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Wechselschuss-Papiermaschinensieb und Webmaschine zur Herstellung
desselben Die Erfindung betrifft ein Wechselschuss-Papiermaschinensieb, dessen Schussfäden
in periodischer Folge aus verschiedenen Materialien bestehen, sowie eine Webmaschine
zur Herstellung dieses Papiermaschinensiebes, wobei der Schussfaden von einer feststehenden
Schussfadenspule über eine oder mehrere Fadenbremsen, einen federnden FadenfiitirungsbUgel
und einen Spann- und Zuführhebel einem Greiferschützen zugeführt wird.
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Aus DT-PS 1 206 717 ist ein Papiermaschinensieb mit Kettfäden aus
Kunststoff und Schussfäden abwechselnd aus Metall und Kunststoff bekannt, wobei
der Durchmesser der Kunststoff-Schussfäden jeweils um einen bestimmten Prozentsatz
grösser ist als der Durchmesser der Metall-Schussfäden.
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Diese Papiermaschinensiebe konnten sich in der Praxis nicht durchsetzen,
da sie eine wesentlich geringere Laufzeit hatten als vergleichbare reine Kunststoffsiebe,
als Mischsiebe, bei denen die Kette aus Polyester und der Schuss aus Metall besteht,
und sogar als rein ;letallSiebe aus Phosphorbronze.
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Aus DT-PS 815 626 ist es bekannt, ein Papiermaschinensieb und/oder
damit zusammenarbeitende Teile, wie die Kanten der Saugkästen, im ganzen oder teilweise,
insbesondere an beanspruchten Stellen ihrer Oberfläche, aus einem verschleissfesten,
säuren- und laugenbeständigen Kunststoff herzustellen.
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In diesen beiden Patentschriften wird versucht, die Sieblaufzeiten
ausschliesslich durch eine gUnstigere Werkstoffauswahl zu verlängern. In der Praxis
hat sich jedoch gezeigt, dass Siebe, deren Schussfäden z. B ausschliesslich aus
dem hochverschleissfesten Material Polyamid bestehen, eine überraschend geringe
Laufzeit besitzen.
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Aus DT-OS 407 952 ist ferner ein Papiermaschinensieb in einem Vierfach-Bindungsmuster
bekannt, bei dem der Durchmesser der Schussfäden im wesentlichen gleich ist, während
der Durchmesser der Kettfäden wechselt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Papiermaschinensieb
mit besonders hoher Laufzeit zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass ein Teil
der Schussfäden aus einem Kunststoff besonders hoher Formstabilität und geringer
Feuchtigkeitsaufnahme und die restlichen Schussfäden aus einem Kunststoff mit besonders
hoher Abriebfestigkeit bestehen. Mit "Schussfaden" wird dabei der in der Papiermaschine
in Querrichtung liegende Faden und mit "Kettfaden" der in der Papiermaschine in
Längsrichtung liegende Faden bezeichnet.
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Vorzugsweise bestehen die Kettfäden und ein Teil der Schussfäden aus
Polyester (hohe Formstabilität und geringe Feuchtigkeitsaufnahme) und die restlichen
Schussfäden aus Polyamid (hohe Abriebfestigkeit).
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Vorzugsweise besitzen die Schussfäden, die aus dem Kunststoff mit
besonders hoher Abriebfestigkeit bestehen, einen bis zu ca. 25 %, vorzugsweise 4
%, grösseren Durchmesser als die Schussfäden aus dem Kunststoff mit besonders hoher
Formstabilität und geringer Feuchtigkeitsaufnahme. Bei einem Kunststoffschussfaden
extrem
hoher Abriebfestigkeit kann es auch vorteilhaft sein, für diesen Faden einen kleineren
Durchmesser zu wählen, als ftir den die Siebstabilität bestimmenden anderen Schussfaden.
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Vorzugsweise sind die beiden Arten von Schussfäden im Wechsel eingeschlagen.
