DE2853564A1

DE2853564A1 - Papiermaschinensieb

Info

Publication number: DE2853564A1
Application number: DE19782853564
Authority: DE
Inventors: Tauno Vuorio
Original assignee: Siebtuchfabrik AG
Current assignee: Siebtuchfabrik AG
Priority date: 1977-12-15
Filing date: 1978-12-12
Publication date: 1979-06-21
Also published as: US4518644A; GB2010346A; IT7869854A0; FI783811A; FI75888C; IT1108360B; DE2853564C2; SE435076B; GB2010346B; CH630974A5; FI75888B; FR2411918A1; NL184333B; DE7836754U1; NL7811646A; NL184333C; FR2411918B1; SE7812349L; BE872759A

Description

Anmelder: Siebtuchfabrik AG,
Ölten / Schweiz

Papiermaschinensieb

Die Erfindung betrifft ein einlagiges Papiermaschinensieb in mehrschäftiger Bindung, insbesondere für die Naßpartie.

Der Ausdruck "Papiermaschine" ist in weitem Sinne zu verstehen und umfasst auch beispielsweise Zellstoff- und Tissuemaschinen, Entwässerungsvorrichtungen für die Herstellung von Asbestpappen und ähnliche, mit der Papierherstellung zu vergleichende Anlagen.

Ebenso ist der im folgenden verwendete Begriff "Faden" allgemein im Sinne der Siebtuchweberei aufzufassen und erstreckt sich insbesondere auf Kunststoff-Monofilamente sowie Metalldrähte.

An ein Papiermaschinensieb werden hohe Anforderungen gestellt. Um diesen Anforderungen, die teilweise schwierig miteinander zu vereinbaren sind, möglichst weit nachkommen zu können, hat man bereits zahlreiche Gewebekonstruktionen für Siebtuche entwickelt, ohne allerdings bisher eine allseits befriedigende Lösung gefunden zu haben.

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So kennt man mehrlagige, insbesondere doppellagige Siebe, die gegenüber den üblichen einlagigen verschiedene Vorteile haben, aber in der Herstellung kompliziert und teuer und im Betrieb empfindlich sind, insbesondere was ihre Sauberhaltung betrifft.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein einlagiges Papiermaschinensieb zu schaffen, welches sich durch hohe Stabilität, Abriebfestigkeit und Entwässerungsleistung auszeichnet. Ferner wird ein günstiger Einfluß auf die Blattbildung angestrebt, und das Sieb soll auch preisgünstig herstellbar sein.

Angestrebt wird insbesondere die Entwicklung eines einlagigen Papiermaschinen-Siebes mit möglichst großer Dicke, möglichst großem inneren Volumen und in vertikaler Richtung möglichst kleiner offenen Fläche, die aber nicht null ist. Vorzugsweise soll das Sieb aus Monofilamenten, speziell Kunststoff-Monofilamenten gewebt sein.

Den bekannten, für Papiermaschinensiebe verwendeten Geweben ist - unabhängig von der Anzahl der verwendeten Schäfte oder der Bindung - gemeinsam, daß die Längs- und Querfäden von den jeweils nebenan laufenden Fäden in den Kreuzungspunkten nicht oder nur geringfügig verdrängt werden, ihre Laufrichtung in horizontaler Ebene also nicht wechseln.

Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Papiermaschinensieb dadurch gekennzeichnet, daß seine Längs- und/oder Querfäden ihre Laufrichtung in der Gewebe-Ebene intermittierend ändern, wobei die Mittel-Linie des betreffenden Fadens in dieser Ebene wenigstens um die Hälfte des Fadendurchmessers versetzt ist.

Während bei herkömmlichen Siebkonstruktionen die Fäden im wesentlichen nur längs, quer und auf- bzw. abwärts verlaufen,

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tritt also beim erfindungsgemäßen Sieb mit der Diagonale eine vierte Richtung oder Dimension hinzu. Dadurch erhält das Papiermaschinensieb folgende wichtige Vorteile:

1) Die Stabilität der Siebkonstruktion wird durch die vierdimensionale Dreieckkonstruktion der Fäden erhöht. Diese Eigenschaft kann in an sich bekannter Weise noch durch eine Appretur verstärkt werden, wobei die Knotenpunkte der Fäden mittels geeigneter Chemikalien fixiert werden.

