DE69700691T2

DE69700691T2 - Verschweissverfahren für Papiermaschinegewebe

Info

Publication number: DE69700691T2
Application number: DE69700691T
Authority: DE
Inventors: A Leon Collette; Henry M Cooke; James G Donovan; Bodil Jonasson
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2017-08-08
Also published as: ID20536A; AU2361297A; JP3611009B2; KR19980069848A; NO975241D0; CA2206087C; CN1194314A; EP0861939B1; EP0861939A1; MX9704689A; NO310368B1; JPH10226978A; BR9705079A; ZA976699B; ES2137770T3; KR100270845B1; TW396114B; AU719982B2; US5713399A; DE69700691D1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft das Verschweißen von Geweben zu Endlosschleifen zum Einsatz als Papiermaschinentuch oder als Teil von Papiermaschinentuch, so beispielsweise Form-, Preß- und Trockengewebe, oder als Träger für ein polymerbeschichtetes Papierverarbeitungsband, wie beispielsweise ein Langsspalt-Preßband (long nip press belt). Die Erfindung betrifft insbesondere die Nutzung von Ultraschallenergie zur Herstellung einer spiralförmig fortlaufenden Naht bei der Herstellung eines breiten Papiermaschinentuchs aus einem relativ schmalen, spiralförmig gewickelten Gewebestreifen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Bis vor kurzem wurden die Gewebe, die als Papiermaschinentuch eingesetzt wurden, entweder im Endloswebverfahren unter Einsatz eines Schlauchwebverfahrens hergestellt, oder sie wurden flach gewebt und anschließend mit einer Naht in Endlosform zusammengefügt. In beiden Fällen sind, da Papiermaschinentuch quer zu seiner Endlosschleifenform gemessen Breiten von ungefähr 60 bis 450 Inch (1,5 bis 11,4 Metern) und in der Längsrichtung um ihre Endlosschleifenform herum gemessen, Längen von ungefähr 10 oder mehr Fuß (3,1 oder mehr Metern) hat, Webstühle unterschiedlicher Größe, einschließlich teuerer großer Webstühle für ihre Herstellung erforderlich. Unabhängig davon, ob ein Gewebe endlos gewebt wird oder flach gewebt und anschließend in Endlosform zusammengenäht wird, stellt das Webverfahren einen zeitaufwendigen und langwierigen Vorgang dar.
Gemäß einer neueren Entwicklung, wie sie im US Patent 5,360,656 von Rexfelt et al. beschrieben ist, umfaßt ein Preßgewebe ein Grundgewebe, das aus einem Gewebe aus Garnmaterial besteht und in der Längs (Arbeits)-Richtung desselben endlos ist. Eine oder mehrere Schichten Fasermaterial werden auf dem Grundgewebe angeordnet und in dieses hinein genadelt. Das Grundgewebe des Preßgewebes umfaßt wenigstens eine Schicht, die aus einem spiralförmig gewundenen Gewebestreifen aus Garnmaterial mit einer Breite besteht, die geringer ist als die Breite des Grundgewebes. Längsfäden des spiralförmig gewundenen Gewebestreifens aus Garnmaterial bilden einen Winkel zur Längs (Arbeits)-Richtung des Preßgewebes. Der Gewebestreifen aus Garnmaterial kann auf einem Webstuhl flach gewebt werden, der schmaler ist als jene, die normalerweise bei der Herstellung von Papiermaschinentuch eingesetzt werden.
