sie, wenn sie um die Rallen laufen und über die Kanten
des Saugkastenoberteils einer Fourdrinier- bzw.
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Langsiebmaschine verhältnismäßig geringfügig oder überhaupt nicht
gebogen werden.
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Darüberhinaus wird bei Verwendung synthetischer Garne das gewebte
endlose Band vorzugsweise hitzegehärtet um ein Dehnen des Bandes zu vermeiden und
die Garne sind vorzugsweise aus Chemieseide, da sie normalerweise eine größere Zerreißfestigkeit
hat als synthetische Chemiefasergarne. Typische, in der Herstellung von Bandgewebe
verwendbare synthetische Garne können aus Nylon, Polyester, Akryl, Polypropylen
oder anderen synthetischen Faserstoffen bestehen. Wie gezeigt haben alle Grundkettgarne
13, 15 und die Schußgarne 14, 16 ungefähr die gleiche Nummer. Es ist jedoch offensichtlich,
daS viele verschiedene Garnnummern und Garnartcn bei der Herstellung des Gewebes
10 gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden können.
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Da bei dem bevorzugten Ausführungabeispiel die Schußgarne 1los, 16
in Längsrichtung des Fourdrinierbandgewebes verlaufen und endlos sind, so daß jedes
SchuBgarn im allgemeinen wendelförmig um das Bandgewebe 10 verläuft, ist festzustellen,
daß die Schußgarne 14, 16 im wesentlichen gerade sind, wodurch sie zusätzlich zur
Formbeständigkeit des endlosen Fourdrinierbandgewebes in Längsrichtung beitragen.
Die Kettgarne 13, 15 andererseits krümmen sich über, zwischen und unter die Schußgarne.
So erhalten die Kettgarne 13, 15 dort, wo sie sich über und unter die jeweiligen
Schußgarne 14, 16 legen, Erhebungen, welche die Verschleischicht des Fourdriniergewebes
bilden.
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Daraus geht hervor, daß so ein verbessertes mehrschichtiges Fourdrinierbandgewebe
geschaffen worden ist, welches insbesondere so aufgebaut ist, daß es das zur Papierherstellung
gehörende Biegen, die hohe Spannung und den Abrieb aushält und dadurch die Nutzungsdauer
des Gewebes verlängert. Weiter erkennt man, daß das Gewebe mindestens zwei miteinander
verbundene Schichten aufweist, von denen jede aus jeweils miteinander verflochtenen
Kett- und Schußgarnen besteht, wobei die miteinander verbundenen Schichten endlos
sind und mindestens eine Oberschicht und eine Grundschicht umfassen. Die Gewebeschichten
haben eine feine Maschenbindung mit mindestens 9 % offener Fläche, wobei die Öffnungen
oder Zwischenräume darin von im wesentlichen gleicher Größe und im wesentlichen
gleichmäßig im Gewebe 10 verteilt sind. Mit anderen Worten, mindestens 9 % der Fläche
jeder Schicht des ganzen Gewebes ist frei von Garnen, so daß die ablaufende Flüssigkeit
dort hindurch frei abfließen kann und zwar im allgemeinen senkrecht.
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Die 9 % offene Fläche des Bandgewebes 10 eignet sich dazu einen Brei
aus Pulpe und Wasser mit verhältnismäßig kurzen und feinen Fasern während der Bildung
eines Bogens Papier oder dergleichen aufzunehmen. Sind die Fasern des Breis wesentlich
länger, ist es offensichtlich, daß ein offeneres Sieb verwendet werden kann. Auf
jeden Fall sollte die offene Fläche jeder
Schicht so sein, daß
die Flüssigkeit in einem Maße abfließen kann, daß die Bildung eines Papierbogens
der gewünschten QualitSt auf der äußeren oder Oberschicht des Fourdrinierbandgewebes
erleichtert wird.
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Wie früher erwähnt, muß, wenn das Bandgewebe in Gebrauch ist, dessen
innere Schicht 12 den größeren Teil der Abnutzung des zusammengesetzten Gewebes
aufnehmen, und dadurch werden im allgemeinen die Kett- und Schußgarne 13, 14 der
Oberschicht gegen Abnutzung durch Reibung geschützt, da ein wesentlich größerer
Anteil des VerschleiBes durch Reibung auf der inneren oder Grundschicht eines Fourdrinierbandgewebes
als auf der äußeren oder Oberschicht auftritt. Zum Beispiel kann die innere Schicht
sich in Reibungseingriff mit den verschiedenen Rollen langsam mitbewegen und über
oder gegen Folien, Saugkastenoberteile und andere Tragflächen der Fourdriniermsschine
gleiten. Desgleichen ist naheliegend, daß die innere Schicht 12 die äußere oder
Oberschicht 11 nicht nur verstärkt,sondern sie erhöht auch die Formbeständigkeit
des Fourdrinierbandgewebes.
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Die Formbeständigkeit des Gewebes 10 läßt sich zusätzlich dadurch
erhöhen, daß die beiden Schichten 11, 12 an in zweckmäßiger Weise im Abstand angeordneten
Stellen verbunden werden. Diese Verbindung läßt sich mittels eines geeigneten Klebemittels
und/ oder Wärmeschmelzung an solchen im Abstand zueinander angeordneten Flächen.
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Vorzugsweise wird, wie hier beschrieben, das Gewebe 10 in endloser
Form gewebt, so daß die Schußgarne in Längsrichtung um das daraus hergestellte Fourdrinierband
verlaufen. Es ist jedoch naheliegend, daß das Gewebe in Schußfadenrichtung in der
gewünschten Breite und in Kettfadenrichtung in unbegrenzter Länge gewebt werden
kann, wonach das Gewebe in die gewünschten Längen in Kettfadenrichtung geschnitten
werden kann und die gegenüberliegenden Enden können dann in geeigneter Weise verbunden
werden um ein endloses Fourdrinierband zu bilden.
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Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere
die offenbarte räumliche Ausgestaltung, werden, soweit sie einzeln oder in Kombination
gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.
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-Ansprüche-