Das Sieb zeichnet sich aufgrund seiner Konstruktion insbesondere durch eine außerordentlich hohe Quersteifigkeit aus, die mindestens so hoch ist wie bei doppellagigen Sieben. Wenn außerdem ein dicker Querfaden gewählt wird, lässt sich eine bisher für einlagige Papiermaschinensiebe unerreichbare Stabilität erzielen lässt.

2) Die Änderung der Laufrichtung der Längsfäden in der horizontalen Ebene bringt Vorteile in der Blattbildung des Papiervlieses, da sie die Retention des Faserstoffes erhöht.

3) Das erfihdungsgemäße Sieb weist wegen des günstigen Schußlängengradienten eine höhere Abriebfestigkeit auf. Die querlaufenden Fäden befinden sich überwiegend auf der Unterseite, d.h. Maschinenseite, und in der Papiermaschine werden demnach die Querfäden dem Abrieb unterliegen, und die Längsfäden, die die Zuglast tragen, werden ihre Festigkeit nicht verlieren.

4. Bei geeigneter Wahl von Fadenzahl und -dicke lässt sich eine befriedigende Markierfreiheit erzielen.

5· Das Sieb lässt sich im Betrieb gut sauberhalten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Unteransprüchen.

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Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Pig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Sieb.

Fig. 2 a und 2 "b sind Querschnitte durch ein Sieb nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar Fig. 2 a in Maschinenrichtung MD und
Fig. 2 b in Querrichtung CD gesehen.

Fig. 3 ist eine Darstellung der Bindungspatrone des Siebes nach Fig. 2 a bzw. 2 b von der Oberseite des Gewebes gesehen.

In der Fig. 1 sind zwei Punkte in der Mitte eines Längsfadens mit einer Linie L zusammengebracht worden. Zwischen diesen zwei Punkten ist die Abweichung A des Fadens in seiner Laufrichtung von der Linie L ^ der Hälfte des Fadendurchmessers d.

In den Fig. 2 und 3 ist das Sieb nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel im einzelnen veranschaulicht.

In Fig. 2 a und 2 b sind die Querfäden mit der Postion 1 und die Längsfäden mit der Position 2 bezeichnet. ¥ie man sieht, verlaufen in Längsrichtung (Fig. 2 a) immer abwechselnd ein Querfaden oberhalb, zwei Querfäden unterhalb, ein Querfaden oberhalb und sechs Querfäden unterhalb eines Längsfadens, worauf sich die Anordnung wiederholt, während in Querrichtung immer abwechselnd acht Längsfäden oberhalb und zwei Längsfäden unterhalb eines Querfadens verlaufen etc.

Die Bindungspatrone gemäß Fig. 3 lässt erkennen, daß das Gewebe generell als Atlas zu bezeichnen ist, wobei jedoch stufenweise zwei Fäden paarweise eingebunden sind. Da es sich um ein Sieb mit einlagigem Aufbau handelt, braucht nur die

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Oberseite des Gewebes gezeigt zu werden; die Unterseite ist analog. Die Längsfäden sind aufeinanderfolgend pro Bindungsstelle jeweils um einen Längsfaden weiterrückend, paarweise zusammengefasst sind. Dadurch verlaufen für jede Maschenreihe permu tierend die Längsfäden zweimal gerade parallel zur Maschinenrichtung, und einmal längsdiagonal, oder - mit anderen ¥orten - auf jeden geraden folgt ein schräger Fadenverlauf. Hier und im folgenden wird dieses ,Sieb als Zehnschaft-Diagonalsieb bezeichnet.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen die Kettfaden in Längs- oder Maschinenrichtung und die Schußfäden quer dazu, so daß eine Nahtverbindung benötigt wird. Es ist je Sieb als Zehnschaft-Diagonalsieb bezeichnet.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen die Kettfaden in Längs- oder Maschinenrichtung und die Schußfäden quer dazu, so daß eine Nahtverbindung benötigt wird. Es ist jedoch auch möglich, das Sieb endlos zu weben, so daß der Schuß längs und die Kette quer verläuft.