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Je nach den an das Papiermaschinensieb gestellten Anforderungen kann
es auch vorteilhaft sein, mehr als zwei verschieden geartete Schussfäden zu verwenden,
die in periodischer Folge ins Webfach eingeschlagen werden.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist nicht nur bei einlagigen Papiermaschinensieben
anwendbar, sondern auch bei mehrlagigen, wie sie z. B. aus DT-OS 2 263 476 bekannt
sind. Bei mehrlagigen Papiermaschinensieben besteht insbesondere die Möglichkeit,
fUr die verschiedenen Lagen anders geartete Schussfäden zu verwenden. Bei einem
mehrlagigen Papiermaschinensieb wird vorzugsweise für die Laufseite ein Schussfadenmaterial
besonders hoher Abriebfestigkeit verwendet.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in
der höheren Sieblaufzeit und bei gleicher bewebenummer in der besseren Entwässerung
oder bei gleichen Entwässerungseigenschaften in einer besseren Papierqualität.
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Auf Grund der Erfahrungen mit Papiermaschinensieben, bei denen die
Kettfäden aus Kunststoff und die Schussfäden abwechselnd aus Metall und Kunststoff
bestehen, musste der Fachmann annehmen, dass Papiermaschinensiebe, deren Schuss
abwechselnd aus verschiedenem Material besteht, keine längere Laufzeit besitzen,
da sich in einem solchen Wechselschuss-Papiermaschi nensieb offensichtlich nicht
die positiven Eigenschaften verschiedener Materialien kombinieren liessen, wie zO
B, die höhere Steifheit des Metallschusses und die höhere Abriebfestigkeit des Kunststoffschusses.
Es hatte vielmehr den Anschein, als würden sich in einem Wechselschuss-Pàpiermaschinensieb
die negativen Eigenschaften addieren.
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Es war daher überraschend, dass ein Papiermaschinensieb, dessen Schuss
abwechselnd aus Polyester und Polyamid besteht, bei den obengenannten Werten für
den Durchmesser der Kett-und Schussfäden eine höhere Laufzeit besitzt. Eine genaue
Untersuchung des Verschleissverhaltens eines solchen Siebes hat ergeben, dass die
dünneren Polyester-Schussfäden bei der Fertigung eine stärkere Abkröpfung erleiden
als die benachbarten dickeren Polyamid-Schussfäden. Dadurch kommen die Polyester-Schussfäden
zunächst in einen Bereich erhöhten Abriebes in der obersten Zone des Kreisabschnittes
der Polyester-Schussfäden, wenn man auch in der Kröpfung einen kreisförmigen Querschnitt
dieser Schussfäden annimmt. Anschliessend erfolgt ein sehr gleichmässiger Abrieb
der Polyester- und Polyamid-Schussfäden, und zwar wesentlich langsamer als bei Sieben,
die ausschliesslich aus Polyesterfäden bestehen.
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Die Polyester-Schussfäden verleihen dem Sieb eine ausreichende Stabilität.
Nach den Erfahrungen der Anmelderin ist die gute Siebstabilität eine weitere Ursache
für die längere Laufzeit des Siebes.
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Auf Grund der dünneren Polyester-Schussfäden ergibt sich zugleich
eine bessere Entwässerung oder bei gleicher Entwässerung wegen der höheren Gewebenummer
eine feinere Papierqualität.
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Das erfind ungsgemässe Wechselschuss-Papiermaschinensieb kann zwar
prinzipiell auf herkömmlichen Webmaschinen hergestellt werden, die zum Einschlagen
unterschiedlicher Schussfäden geeignet sind.
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Für den Textilbereich wird eine derartige Webmaschine in DT-PS 950
838 beschrieben. Diese bekannte Webmaschinebesitzt einen an der einen Seite ausserhalb
der Webmaschine fest angeordneten Spulenabzug mit zwei oder mehr Schussfadenspulen.
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Die verschiedenen Schussfäden werden nach einem vorgegebenen
Programm
vom Spulenabzug über eine mechanisch betätigte Vorrichtung zum Bremsen und/oder
Spannen z. B. einem Greifer-Webschützen zugestellt. Ein Nachteil dieser Webmaschine
besteht jedoch darin, dass die Fadenbremse in Abhängigkeit vom Ablauf des Webzyklusses
in ihrer Bremskraft gesteuert werden muss.
