DE2736796B2

DE2736796B2 - Papiermaschinensieb und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE2736796B2
Application number: DE2736796A
Authority: DE
Inventors: Konrad Ing.(Grad.) 7417 Pfullingen Eckstein; Hermann 7410 Reutlingen Wandel
Original assignee: Hermann Wangner & Co Kg 7410 Reutlingen GmbH
Current assignee: Hermann Wangner & Co Kg 7410 Reutlingen GmbH
Priority date: 1977-08-16
Filing date: 1977-08-16
Publication date: 1981-01-22
Also published as: AT368561B; FR2400591A1; ES472541A1; CA1099972A; US4452284A; SE7808332L; FI782350A; DE2736796A1; ES479517A1; FI72546B; ATA462278A; SE427198B; FR2400591B1; FI72546C; DE2736796C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Papiermaschinensieb nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zu

ίο dessen Herstellung.

Aus der DE-AS 10 22 089 ist es bekannt den Randbereich eines Siebes gegenüber der Siebmitte künstlich zu längen und in diesem Zustand das Siebgewebe zu fixieren. Durch diese Maßnahme kann zwar die Lebensdauer eines Papiermaschinensiebes erhöht werden. Dennoch wird die Lebensdauer durch den stärkeren Abrieb der Randbereiche des Siebes begrenzt

Aus der DE-OS 15 61679 ist es bekannt, zur

Erhöhung der Lebensdauer eines Papiermaschinensiebes für die Randbereichslängsfäden einen Werkstoff höherer Verschleißfestigkeit zu verwenden. Diese Druckschrift bezieht sich jedoch ausschließlich auf Papiermaschinensiebe aus Metallegierungen.

Herkömmliche Papiermaschinensiebe nutzen sich demnach in einem bis zu etwa 50 cm breiten Randbereich stärker ab als in dem papierbeaufschlagten Mittelbereich des Siebes, der hier Papierbereich genannt wird. Ein besonders starker Abrieb erfolgt ferner bei den Formatbegrenzungsleisten. Die Bezeichnung »Randbereich« soll hier auch den Bereich des durch die Formatbegrenzungsleisten verursachten Abriebes und generell alle Bereiche mit besonders hohem Abrieb einschließen. Die genaue Ursache für die stärkere Abnutzung der Randbereiche ist nicht bekannt Eine Rolle dürfte jedoch spielen, daß die Randbereiche außerhalb der Saugerkastenöffnungen oder über den Rand der Saugerkastenöffnungen laufen. Es ist versucht worden, die stärkere Abnützung der Randbereiche zum

Beispiel dadurch zu verhindern, daß die öffnungen der Saugerkästen so ausgebildet wurden, daß die seitlichen Begrenzungen schräg zur Bewegung des Papiermaschinensiebes verlaufen. Diese Maßnahmen haben jedoch nur teilweise zum gewünschten Erfolg geführt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Papiermaschinensieb zu schaffen, das sich in den Randbereichen nicht stärker abnutzt als im Papierbereich, und ein Verfahren zur Herstellung eines Papiermaschinensiebes mit diesen Eigenschaften zur

so Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 11 angegebenen Maßnahmen gelöst
Es ist zwar aus dem DE-GM 16 97 302 ein Papiermaschinensieb bekannt, bei dem die Längsfäden im Randbereich bei der im Einsatz auftretenden Spannung eine höhere Dehnung besitzen als die Längsfäden im Papierbereich, bezogen auf gleiche Länge der Randbereichsfäden bzw. der Papierbereichsfäden im Sieb. Es handelt sich hierbei jedoch um die Ausstattung eines Metall-Siebes im Randbereich mit Kunststoffäden. Es mag zwar zutreffen, daß der Elastizitätsmodul von Kunststoffäden geringer ist als der von Metall, in dieser Druckschrift wird jedoch das Problem behandelt, Kantenrisse bei MetaUsieben zu beseitigen, ein Nachteil, der bei vollständig aus Kunststoff bestehenden Sieben nicht besteht.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung s:r.d ta

den Unteransprüchen 2—10,12,13 angegeben.