Die Daten des Siebes nach dem Ausführungsbeispiel sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst und durch Meßwerte seiner wichtigsten Eigenschaften ergänzt (Spalte I). Die Fäden bestehen hier aus Kunststoff-Monofilamenten.

Zum Vergleich sind die entsprechenden Daten und Meßwerte eines bekannten Siebes in fünfschäftiger Atlasbindung (Spalte II) und eines bekannten Siebes in Vierer-Kreuzköper-Satinbindung (Spalte III) angegeben, die dieselbe Luftdurchlässigkeit von 2000 l/m .see aufweisen und etwa die gleiche Kettzahl bei demselben Kettfadendurchmesser haben. Um eine möglichst große Feinheit bzw. geringe Markierung und gleichwohl eine vergleichbare Steifigkeit zu erzielen, wurde als Schuß ein Faden mit geringerem Durchmesser eingesetzt, aber die Schußzahl gesteigert.

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Das Quadratmetergewicht der neuen Siebausführung ist um ca. 53 $ höher als bei Vierschaftsieben, und die Siebdicke ist fast doppelt so groß. Dies garantiert eine wesentlich längere Laufzeit.

Die offene Fläche liegt mit 9 ^ deutlich unter jener der Vier- und Fünfschaftsiebe, wodurch eine hohe Retention erreicht wird. Da andererseits die offene Fläche nicht wie beim doppellagigen Sieb gleich Mull, sondern größer als Juli ist, sind Siebverschmutzung und Verlegung gering.

Das Sieb zeichnet sich durch hervorragende Laufstabilität und hohe Längenstabilität aus. Durch die diagonalen Längsfädenabschnitte sichert man gute Retention und leichtere Blattabnahme. Die Gefahr, daß Fasern ins Siebinnere eindringen, wird damit spürbar verringert.

Der innere Siebaufbau ist im Gegensatz zum doppellagigen Sieb sehr klar und einfach, wodurch die Verschmutzungsgefahr verringert wird, da Fasern nicht so leicht im Sieb hängen bleiben, wie bei jenem. Außerdem können die Spritzrohre das Sieb im Innern besser reinigen.

Das innere freie Volumen im Sieb ist fast doppelt so groß wie bei Vierschaftsieben. Dies garantiert trotz kleiner offener Fläche eine ausgezeichnete Entwässerungc die den bisherigen Sieben überlegen ist. Bessere Formation, höhere CMT-Werte, gleichmäßigere Festigkeit und schnellere Maschinengeschwindigkeit können durch die höhere Entwässerung erzielt werden.

Man kann das Zehnschaft-Diagonal-Sieb als eine Kombination der Vorteile eines einlagigen und mit denen eines doppellagigen Siebes bezeichnen.

Siebe nach der Erfindung wurden über ein Jahr lang auf großen und kleinen Anlagen erprobt, wobei z.B. auf einer Tissuemaschine mit einer Saugbrustwalze die im folgenden wiedergegebenen Erfahrungen gesammelt werden konnten:

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In diesem Maschinentyp wird das Papierblatt auf einer Strecke von 25 - 30 cm in einer Zeitspanne von ca. 0,015 see gebildet. An das Sieb werden folgende Anforderungen gestellt:

A) Gute Bremswirkung auf die auf das Sieb prallende wässrige Fasersuspension

B) Gute Rentention

C) Gute Entwässerungsleistung

Alle diese Forderungen werden mit der erfindungsgemäßen Siebkonstruktion erfüllt, Punkt A) durch die (in obigem Beispiel acht) hintereinander folgenden, quer zur Laufrichtung liegenden Fäden. Erst der neunte und zehnte Querfaden ist mit einem längs laufenden Faden zusammengebunden. Diese Querfäden, die in diesem Ausführungsbeispiel mehr eitlich auf der Sieboberseite, d.h. auf der Papierseite des Siebes liegen, ändern ihre Laufrichtung in der vorstehend beschriebenen ¥eise.

Diese ständige Laufrichtungsänderung der Querfäden begünstigt die Kräuselung der Fasern in der Blattbildung. Dadurch daß in dieser Bindungsart der neunte und zehnte Querfaden durch den längslaufenden Faden zusammengezogen sind, ist der Laufweg des längslaufenden Fadens auf der Sieboberseite auf das Minimum reduziert worden, und somit bringen die querlaufenden Fäden eine optimale Bremswirkung bei der Formation.