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Aus DT-PS 547 611 ist es ausserdem grundsätzlich bekannt, einen Spulenabzug
von beiden Seiten vorzusehen.
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In DT-Gbm 7 048 221 wird eine Schussfaden-Zuführeinrichtung ohne Fadenspeicher
beschrie-ben. Der Fadenspeicher kann dabei entfallen, da der Schussfaden bereits
vor dem Abschlagen des Schützens durch die Rückwärtsbewegung der Weblade in gewissem
Ausmasse abgezogen wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Webmaschine mit
einer vereinfachten Schussfaden-Zuführeinrichtung zu schaffen, die sich besonders
zur Herstellung des oben beschriebenen Wechselschusssiebes eignet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwei oder
mehr Schussfaden-Zuführeinheiten auf einer oder auf beiden Seiten der Webmaschine
angeordnet sind und die Spann- und Zuführhebel der einzelnen Einheiten ein- und
ausfahrbar sind und unter einem solchen Winkel angeordnet sind, dass sich die Führungsöse
der Spann- und Zuführhebel im ausgefahrenen Zustand in der gleichen Position befindet,
von welcher der Schussfaden durch den Greiferschützen übernommen werden kann.
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Vorzugsweise besitzt die Webmaschine eine Steuereinrichtung, die beim
Leerwerden einer Schussfadenspule auf eine andere auf derselben oder, wenn es die
Reihenfolge des einzutragenden
Schussfadens erlaubt, auch auf der
gegenüberliegenden Seite der Webmaschine angeordnete Zuführeinheit umschaltet, wodurch
beim Spulenwechsel kein Stillstand der Webmaschine erforderlich ist.
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Der möglichen Gefahr, dass bei Anordnung mehrerer Schussfaden-Zuführeinheiten
auf jeder Webmaschinenseite sich die einzelnen Schussfäden verschlingen oder verknüpfen,
kann dadurch begegnet werden, dass die Spitzen der an einer Webmaschinenseite angeordneten
Spann- oder Zuführhebel unterschiedlich ausgebildet sind, indem sie leicht nach
oben oder unten zeigen oder gerade verlaufen. Beim Ausfahren eines Spann- und Zuführhebels
werden dadurch die Fäden der anderen Hebel in gesteuerter Weise über oder unter
den gerade ausgefahrenen Hebel gelenkt.
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Der Vorteil der erfindungsgemässen Webmaschine gegenüber der in DT-PS
950 838 beschriebenen Webmaschine besteht darin, dass kein spezieller Fadenspanner
oder -speicher notwendig ist, und dass die Bremskraft der Fadenbremse nicht in Abhängigkeit
vom Ablauf des Webzyklusses gesteuert zu werden braucht.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen Sieblängsschnitt,
Figur 2 ein Schema des Bewegungsablaufes des Schützen und der Spann- und Zuführhebel,
Figur 3a bis c eine Zuführeinrichtung in Seitenansicht, t in Draufsicht bzw. in
perspektivischer Ansicht,
Figur 4a bis c die Spitzen der an einer
Webmaschinenseite aussen, in der Mitte oder innen angeordneten Spann- und Zuführhebel,
wobei die Flächen strichpunktiert markiert sind, über die die weiteren, von der
gleichen Seite zugeführten Schussfäden gleiten.
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Ein Beispiel für ein erfindungsgemässes Wechselschussieb ist ein Vierköpersieb
der Gewebenummer 23, dessen Kettfäden aus Polyester und dessen Schussfäden abwechselnd
aus Polyester und Polyamid bestehen, wobei der Durchmesser des Polyesterschusses
0,25 mm, der des Polyamidschusses 0,26 und der der Kettfäden nur 0,22 betrug. Dieses
Sieb besass eine um ca. 30 % höhere Laufzeit als ein Sieb sonst gleicher Konstruktion
aus reinem Polyester.