Das Grundgewebe umfaßt eine Vielzahl spiralförmig gewickelter und miteinander verbundener Windungen des relativ schmalen Querstreifens. Der Gewebestreifen wird aus Garnen in Längsrichtung (Kettgarn) und in Längsrichtung (Schußgarn) gewebt. Aneinandergrenzende Windungen des spiralförmig gewickelten Gewebestreifens können aneinanderanliegen, und die so hergestellte spiralförmig fortlaufende Naht kann durch Nähen, Steppen, Schmelzen oder Schweißen geschlossen werden. Als Alternative dazu können nebeneinanderliegende Längskantenabschnitte aneinandergrenzender Spiralwindungen überlappend angeordnet werden, wenn die Kanten geringere Dicke aufweisen, so daß die Dicke im Bereich der Überlappung nicht zunimmt. Des weiteren kann der Abstand zwischen Längsgarnen an den Kanten des Streifens vergrößert werden, so daß, wenn aneinandergrenzende Spiralwindungen überlappend angeordnet werden, ein unveränderter Abstand zwischen Längsfäden im Bereich der Überlappung vorhanden sein kann. In jedem Fall entsteht ein Grundgewebe mit einer Innenfläche, einer Außenfläche, einer Längs (Arbeits)-Richtung und einer Querrichtung. Die Seitenkanten des Gewebes werden dann beschnitten, so daß sie parallel zur Längs (Arbeits)-Richtung sind. Der Winkel zwischen der Arbeitsrichtung des Grundgewebes und der spiralförmig fortlaufenden Naht kann relativ klein sein, d. h. er beträgt normalerweise weniger als 10º.
Bei dem in US Patent Nr. 5,360,656 dargestellten Verfahren wird der Gewebestreifen um zwei parallele Walzen herumgewickelt, um das Grundgewebe zusammenzusetzen. Es liegt auf der Hand, daß Endlosgewebe mit einer Vielzahl von Breiten und Längen hergestellt werden können, indem ein relativ schmales Stück Gewebestreifen spiralförmig um die zwei parallelen Walzen gewickelt wird, wobei die Länge eines bestimmten Endlos-Grundgewebes durch die Länge jeder spiralförmigen Windung des Gewebestreifens bestimmt wird und die Breite durch die Anzahl von Spiralwindungen des Gewebe streifens bestimmt wird. Die bisher bestehende Notwendigkeit, vollständige Grundgewebe mit bestimmten Längen und Breiten auf Anforderung zu weben, fällt damit weg. Statt dessen könnte ein Webstuhl, der lediglich 20 Inch (0,5 Meter) breit ist, eingesetzt werden, um einen Gewebestreifen herzustellen, der praktischen Ausführbarkeit halber wird jedoch möglicherweise ein herkömmlicher Textilwebstuhl mit einer Breite von 40 bis 60 Inch (1,0 bis 1,5 Meter) bevorzugt.
Die Herstellungsverfahren, die im US Patent Nr. 5,360,656 dargestellt sind, weisen verschiedene Vorteile hinsichtlich der Leistung und der Kosten auf. Die vorliegende Erfindung, bei der Ultraschallenergie eingesetzt wird, um aneinandergrenzende Windungen des Gewebestreifens miteinander zu verbinden, soll eine Verbesserung gegenüber bisherigen Verfahren darstellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend umfaßt die vorliegende Erfindung sowohl ein Verfahren zum Herstellen eines Papiermaschinengewebes als auch das entsprechend dem Verfahren hergestellte Gewebe, bei dem aneinandergrenzende Windungen des Gewebestreifens durch Ultraschallenergie miteinander verbunden werden.
Die Ausführung des Verfahrens umfaßt als ersten Schritt die Herstellung eines Gewebestreifens aus Längs- und Quergarnen. Der Gewebestreifen kann nach dem Weben heißfixiert werden und zum anschließenden Gebrauch auf einer Vorratsrolle aufbewahrt werden. In jedem Fall hat der Gewebestreifen eine erste Seitenkante, eine zweite Seitenkante und, gemessen zwischen diesen, eine ausgewählte Breite, wobei letztere normalerweise erheblich kleiner ist als die Breite des Papiermaschinengewebes, das daraus hergestellt wird.
