DE3721907A1 - Siebtuch fuer eine papiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Siebtuch für eine Papier­ maschine und insbesondere auf ein Tuch zur Herstellung eines Bandes, das in der Blattbildungszone einer Papiermaschine eingesetzt wird.

Moderne Papiermaschinen sind im Prinzip eine Vorrichtung zum Entfernen von Wasser aus dem Faserbrei. Das Wasser wird nacheinander in drei Zonen der Maschine entfernt. In der er­ sten oder blattbildenden Zone (Siebpartie) wird der Faserbrei auf ein sich bewegendes Sieb aufgebracht und Wasser kann durch das Sieb ablaufen, um eine Papierstoffbahn auf dem Sieb zu­ rückzulassen, die einen Feststoffgehalt von etwa 18-25 Gew.- % aufweist. Die geformte Bahn wird in eine Pressenpartie ge­ führt und auf einem sich bewegenden Naßpreßfilz durch einen oder mehrere Pressen geführt, um so viel Wasser aus der Bahn herauszupressen, daß eine Bahn mit einem Feststoffanteil von 36-44 Gew.-% entsteht. Diese Bahn wird einer Trockenpartie zugeführt, in welcher Trockenfilze die Papierbahn gegen heiße, durch Dampf erhitzte Zylinder pressen, um den Fest­ stoffgehalt auf 92-93 Gew.-% zu bringen. Die Wirksamkeit jeder dieser Schritte hängt von der Wirksamkeit des voran­ gehenden Schrittes ab. Demzufolge ist der Gesamtwirkungs­ grad der Papiermaschine von der Wirksamkeit der Entwässe­ rung in der Siebpartie abhängig.

Formsiebe sind in einer Vielzahl von unterschiedlichen Aus­ führungen bekannt. Repräsentativ hierfür sind beispiels­ weise die US-PS 38 58 623; 40 95 622; 41 49 571; 43 44 464; 44 53 573.

Es ist allgemein bekannt, Siebtücher für Papiermaschinen herzustellen, welche flachgewebt sind und deren Enden miteinander durch eine Naht verbunden sind, um ein end­ loses Sieb zu schaffen.

Damit ein Sieb in der Blattbildungszone der Papiermaschine erfolgreich arbeiten kann, muß es eine gewisse Formbestän­ digkeit haben, um innerhalb der Längeneinstellung in Ma­ schinenrichtung zu verbleiben, die an der Maschine verfüg­ bar ist. Um die benötigte Formbeständigkeit zu erreichen, wird das gewebte Tuch unter Anwendung von Hitze und einer Spannung in der Maschinenrichtung wärmefixiert. Abhängig von dem Verhältnis des Durchmessers und dem daraus sich er­ gebenden Modul der in Maschinenrichtung verlaufenden Längs­ garne zu dem der Quergarne kann eine beim Weben erzeugte Kräuselung von den Längsgarnen auf die Quergarne übertra­ gen werden. Dies hat zur Folge, daß die Längsgarne im we­ sentlichen gerade werden. Obgleich es wünschenswert ist, daß die Längsgarne im wesentlichen gerade sind, um den nötigen Modul zu erhalten, ist es außerordentlich schwie­ rig, die notwendige Nahtfestigkeit mit Längsgarnen zu er­ halten, die keine ausreichende Kräuselung aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gewebe­ struktur zu schaffen, die sowohl einen ausreichenden Modul in Maschinen-Längsrichtung als auch eine ausreichende Naht­ festigkeit hat, um zufriedenstellend arbeiten zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzei­ chen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Es wurde festgestellt, daß es durch geeignete Webverfahren möglich ist, unterschiedliche Kräuselungen an unterschied­ lichen Stellen der Längsgarne zu erhalten. Die Bindung kann derart angeordnet werden, daß ein Teil der Längs­ garne im wesentlichen gerade ist und ein anderer Teil der Längsgarne eine beträchtliche Kräuselung aufweist. Der erste Teil verleiht dem Gewebe den nötigen Modul und der zweite Teil hat die Kräuselung, die nötig ist, um eine Naht mit ausreichender Festigkeit zu erhalten.