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In Figur l ist ein Sieblängsschnitt in etwa 25facher Vergrösserung
dargestellt. Das Sieb besitzt eine Vier-Köper-Bindung, d. h. der Kettfaden 1 läuft
jeweils über drei Schussfäden und ist dann mit einem Schussfaden verkröpft.
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Die Schussfäden haben abwechselnd unterschiedlichen Durchmesser, wobei
die dünneren Schussfäden 2 aus Polyester und die dickeren Schussfäden 3 aus Polyamid
bestehen. Man erkennt in Figur 1 ferner, dass die dünneren Schussfäden 2 weniger
tief im Gewebe liegen als die dickeren Schussfäden 3. Die Polyester-Schussfäden
kommen dadurch zwar zunächst in einen leichten Abriebbereich. Danach erfolgt jedoch
ein sehr gleichmässiger Abrieb der Polyester- und Polyamid-Schussfäden, der langsamer
erfolgt als bei reinen Polyestersieben.
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Fig. 3c zeigt in perspektivischer Darstellung eine Ausführu,ngsform
einer Schussfadenzufiihreinrichtung. Bis ein schliesslich der Fadenbremse entspricht
sie der in
DT-Gbm 7 048 221 beschriebenen Zufuhreinrichtung. Von
dort wird der Faden über einen federnden, in einem vertikalen Schlitz geführten
Fadenführungsbügel 11 einem Spann- und Zuführhebel 12 zugestellt. Auf jeder Webmaschinenseite
befinden sich drei derartige ZuSühreinrichtungen, wobei die Spulen übereinander
und die Fadenbremsen und die Fadenführungsbügel 11 nebeneinander angeordnet sind.
Die Spann- und Zuführhebel sind in einer waagrechten Ebene unter einem solchen Winkel
zueinander angeordnet, dass sich die durch ihre Längsachse gelegten Geraden in einem
Punkt schneiden. Die Hebel können durch einen geeigneten Mechanismus, z. B. einen
hydraulischen oder pneumatischen Kolbenmechanismus, soweit ausgefahren werden, dass
die am vorderen Ende des Hebels befestigte Fadenführungsöse sich am Schnittpunkt
der oben erwähnten, durch die Spann- und Zuführhebel gelegten Geraden befindet.
Die Fadenführungsösen 14 der einzelnen Spann- und Zuführhebel befinden sich daher
im ausgefahrenen Zustand (Arbeitsposition) an der gleichen Stelle. Der Faden des
Spann- und Zuführhebels, der sich in Arbeitsposition befindet, kann von dem Greiferschnabel
18 eines Schützen 15 in der in DT-AS 1 710 408 beschriebenen Weise erfasst werden,
wobei das Öffnen und Schliessen des Greiferschnabels abweichend von DT-AS 1 710
408 durch eine auf jeder Seite der Weblade befestigte Betätigungseinrichtung 13
erfolgt. In Figur 3c ist die Betätigungseinrichtung in Form eines pneumatisch betätigten
Zylinders dargestellt, dessen Kolben auf ein bestimmtes vom Webzyklus abhängiges
Kommando den Greiferschnabel 18 schliesst.
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Das Abschneiden der eingeschlagenen Schussfäden kann ebenfalls in
der in DT-AS 1 710 408 beschriebenen Weise erf&lgen. Auch bei Vorhandensein
mehrerer Spann- und Zuführhebel auf einer Webmaschinenseite ist der Arbeitsgang
des Abschneidens der einzelnen Schussfäden genau der gleiche wie in dieser Patentschrift,
da sich der Abschneidmechanismus zwischen den Spann- und Zuführhebeln und dem Geweberand
befindet, so
dass die Schussfadenanordnung in diesem Bereich unabhängig
davon ist, ob sich auf einer Webmaschinenseite eine oder mehrere Schussfaden-Zuführeinrichtungen
befinden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Abschneidmechanismus in Fig.
3c nicht dargestellt.
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Nachfolgend wird an Hand von Figur 2 der Ablauf eines Webzyklusses
beschrieben: Unmittelbar nach dem Einschlagen eines Schussfadens über nimmt der
Greiferschützen 15 in der beschriebenen Weise den Schussfaden, der als nächster
eingeschlagen werden soll, wozu der entsprechende Spann- und Zuführhebel 12' ausgefahren
wird (Figur 2a).