Punkt B), die Retention, wird mit der erfindungsgemäßen Siebkonstruktion durch die kleine vertikale offene Fläche wesentlich erhöht. Bei gleichbleibender Entwässerungsleistung besitzen die einlagigen Siebkonstruktionen folgende offene, vertikale Flächenmengen, bezogen auf einen Dreiköper = 100: Vierköperbindung 87, und Fünfköperbindung 59, Zehnschaftdiagonalsieb nur 30.

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Punkt C) wird durch das größere, innere Volumen der erfindungsgemäßen Siebkonstruktion gewährleistet. Die Siebdicke erhöht sich dabei mit gleichbleibendem Fadendurchmesser. Diese Steigerung des inneren Volumens erhöht die spezifische Entwässerungsleistung dieser Siebkonstruktion um 12 ^ oder mehr gegenüber allen bisherigen einlagigen Siebkonstruktionen.

Alle oben erwähnten positiven Eigenschaften der erfindungsgemäßen Siebkonstruktion gelten gleichermaßen für Doppelsieb-Tissuemaschinen. Dazu kommt noch die höhere Formstabilität dieser Siebkonstruktion, was bei dieser Art von Papiermaschinen von großer Bedeutung für die Blattbildung ist.

Ein anderes erfindungsgemäßes Zehnschaft-Diagonalsieb mit einer Entwässerungsleistung von 2 χ 2000 l/m .see und einer offenen Fläche von 5 % lässt sich mit Kettfäden von 0,25 mm Durchmesser und einer Kettzahl von 24 pro cm sowie Schußfäden von 0,20 mm sowie einer Schußzahl von 27 pro cm herstellen.

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Tabelle

	(cm"¹)	I	II	III
Kettzahl	(cm"¹)	24,0	24,1	24,2
Schußzahl	(mm)	14,8	22,0	18,0
Kettdurchmesser	(mm)	0,25	0,25	0,25
Schußdurchmesser	(mm)	0,45	0,30	0,30
Dicke	(g.m )	1,09	0,65	0,60
Gewicht	(%)	54'1 .	407	352
offene Fläche	(mm .cm" )	9,3	13,5	17,6
freies Volumen	—2 —1 (l.m .see )	69,6	45,5	37,0
Luftdurchlässigkeit	(p.crn" )	2000	2000	2000
Steifheit	(%)	360	105	77
Dehnung	(mm .cm )	1,17	1,23	1,35
Abriebvolumen	•(mm)	10,5	8,1	7,3
Abriebdicke	0,41	0,32	0,28

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Claims

Dk-! -,ν F. Schrumpf D-Γ. Γ -^ : PaL- ■■-/ -r Dr V. -.;:-'HaIiIeV D-G'^3 Lüd-enschaid 11 .12.1978 S 99 Anmelder: Siebtuchfabrik AG·, Ölten / Schweiz Patentansprüche

1.JEinlägiges Papiermaschinensieb in mehrschäftiger Bindung, oTnsbesondere für die Faßpartie, dadurch gekennzeichnet, daß seine Längs- und/oder Querfäden ihre Laufrichtung in der Gewebe-Ebene intermittierend ändern, wobei die Mittel-Linie des betreffenden Fadens in dieser Ebene wenigstens um die Hälfte des Fadendurchmessers versetzt ist.

2. Papiermaschinensieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- oder/und die Querfäden einander in den Bindungs punkten kreuzen.

3. Papiermaschinensieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querfäden eine erheblich größere Dicke aufweisen als die Längsfäden.

4· Papiermaschinensieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gewebe durch chemische Ausrüstung fixiert ist.

5. Papiermaschinensieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Kunststoff-Monofilamenten gewebt ist.

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6. Papiermaschinensieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mit hoher Schaftzahl gewebt ist.

7· Papiermaschinensieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querfäden überwiegend auf der Gewebe-Unterseite verlaufen.

8. Papiermaschinensieb nach einem der Anspruch 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß es zehnschäftig gewebt ist.

9· Papiermaschinensieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in Querrichtung 2/8-schäftig gewebt ist.

10. Papiermaschinensieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in Längsrichtung 1/2 + 1/6-schäftig gewebt ist.

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