Um ein Gewebe mit diesen Eigenschaften herzustellen, müs­ sen mindestens zwei unabhängige Längsgarn-Systeme im Web­ stuhl vorgesehen werden. Dies ist notwendig, weil beim Weben das Verweben der unabhängigen Längsgarn-Systeme sehr verschieden ist, was zur Folge hat, daß die einzel­ nen Längsgarn-Systeme unabhängig voneinander gesteuert werden müssen.

Mit den strukturierten Siebtüchern gemäß der Erfindung werden viele der vorher beschriebenen Probleme des Standes der Technik überwunden. Bänder, die entsprechend der Er­ findung aufgebaut sind, können aus einem nur aus Monofil- Garnen bestehenden Gewebe hergestellt werden, das gegenü­ ber zersetzenden Elementen besonders widerstandsfähig ist. Die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Formsiebe ist be­ trächtlich länger als diejenige der bekannten Formsiebe.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eines Siebtuches gemäß dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht gemäß Fig. 1 eines Siebtuches ge­ mäß der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt entlang Linie 5-5 in Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt entlang Linie 6-6 in Fig. 4, und

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines endlosen Siebes zum Einsatz in der Blattbildungszone einer Papiermaschine.

Fig. 1 ist die Draufsicht eines Abschnitts eines Siebtu­ ches 10 entsprechend dem Stand der Technik. Das Siebtuch 10 ist ein einlagiges Flachgewebe. Es wird hergestellt durch Verweben der in Maschinenrichtung verlaufenden Längs­ garne 12 mit einer Mehrzahl von Quergarnen 14. Die Garne 12, 14 in Fig. 1 sind Monofil-Garne und können extrudierte Monofile aus irgendeinem bekannten synthetischen Polymer- Harz in üblicher Stärke sein. Repräsentativ für bevorzug­ te Monofil-Garne sind solche aus Polyester, Polyamiden, Po­ lyaramiden, Polyolefinen und dergl., welche nur wenig Feuch­ tigkeit aufnehmen. Vorzugsweise bestehen diese Garne aus 0,2 mm dicken Polyester-Monofil-Fäden. Das Siebtuch 10 kann auch ein mehrlagiges Gewebe sein, wie es in US-PS 31 27 308 gezeigt ist, in welchem Falle die Lehren der Er­ findung auf alle, einige oder eine Lage anwendbar sind. Vorzugsweise sind die Garne 12, 14 nicht deformierbar, und wenn ein erfindungsgemäßes Tuch durch Schrumpfen der Quer­ garne, wie später beschrieben, hergestellt wird, erhalten sie ihre reduzierte Länge bei. Unter dem Ausdruck "nicht deformierbar" ist zu verstehen, daß die Garne in dem fer­ tiggestellten Tuch eine solche Natur haben, daß ihre Quer­ schnitts-Abmessungen unter dem auf sie ausgeübten Druck als Ergebnis der auf das Tuch wirkenden Spannung im Be­ trieb im wesentlichen gleich bleiben. Wie noch zu sehen sein wird, wird diese Eigenschaft benutzt, um zu gewähr­ leisten, daß der Durchmesser der Quergarne nicht kleiner ist als der mittlere Abstand zwischen benachbarten Längs­ garnen, gemessen quer zur Maschinenrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Tuch 10 mit einer vierbindigen Satinbin­ dung. Ein brauchbares Gewebe dieser Art hat 84 Schußfä­ den pro Zoll (Garne in Maschinenrichtung) und 49 Kettgar­ ne pro Zoll (Garne quer zur Maschinenrichtung). Anstelle der in Fig. 1 gezeigten Satinbindung können auch andere Bindungen, beispielsweise Körperbindung, verwendet werden.