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Die Weblade bewegt sich dann mit dem Greiferschützen nach hinten,
d. h. von den Spann- und Zuführhebeln weg, wodurch ein Stück des'Schussfadens bereits
abgezogen wird (Figur 2b).
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Kurz bevor die Lade die hintere Endstellung erreicht hat, wird der
Schützen zur anderen Webmaschinenseite (in Figur 2 zur rechten Webmaschinenseite)
abgeschlagen (Figur 2c).
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Dadurch, dass der Faden in der in Figur 2b gezeigten Stellung zwischen
dem Spann- und Zuführhebel und dem Greiferschnabel parallel zu den Kettfäden geführt
wird, erfährt der Faden in Richtung des Fadenlaufs zunächst eine wesentlich geringere
Beschleunigung als der Greiferschützen.
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Bezeichnet man die vom Greiferschützen zurückgelegte Strecke mit x
und den Abstand der Öse des Spann- und Zuführhebels vom Greiferschützen vor dem
Abschlag als a, so erhält man für die Geschwindigkeit V des Fadens in Richtung des
Fadenlaufs folgenden Ausdruck:
Man erkennt aus diesem Ausdruck, dass die Geschwindigkeit V des
Schussfadens unmittelbar nach dem Abschlag Null ist und erst; allmählich ansteigt.
Trotz des Schützeneinschlags erhält man also eine ruckfreie Beschleunigung des einzutragenden
Schussfadens. Aus dem obigen Ausdruck erkennt man ferner, dass die Beschleunigung
umso geringer ist, Je grösser die Strecke a ist.
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Wenn der Schützen im Schützenkasten auf der rechten Seite angekommen
ist (Figur 2d), so fährt auf dieser Seite ein Spann- und Zuführhebel 121? aus seiner
Ruhestellung in die Arbeitsposition. Gleichzeitig fährt die Weblade zum Abbinden
des durch das Webfach eingetragenen SchusSssfadens auf Anschlagstellung. Kurz danach
erfolgt die Freigabe des nunmehr eingeschlagefren und abgebundenen Schussfadens
und gleichzeitig die Übernahme des nächsten Schussfadens. Der Zuführhebel 12t des
gerade eingeschlagenen Schussfadens fährt aus seiner Arbeitsposition in seine Ruhestellung.
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Es besteht auch die Möglichkeit, den Spann- und Zuführhebel 12' bereits
vor dem Einschlagen des Schützens, d. h. während der Zurückbewegung der Weblade,
in die Ruhestellung einzuziehen, wodurch der Abstand zwischen der Öse des Spann-
und Zuführhebels und dem Greiferschützen-vergrössert wird und dementsprechend die
Spannung des Fadens beim Einschlagen verringert wird.
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Figur 4a - c zeigt das vordere Ende von drei auf einer Webmaschinenseite
angeordneten Spann- und Zuführhebeln 12. Beim Ausfahren und Einziehen eines Spann-
und Zuführhebels werden die übrigen von der gleichen Webmaschinenseite zugeführten
Schussfäden über oder unter diesen Hebel abgelenkt. Um zu verhindern, dass sich
die Schussfäden verschlingen
oder verknüpfen, ist das vordere
Ende der Hebel unterschiedlich ausgebildet, indem die Spitze des aussen angeordneten
Hebels leicht nach unten gebogen ist, die Spitze des in der Mitte angeordneten Hebels
leicht nach oben gebogen ist und die Spitze des äusseren Hebels relativ stark nach
oben gebogen ist. Man erhält dadurch Gleitflächen 17a bis c der Schussfäden, die
bogenförmig nach unten, gerade und entsprechend bogenförmig nach oben verlauren.
Für den störungsfreien Betrieb des Mehrfach-Schussfadenabzugs ist diese Ausbildung
der vorderen Ende der Spann-und Zuführhebel von grosser Wichtigkeit.