An wenigstens der ersten oder der zweiten Seitenkante des Gewebestreifens befindet sich ein seitlicher Fransensaum, der sich darüber hinaus erstreckt. Der seitliche Fransensaum besteht aus den Enden der Quergarne, die aus dem Gewebestreifenkörper herausragen.
Der Gewebestreifen kann so gewebt werden, daß er mit einem seitlichen Fransensaum wenigstens an der ersten oder der zweiten Seitenkante desselben versehen ist.
Der Gewebestreifen weist darüber hinaus eine Oberseite und eine Unterseite auf und kann, wie oben erwähnt, 20 Inch (0,5 Meter) breit sein, ist jedoch praktischerweise zwischen 40 und 60 Inch (1,0 bis 1,5 Meter) breit, wobei er damit in jedem Fall erheblich schmaler ist als die in Querrichtung (in der Richtung quer zur Arbeitsrichtung) gemessene Breite eines typischen Papiermaschinengewebes.
Der Gewebestreifen wird dann spiralförmig gewickelt, möglicherweise um zwei parallele Walzen herum, wie dies oben erwähnt ist, und zwar in einer Vielzahl von Windungen. Das Wickeln wird so ausgeführt, daß der seitliche Fransensaum jeder Windung über der Oberseite des Gewebestreifens in einer unmittelbar daran angrenzenden Windung liegt oder unter der Unterseite des Gewebestreifens in einer unmittelbar daran angrenzenden Windung liegt. Daraus folgt, daß, wenn der Gewebestreifen einen seitlichen Fransensaum an seinen beiden Seitenkanten aufweist, eine Seitenkante des Gewebestreifens in jeder Windung über einem seitlichen Fransensaum in einer unmittelbar daran angrenzenden Windung liegt, und die andere Seitenkante des Gewebestreifens in jeder Windung unter einem seitlichen Fransensaum in einer unmittelbar daran angrenzenden Windung liegt. Des weiteren liegt die erste Seitenkante jeder Windung des Gewebestreifenkörpers an der zweiten Seitenkante einer unmittelbar daran angrenzenden Windung desselben an. So wird eine spiralförmig fortlaufende Naht, die aneinandergrenzende Windungen des Gewebestreifens voneinander trennt, hergestellt. Entlang der Naht besteht daher eine Kombination aus einer Stumpfverbindung zwischen den Windungen des Gewebestreifenkörpers und einer Überlappungsverbindung, die dadurch entsteht, daß der Fransensaum aufliegt oder die Fransensäume über bzw. unter dem Gewebestreifenkörper liegen.
Eine Ultraschallschweißvorrichtung und ein Amboß werden dann eingesetzt, um die spiralförmig fortlaufende Naht zu schließen. Ein Längsabschnitt der Naht wird zwischen dem Trichter der Ultraschallschweißvorrichtung und dem Amboß zusammengedrückt, und der Trichter wird aktiviert, um Ultraschallenergie zuzuführen und die Verschweißung auszuführen. Jeder Längsabschnitt der spiralförmig fortlaufenden Naht wird so bearbeitet, um den Vorgang abzuschließen.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Amboß um ein drehbares zylindrisches bzw. radartiges Element mit einer Umfangsfläche, an der der Trichter die Naht zusammendrückt, um sie zu verschließen. Dabei kann die Naht kontinuierlich in der Längsrichtung zwischen dem Trichter und dem drehbaren Amboß laufen, um die Naht in einem kontinuierlichen Verfahren zu schließen. Bei diesem Vorgang wird der seitliche Fransensaum entlang jeder Windung des spiralförmig gewickelten Gewebestreifens durch Ultraschall mit der Ober- oder Unterseite des gewebten Abschnitts einer unmittelbar daran angrenzenden Windung desselben verbunden. Wenn ein seitlicher Fransensaum an beiden Seitenkanten des Gewebestreifens vorhanden ist, wird ein seitlicher Fransensaum in jeder Windung des spiralförmig gewickelten Gewebestreifens durch Ultraschall mit der Oberseite des gewebten Abschnitts einer unmittelbar daran angrenzenden Windung desselben verbunden, und der andere seitliche Fransensaum wird durch Ultraschall mit der Unterseite des gewebten Abschnitts einer unmittelbar daran angrenzenden Windung desselben verbunden. Wenn die spiralförmig fortlaufende Naht auf diese Weise vollständig geschlossen ist, liegt ein Endlos-Papiermaschinengewebe vor, das eine Arbeitsrichtung um die Endlosschleifenform desselben herum aufweist, ein quer zur Arbeitsrichtung liegende Richtung quer zu der Endlosschleifenform desselben, sowie eine Innenfläche und eine Außenfläche. Die Längsgarne des Gewebestreifens bilden einen Winkel zur Arbeitsrichtung des Endlos-Papiermaschinengewebes. Dieser Winkel als Maß der Steigung der spiralförmigen Windung beträgt normalerweise weniger als 10º.