Aus Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß beim Verweben von Monofil-Garnen in einer vierbindigen Satinbindung mit 49 Kett- und 84 Schußfäden pro Zoll ein Gewebe erzeugt wird, bei welchem die Längsachsen der Längsgarne 12 im wesentlichen in der gleichen Längsebene liegen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, haben die Längsgarne 12 Kräuselungen, im folgenden als seitliche Kräuselungen be­ zeichnet, deren Wellen in der Quermaschinenrichtung in der Längsebene des Gewebes liegen, d. h. in Draufsicht auf die eine oder die andere Oberfläche des Gewebes verlaufen die Wellen der Längsgarne 12 nach links und rechts. Diese Wel­ lenform ist derart, daß die Achsen von benachbarten Längs­ garnen an den Stellen am weitesten voneinander entfernt sind, an denen ein Quergarn zwischen ihnen eingewebt ist, wie beispielsweise dort, wo ein Quergarn 14 von der Unter­ seite des Gewebes 10 zwischen benachbarten Längsgarnen 12 nach oben verläuft. In entsprechender Weise sind die Ach­ sen von benachbarten Längsgarnen an den Stellen einander am nähesten, an denen keine Quergarne zwischen ihnen ver­ laufen. Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß viele der Zwischen­ räume in dem Gewebe trapezförmig sind, als Ergebnis der seitlichen Kräuselung der Längsgarne. Wie später im ein­ zelnen beschrieben wird, entstehen diese seitlichen Kräu­ selungen

• a) durch Verwendung von Garnen, die im wesentli­ chen nicht deformierbar sind,
• b) dadurch, daß die Längs­ garne 12 im wesentlichen in der gleichen Längsebene gehal­ ten werden, und
• c) dadurch, daß eine dichte Webbindung, wie die vorher erwähnte, verwendet wird.

Die Anzahl der Kräuselungen in den Längsgarnen 12 ist nicht kritisch, sie sollte jedoch vorzugsweise etwa 3 bis 8 Kräuselungen pro cm betragen. Dieses bekannte Gewebe widersteht einem Strecken, wobei die Längsgarne in ihrem gekräuselten Zu­ stand durch die seitlichen Kräfte gehalten werden, die von den Quergarnen ausgeübt werden. Da alle Garne im wesentlichen nicht verformbar sind, üben die Quergarne 14 eine Gegenkraft aus, wodurch verhindert wird, daß die seit­ lichen Kräuselungen der Längsgarne 12 verschwinden.

Das erfindungsgemäße Gewebe 20 gemäß Fig. 4-6 unterschei­ det sich von dem bekannten Gewebe dadurch, daß jedes zweite Längsgarn ungekräuselt ist. Diese geraden Garne sind mit dem Bezugszeichen 12′ bezeichnet. Bei dem erfindungsgemäßen Gewebe 20 werden für beide Garne 12 und 12′ solche mit glei­ chem oder ähnlichem Modul verwendet, wobei die Kräuselung durch unabhängige Steuerung der Webspannung in jedem Garn­ system gesteuert wird. Dadurch ergibt das Längsgarn-System mit der Kräuselung (Garne 12) eine gute Naht-Festigkeit für die normale gewebte Naht, während das Längsgarn-System mit der geringeren Kräuselung (Garne 12′) dem Gewebe als ganzem gute Dehnungs-Eigenschaften verleiht.

Das erfindungsgemäße Gewebe 20 kann, wie in Fig. 7 gezeigt, dadurch endlos gemacht werden, daß die Enden des Flachgewe­ bes durch eine übliche Naht 22 miteinander verbunden werden, um ein endloses Formsieb 24 zu bilden. Nach der Herstellung der erfindungsgemäßen Gewebe können diese thermofixiert wer­ den, um das Gewebe zu stabilisieren und die Garne in ihre gewünschten relativen Lagen zueinander zu ziehen. Der Grad der Wärmebehandlung, der erforderlich ist, um die gewünsch­ te Struktur des Gewebes zu erzielen, hängt naturgemäß von der Art der verwendeten Polymer-Garne ab. Optimale Zeiten, Temperaturen und Spannungen, denen das Gewebe während der Thermofixierung ausgesetzt ist, können vom Fachmann durch Versuche für die unterschiedlichen Garn-Werkstoffe festge­ stellt werden. Normalerweise erfolgt die Thermofixierung über einen Zeitraum von 15-60 Minuten bei einer Tempera­ tur von 66°C bis 205°C.

Claims (2)

1. Siebtuch für eine Papiermaschine bestehend aus miteinander verwebten Längs- und Quergarnen aus einem Polymer-Kunstharz, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehr­ zahl von Längsgarnen gekräuselte Garne und zusätzliche Längsgarne ungekräuselt sind.

2. Siebtuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ge­ kräuselte Längsgarne mit ungekräuselten Längsgarnen abwech­ seln.