Das erfindungsgemäße Papiermaschinensieb besteht vorzugsweise aus Monofilen, kann jedoch auch multifile Fäden enthalten. Es kann in jeder Bindung hergestellt sein, zum Beispiel Leinwand, Köper und Atlas, und auch in mehrlagigen Bindungen. Im Randbereich des Siebes können Längsfäden, die unter verschiedener Spannung eingewoben sind, die aus verschiedenem Material bestehen oder größere Durchmesser besitzen, im Wechsel oder in einer anderen Folge eingewoben sein.

Wird für den Randbereich eine andere, nämlich weniger schattige Bindung verwendet, so steht durch die anders ausgebildeten Kett- und Schußbögen ein größeres Abriebvolumen im Randbereich zur Verfügung.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Siebrand oder die Randbereiche elastischer sind als der Hauptbereich des Siebes und daß sich die Kante im Bereich der Saugerbegrenzung nicht hochstellt und sich nicht nach oben wölbt, was als Bildung eines Tunnels bezeichnet wird.

In der Papiermaschine wird auf ein Papiermaschinensieb eine Spannung von z. B. etwa 100 N/cm ausgeübt, wodurch das Sieb eine Streckung oder Dehnung erfährt Die Dehnung ist für die Längsfäden im Papierbereich und im Randbereich im wesentlichen gleich, bei dem erfindungsgemäßen Papiermaschinensieb stehen die Längsfäden im Papierbereich bei einer gegebenen Dehnung jedoch unter einer höheren Spannung als die Längsfäden im Randbereich.

Dieser Zusammenhang läßt sich auch so beschreiben, daß die Längsfäden im Randbereich bei der im Einsatz auftretenden Siebspannung eine höhere Dehnung besitzen als die Längsfäden im Papierbereich, bezogen auf gleiche Länge der Randbereichslängsfäden bzw. Papierbereichslängsfäden im Sieb. Die Dehnung wird dabei in der Weise bestimmt, daß 1 cm breite Streifen gleicher Länge aus dem Papierbereich .und dem Randbereich herausgeschnitten werden und die Langenzunahme der Streifen bei Anlegen einer der Siebspannung im Einsatz entsprechenden Kraft gemessen wird. Bei Ausübung einer Kraft von 100 N auf Streifen einer Breite von 1 cm beträgt die Dehnung oder Längenzunahme der aus dem Randbereich herausgeschnittenen Streifen etwa das 1^fache der aus dem Papierbereich herausgeschnittenen Streifen. Derartige Messungen werden zweckmäßigerweise nicht an einzelnen Fäden, sondern an Streifen einer bestimmten Breite durchgeführt, da bei einzelnen Fäden die so Meßergebnisse zu sehr streuen und bei der Messung an Streifen eher die im tatsächlichen Einsatz vorliegenden Verhältnisse herrschen.

Die höhere Dehnbarkeit der Randbereichslängsfäden läßt sich zum Beispiel dadurch erreichen, daß sich eine größere Länge des Ausgangsfadens innerhalb einer bestimmten Sieblänge befindet, wobei die Längsfäden im Papierbereich und in den Randbereichen vor dem Weben identisch waren, oder daß für die Randbereiche andere Längsfäden verwendet werden, nämlich solche mit einem kleineren Spannungs/Dehnungs-Quotienten, wobei im allgemeinen sowohl im Papierbereich als auch im Randbereich Polyesterfäden verwendet werden, den für den Randbereich vorgesehenen Längsfäden jedoch eine größere Dehnung verliehen wurde, zum Beispiel durch geringeres Verstrecken.

Es können im Papierbereich jedoch auch Längsfäden aus Polyester und ir. den Randbcreicher. Längsfeder, aus

Polyamid verwendet werden.

Werden für den Papierbereich und die Randbereiche die gleichen Fäden verwendet, so läßt sich das erfindungsgemäße Papiermaschinensieb dadurch herstellen, daß die Längsfäden für den Rand bei der Herstellung des Papiermaschinensiebes unter einer geringeren Spannung stehen, daß also im Randbereich die Kettspannung geringer ist, wenn das Papiermaschinensieb flach gewoben wird Sind die Längsfäden im Papierbereich und im Randbereich unterschiedlich, so können sie bei der Herstellung auch unter gleicher Spannung stehen.