Da das Endlos-Papiermaschinengewebe durch spiralförmiges Wickeln zusammengesetzt wird, müssen seine Seitenkanten beschnitten werden, damit sie parallel zur Arbeitsrichtung des Endlos-Papiermaschinengewebes sind.
Das gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellte Papiermaschinengewebe kann als Form- oder Trockengewebe oder als Bestandteil eines Form-, Preß- oder Trockengewebes Einsatz finden, oder als Träger für eine polymerbeschichtetes Papierverarbeitungsband, wie beispielsweise ein Langspalt-Preßband. Das Form-, Preß- oder Trockengewebe bzw. der Träger für ein polymerbeschichtetes Papierverarbeitungsband kann zwei oder mehr Schichten enthalten, die aus dem Papiermaschinengewebe bestehen, das gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellt wurde. Wenn dies der Fall ist, können aneinandergrenzende Schichten spiralförmig in einander entgegengesetzter Richtung gewickelt werden. Insbesondere beim Einsatz als Bestandteil eines Preßgewebes kann es mit einem ungewebten Faserflor aus Stapelmaterial wenigstens an seiner Innen- und Außenfläche vernadelt werden.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden ausführlicher unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, die wie folgt ausgeführt sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht, die ein Verfahren zum Herstellen eines Papiermaschinengewebes darstellt.
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das fertiggestellte Papiermaschinengewebe.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 1, die die Naht vor dem Verschließen zeigt.
Fig. 5 ist eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht, die schematisch zeigt, wie die in Fig. 4 dargestellte spiralförmig fortlaufende Naht gemäß der vorliegenden Erfindung verschlossen wird.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 1, die die Naht nach dem Verschließen zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführung

Bei den Figuren ist Fig. 1 eine schematische Draufsicht, die ein Verfahren zum Herstellen eines Papiermaschinengewebes veranschaulicht. Das Verfahren kann unter Verwendung einer Vorrichtung 10 ausgeführt werden, die eine erste Walze 12 und eine zweite Walze 14 umfaßt, die parallel zueinander sind und in den durch die Pfeile angedeuteten Richtung gedreht werden können. Ein Gewebestreifen 16 wird von einer Vor ratsrolle 18 um die erste Walze 12 und die zweite Walze 14 in fortlaufender Spiralform gewickelt. Es liegt auf der Hand, daß es notwendig sein kann, die Vorratsrolle 18 mit geeigneter Geschwindigkeit an der zweiten Walze 14 entlang zu bewegen (nach rechts in Fig. 1), wenn der Gewebestreifen 16 um die Walzen 12, 14 gewickelt wird.
Die erste Walze 12 und die zweite Walze 14 sind um eine Strecke D beabstandet, die unter Bezugnahme auf die Gesamtlänge C bestimmt wird, die für das herzustellende Papiermaschinengewebe erforderlich ist, wobei die Gesamtlänge C in Längsrichtung (in der Arbeitsrichtung) um die Endlosschleifenform des Papiermaschinengewebes herum gemessen wird. Der Gewebestreifen 16 mit einer Breite w wird in einer Vielzahl von Windungen von Vorratsrolle 18, die beim Wickeln an der zweiten Walze 14 entlang verschoben werden kann, spiralförmig auf die erste und die zweite Walze 12, 14 gewickelt. Aufeinanderfolgende Windungen des Gewebestreifens 16 sind zueinander auf die unten dargestellte Weise angeordnet und werden an der spiralförmig fortlaufenden Naht 20 miteinander verbunden, um ein Papiermaschinengewebe 22 herzustellen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Wenn eine ausreichende Anzahl von Windungen des Gewebestreifens 16 hergestellt worden sind, um ein Papiermaschinengewebe 22 mit gewünschter Breite W zu erzeugen, wobei diese Breite quer (in der Richtung quer zur Arbeitsrichtung) über die Endlosschleifenform des Papiermaschinengewebes 22 gemessen wird, wird das Spiralwickeln beendet. Das so hergestellte Papiermaschinengewebe 22 weist eine Innenfläche, eine Außenfläche, eine Arbeitsrichtung und eine quer zur Arbeitsrichtung liegende Richtung auf. Zunächst sind die Seitenkanten des Papiermaschinengewebes 22, wie auf der Hand liegt, nicht parallel zur Arbeitsrichtung desselben und müssen an Linien 24 entlang beschnitten werden, um das Papiermaschinengewebe 22 mit der gewünschten Breite W sowie mit zwei Seitenkanten zu versehen, die parallel zur Arbeitsrichtung seiner Endlosschleifenform sind.
Der Gewebestreifen 16 kann aus Monofil-, Mehrfachmonofil- oder Multifilgarnen aus synthetischem Polymerharz, wie beispielsweise Polyester oder Polyamid auf die gleiche Weise wie andere Gewebe gewebt werden, die in der Papierindustrie eingesetzt werden. Nach dem Weben kann er vor der vorübergehenden Aufbewahrung auf Vorratsrollen 18 auf herkömmliche Weise heißfixiert werden. Gewebestreifen 16 enthält Längsgarne und Quergarne, wobei es sich bei den Längsgarnen beispielsweise um Mehr fachmonofilgarne handeln kann, während die Quergarne Monofilgarne sein können. Des weiteren kann der Gewebestreifen einlagige 16 oder mehrlagige Bindung aufweisen.
Als Alternative dazu kann Gewebestreifen 16 auf herkömmliche Weise gewebt und heißfixiert werden und der Vorrichtung 10 ohne vorübergehende Aufbewahrung auf einer Vorratsrolle 18 direkt von einer Heißfixiereinheit zugeführt werden. Es ist auch möglich, daß Heißfixieren wegzulassen, wenn geeignetes Material ausgewählt wird und das Erzeugnis entsprechend ausgeführt wird (Bindung, Garngrößen und -nummern). Dabei wird der Gewebestreifen 16 der Vorrichtung 10 von einem Webstuhl zugeführt, ohne zwischenzeitlich auf einer Vorratsrolle 18 aufbewahrt zu werden.
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den Gewebestreifen 16 entlang der Linie 3-3 in Fig. 1. Er umfaßt Längsgarne 26 und Quergarne 28, die beide als Monofilgarne ausgeführt sind, die in einlagiger Bindung verwebt sind. Das heißt, es ist eine Grundbindung dargestellt, obwohl es sich versteht, daß der Gewebestreifen 16 in jeder beliebigen Bindungsart gewebt werden kann, die normalerweise für Papiermaschinengewebe eingesetzt wird. Da der Gewebestreifen 16 spiralförmig gewickelt wird, um das Papiermaschinengewebe 22 zusammenzusetzen, sind die Längsgarne 26 und die Quergarne 28 nicht auf die Arbeitsrichtung bzw. die Richtung quer zur Arbeitsrichtung des Papiermaschinengewebes 22 ausgerichtet. Statt dessen bilden die Längsgarne 26 einen geringfügigen Winkel θ, dessen Betrag ein Maß für die Steigung der Spiralwindungen des Gewebestreifens 16 ist, in bezug auf die Arbeitsrichtung des Papiermaschinengewebes 22, wie dies durch die Draufsicht in Fig. 2 angedeutet ist. Dieser Winkel beträgt, wie bereits angemerkt, normalerweise weniger als 10º.