Auf herkömmlichen Webmaschinen für flachgewobene Papiermaschinensiebe können die erfindungsgeniäßen Papiermaschinensiebe bei Verwendung gleicher Längsfäden nicht hergestellt werden, da bei den herkömmlichen Maschinen alle Kettfäden von einem Zettel- oder Kettbaum zugeführt werden und daher unter der gleichen Spannung stehen. Es gibt zwar die Möglichkeit, jeden Kettfaden einzeln von einem Spulengatter zuzuführen. Die Fäden laufen dabei jedoch um eine Spannvorrichtung, die aus Walzen besteht, die über die gesamte Gewebebreite verlaufen und daher auf alle Fäden gleichmäßig wirken. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Papiermaschinensiebe werden neben dem Kettbaum spezielle Spulen oder Scheiben vorgesehen, van denen die Kettfäden für die Randbereiche zugeführt werden.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die Randbereiche dicker werden, wenn die Kettfäden im Randbereich mit einer geringeren Spannung zugeführt werden oder im Randbereich dickere Kettfäden verwendet werden. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß beim Fixieren des Papiermaschinensiebes durch Strecken die Randbereiche die gleiche Dicke wie der Papierbereich annehmen. Bei Verwendung gleicher Längsfäden sind die Randbereiche vor dem Fixieren aufgrund der mit geringerer Spannung eingewobenen Kette etwa 10 bis 30% dicker als der Papierbereich. Beim Strecken werden die Randbereiche und der Papierbereich zunächst dünner. Da im Papierbereich die Kettfäden unter höherer Spannung eingewebt sind, erreicht der Papierbereich jedoch eher den Zustand der Monoplanität, in dem die Abkröpfungen der Schußfäden auf der Kettseite in einer Ebene mit den Kettfäden liegen und umgekehrt Bei weiterem Strecken des Siebes versuchen sich die Kettfäden in eine Ebene zu legen, wodurch die Abkröpfungen der Schußfäden über die Kettfäden hinaustreten, d. h. die Schußfäden papierseitig in einer höheren Ebene zu liegen kommen als die Kettfäden, und der Papierbereich des Siebes wieder dicker wird. Die Randbereiche erreichen den Zustand der Monoplanität später, da die Kettfäden in den Randbereichen loser eingewebt sind. Bei einer bestimmten Streckung des Siebes haben die Randbereiche dann die gleiche Dicke wie der Papierbereich Bei dieser Streckung haben die Randbereiche den Zustand der Monoplanität noch nicht oder gerade erreicht, während der Papierbereich bereits den Zustand der Monoplanität überschritten hat und bereits wieder dicker wird. Zur Vermeidung von Markierungen im Papier ist es wesentlich, daß die Randbereiche und der Papierbereich gleiche Dicke besitzen. Diese Bedingung läßt sich beim erfindungsgemäßen Papiermaschinensieb überraschenderweise erreichen, obwohl die Randbereiche nach dem Weben deutlich dicker sind.

In Sonderfällen könnte ein dickerer Randbereich Vorteile brin°6n vob?i da? Dickenverhältnis des

fertigen Siebes zwischen Randbereich und Papierbereich durch die oben beschriebenen Maßnahmen genau vorbestimmt werden kann. Auch wenn für die Randbereiche Längsfäden mit einem kleineren Spannungs/Dehnungs-Quotienten verwendet werden, können die Randbereiche auf gleiche Dicke wie der Papierbereich eingestellt werden, da auch in diesem Fall die Randbereiche später den Zustand der Moiioplanität erreichen als der Papierbereich.