Der Gewebestreifen 16 hat eine erste Seitenkante 30 und eine zweite Seitenkante 32. An der ersten Seitenkante und der zweiten Seitenkante 30, 32 des Gewebestreifens 16 befindet sich ein erster seitlicher Fransensaum 34 bzw. ein zweiter seitlicher Fransensaum 36. Der erste und der zweite seitliche Fransensaum 34, 36 sind die Enden von Quergarnen 28, die durch Längsgarne 26 nicht gebunden sind und sich über die erste und die zweite Seitenkante 30, 32 hinaus erstrecken. Als Alternative dazu kann nur die erste oder die zweite Seitenkante 30, 32 einen seitlichen Fransensaum haben. Der seitliche Fransensaum bzw. die Fransensäume 34, 36 können hergestellt werden, indem eines oder mehrere Längsgarne 26 aus der Seitenkante bzw. den -kanten 30, 32 entfernt werden. Als Alternative dazu kann der Gewebestreifen 16 so gewebt werden, daß er mit einem ersten und/oder zweiten seitlichen Fransensaum 34, 36 versehen ist, ohne daß Längsgarne 26 aus der ersten und/oder zweiten Seitenkante 30, 32 desselben entfernt werden müssen. In jedem Fall bestimmen die erste und die zweite Seitenkante 30, 32 die Breite des Körpers des Gewebestreifens 16.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 1, und sie dient dazu, darzustellen, wie der Gewebestreifen 16 auf eine erste und eine zweite parallele Rolle 12, 14 aufgewickelt wird, um die spiralförmig fortlaufende Naht 20 herzustellen. Wenn die erste einer Vielzahl von spiralförmig gewickelten Windungen des Gewebestreifens 16 abgeschlossen ist, werden anschließende Windungen so angeordnet, daß die ersten Seitenkanten 30 des Körpers desselben an den zweiten Seitenkanten 32 zuvor gewickelter Windungen des Körpers des Gewebestreifens 16 anliegen. Dadurch ist der zweite seitliche Fransensaum 36 jeder Windung unter der ersten Seitenkante 30 der unmittelbar darauffolgenden Windung angeordnet. Daraus folgt, wie in Fig. 4 dargestellt, daß der erste seitliche Fransensaum 34 jeder Windung nach der ersten über der zweiten Seitenkante 32 der unmittelbar vorangehenden Windung angeordnet ist.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden die so angeordneten ersten und zweiten seitlichen Fransensäume 34, 36 durch Ultraschall mit den zweiten bzw. ersten Seitenkanten 32, 30 des Gewebestreifens 16 verbunden, über bzw. unter denen sie liegen. In Fig. 5 ist die spiralförmig fortlaufende Naht 20, die in Fig. 4 zu sehen ist, schematisch zwischen dem Trichter 40 einer Ultraschallschweißvorrichtung und einem Amboß 42 dargestellt.
Der Amboß 42 ist vorzugsweise ein drehbarer Zylinder oder ein radartiges Element, dessen äußere Umfangsfläche 44 als die Fläche wirkt, an die der Trichter 40 die spiralförmig fortlaufende Naht 20 zum Ultraschallschweißen preßt. Um zu schweißen bzw. zu verbinden wird die Ultraschallschweißvorrichtung aktiviert, so daß Trichter 40 die spiralförmig fortlaufende Naht 20 an der Fläche 44 des Ambosses zusammendrückt und dabei bei einer Ultraschallfrequenz schwingt, um den ersten und/oder zweiten seitlichen Fransensaum 34, 36 mit der zweiten und/oder ersten Seitenkante 30, 32 des Gewebestreifens 16 zu verbinden. Die äußere Umfangsfläche 44 des Ambosses 42 ist vorzugs weise relativ tief kordiert, so daß Punktverschweißungen und keine fortlaufende Schweißnaht hergestellt wird. Bei der Kordierung kann es sich um ein mittlere vertiefte Kordelung handeln. Dadurch weist die spiralförmig fortlaufende Naht 20 eine Offenheit und Porosität auf, die mit denen anderer Bereiche des Gewebes vergleichbar ist.
Eine drehbarer Amboß, wie der Amboß 42, erleichtert das kontinuierliche Schweißen bzw. Verbinden der spiralförmig fortlaufenden Naht 20, da die Naht 20 auf die durch die Pfeile in Fig. 5 angedeutete Weise kontinuierlich zwischen dem Trichter 40 und dem drehbaren Amboß 42 hindurchgezogen werden kann. Dabei bleiben der Trichter 40 und der Amboß 42 stationär, während die spiralförmig fortlaufende Naht zur Verbindung zwischen ihnen hindurchgezogen wird. Es kann jedoch praktischer sein, den Trichter 40 und den Amboß 42 stationär zueinander zu halten und sie seitlich zusammen in einer Richtung parallel zu der ersten und der zweiten parallelen Walze zu verschieben, und zwar genauso wie die Vorratsrolle 18 verschoben wird, während die spiralförmig fortlaufende Naht 20 zwischen dem Trichter 40 und dem Amboß 42 hindurchläuft, um die Naht 20 zu schließen. Es kann noch praktischer sein, den Trichter 40 und den Amboß 42 stationär zueinander und an sich unbeweglich zu halten und das Papiermaschinengewebe 22 seitlich zu verschieben, wenn die spiralförmig fortlaufende Naht 20 geschlossen wird. In diesem Fall kann die Vorratsrolle 18 an einer festen Position in bezug auf den Trichter 40 und den Amboß 42 bleiben. In jedem Fall sind Platten 46 vorhanden, die den Gewebestreifen 16 auf beiden Seiten der spiralförmig fortlaufenden Naht 20 tragen.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 1, die die Naht nach dem Verschließen durch Ultraschallweißen zeigt. Der erste seitliche Fransensaum 34 ist mit der Oberseite der zweiten Seitenkante 32 verbunden, während der zweite seitliche Fransensaum 36 mit der Unterseite der ersten Seitenkante 30 verbunden ist, so daß die spiralförmig fortlaufende Naht 20 verschlossen ist.