Beispiel 1

An einem Vierschaft-Kreuzköper-Sieb mit 28 Längsdrähten (Ketten/cm und 21 Querdrähten (Schuß)/cm nach dem Fixieren wurde der Randbereich aus dem gleichen Material, aber mit 30% geringerer Spannung als der Papierbereich gewoben. Die Randgewebedicke war ca. 10 bis 20% dicker als die daneben gemessene Gewebedicke des Papierbereichs. Bei einer Flxierlängung von 14% stellte sich im Randbereich und im Papierbereich die gleiche Gewebedicke ein. Das Kraft-Dehnungs-Diagramm zeigte für den Randbereich eine nöhere Dehnung, nämlich bei einer Spannung von

100 N/cm 1,4% für den Papierbereich und 23% für den Randbereich.

Beispiel 2

Ein Vierschaft-Kreuzköper-Sieb mit 31 Längsdrähten (Kette)/cm und 22 Querdrähten (Schuß)/cm nach dem Fixieren wurde in einem Randbereich bei gleichem Material ca. 6,25% mehr Längsdraht eingewoben. Nach dem Kraft-Dehnungs-Diagramm war die Randdehnung ab 120 N/cm größer als die Papierbereichsdehnung. Bei 400 N/cm betrug die Papierbereichsdehnung 5,4%, während die Randbereichsdehnung 7,4% betrug.

Beispiel 3

Ein Vierschaft-Kreuzköper-Sieb mit ca. 32 Längsdrähten (Ketteycm und 21 Querdrähten (Schuß)/cm nach dem Fixieren wurde an seiner Kante mit anderem Material (mit größerer Dehnung) und mit ca. 3,7% höherer Längsdraht-Einwebung gewoben. Nach dem Kraft-Dehnungs-Diagramm waren die Dehnungswerte für die Einzeldrähte des Randbereichs um Ober 50% größer als für die des Papierbereichs.

Claims

Patentansprüche:

L Papiermaschinensieb aus Kunststoffäden für die Naßpartie, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden irir Randbereich bei der im Einsatz auftretenden Spannung eine höhere Dehnung besitzen als die Längsfäden im Papierbereich, bezogen auf gleiche Länge der Randbereichslängsfäden bzw. der Papierbereichslängsfäden im Sieb.

Z Papiermaschinensieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden im Randbereich bei einer Siebspannung von 100 N/cm eine um etwa 50% höhere Dehnung aufweisen als die Längsfäden im Papierbereich.

3. Papiermaschinensieb nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingewobene Länge der Randbereichslängsfäden größer ist als die eingewobene Länge der Papierbereichslängsfäden.

4. Papiermaschinensieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eingewobene Länge der Randbereichslängsfäden ca. 2 bis 12% größer ist als die eingewobene Länge der Papierbereichslängsfäden.

5. Papiermaschinensieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eingewobene Länge der Randbereichslängsfäden ca. 4 bis 6% größer ist als die eingewobene Länge der Papierbereichslängsfäden.

6. Papiermaschinensieb nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereichslängsfäden einen am Ausgangsfaden gemessenen kleineren Kraft/Dehnungs-Quotienten besitzen als die Papierbereichslängsfäden.

7. Papiermaschinensieb nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereichslängsfäden eine größere Dicke haben als die Papierbereichslängsfäden.

8. Papiermaschinensieb nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbereichslängsfäden aus Polyester und die Randbereichslängsfäden aus einem anderen, abriebbeständigeren oder dehnungsfreudigeren Material bestehen, vorzugsweise Polyamid.

9. Papiermaschinensieb nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Papierbereich die Querfäden papierseitig in einer höheren Ebene liegen als die Längsfäden, während im Randbereich die Längsfäden und die Querfäden etwa eine Ebene bilden.

10. Papiermaschinensieb nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindung im Randbereich weniger schäftig ist als im Papierbereich.

11. Verfahren zur Herstellung eines Papiermaschinensiebes nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich die Längsfäden mit einer um 20 bis 50% geringeren Spannung je Flächeneinheit des Fadenquerschnittes zugeführt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb beim Fixieren in der Weise gestreckt wird, daß die Querfäden im Papierbereich papierseitig in einer höheren Ebene liegen als die Längsfäden, während im Randbereich Längsfäden und Querfäden etwa eine Ebene bilden.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß man ais Randbereichsiängsiäden dickere Fäden mit einem kleineren Spannungs/ Dehnungs-Quotienten fE-Modul) als im Papierbereich verwendet