Das folgende Beispiel wird dargestellt, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen:

Beispiel

Eine Ultraschallschweißstation 35 FS-90 von Branson wurde eingesetzt, um Nähte des oben offenbarten Typs herzustellen. Bei dem Gewebestreifen handelt es sich um Nylongewebe mit 9 oz/yd² (300 g/m²), das aus Monofil-Schußgarnen und Mehrfach- Monofilkettgarnen in einlagiger Grundbindung gewebt wurde, von dem Typ, der normalerweise als Preßgewebeträger eingesetzt wird. Die mit Ultraschall verschweißte spiralförmig fortlaufende Naht wurde wie folgt hergestellt:
1. Kettgarne wurden aus den zu verbindenden Webkanten des Gewebestreifens herausgelöst (entfernt), so daß ein 5/32-Inch (4 mm) breiter Fransensaums aus Schußgarnen freigelegt wurde. Dieser Fransensaum könnte beim Einsatz in der Produktion je nach Wunsch in die Webkante eingewebt werden;
2. Die beiden Kanten des Gewebestreifens, die miteinander verbunden werden sollten, wurden so in Kontakt gebracht, daß der Fransensaum eines ersten Gewebestreifens die Oberseite eines zweiten Gewebestreifens überlappte und der Fransensaum des zweiten Gewebestreifens unter der Unterseite des ersten Gewebestreifens lag. Die vollständig verwebten Abschnitte der Kanten der einander gegenüberliegenden Gewebestreifen ohne Fransensaum lagen in einer gemeinsamen Ebene eng aneinander. Das heißt, die mit Fransensaum versehenen Abschnitte der Kanten bildeten eine Überlappungsverbindung, und die vollständig verwebten Abschnitte bildeten eine Stoßverbindung;
3. Ein sich drehendes Rad mit einem Durchmesser von 2,5 Inch (64 mm) und einer Breite von 0,25 Inch (6,4 mm) wurde als Amboß für die Ultraschallschweißstation eingesetzt. Die 0,25 Inch breite Oberfläche des Rades war kordiert worden, um eine mittlere vertiefte Kordelung herzustellen. Gewebestreifenkanten wurden, wie oben beschrieben, miteinander in Kontakt gehalten und zwischen dem sich drehenden Amboß und einem planflächigen Ultraschallschwingungstrichter mit einer Zuführgeschwindigkeit von 10 ft/min (3 m/Min) hindurchgeführt, obwohl auch schnellere Zuführgeschwindigkeiten eingesetzt werden können. Dieser Schritt des Ultraschallschweißens ergab eine Naht, die für den vorgesehenen Einsatzzweck gut geeignet war.
Bei Zerreißversuchen quer zu der Naht ergab sich eine durchschnittliche Nahtstärke von 34,0 lb/in (5,95 kN/m). Die Schußrichtungsfestigkeit des Gewebestreifens wurde im Vergleich dazu mit ungefähr 171 lb/in (30 kN/m) gemessen, so daß die durchschnittliche Nahtfestigkeit ungefähr 20% der Schußrichtungsfestigkeit betrug. Dies erschien mehr als ausreichend für den vorgesehenen Einsatzzweck.
Der Dickenunterschied zwischen der Naht und dem Rest des Gewebestreifens, der selbst ungefähr 0,032 Inch (0,81 mm) dick war, wurde gemessen. Typischerweise waren die Nahtdicken von 0,001 bis 0,002 Inch (0,025 bis 0,050 mm) größer oder kleiner als die Dicke des Gewebestreifens selbst. In einem Extremfall war die Nahte 0,007 Inch (0,18 mm) dicker als der Gewebestreifen.
Bei visueller Prüfung der Naht ergab sich, daß ein großer Teil der Offenheit des Gewebes in der Naht aufrechterhalten wurde.
Abwandlungen gegenüber dem Obenbeschriebenen liegen für den Fachmann auf der Hand, durch sie würde die Erfindung jedoch nicht über den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche hinaus abgewandelt.
So kann, wie oben aufgeführt, die Erfindung beispielsweise ausgeführt werden, indem lediglich eine der Seitenkanten des Gewebestreifens 16 mit einem seitlichen Fransensaum versehen wird, und zwar entweder, indem eines oder mehrere der Längsgarne 26 aus nur einer der beiden Seitenkanten entfernt wird, oder indem der Gewebestreifen 16 so gewebt wird, daß ein seitlicher Fransensaum nur an einer seiner zwei Seitenkanten vorhanden ist. Ein Gewebestreifen 16 mit einem seitlichen Fransensaum an nur einer seiner beiden Seitenkanten wird spiralförmig so gewickelt, daß der seitliche Fransensaum über oder unter der Seitenkante einer angrenzenden Windung des Gewebestreifens liegt. Das heißt, die Erfindung wird wie oben beschrieben ausgeführt, jedoch fällt der zweite seitliche Fransensaum 36 weg. Die spiralförmig fortlaufende Naht 20 kann dann als die Kombination aus einer Stoßverbindung zwischen der ersten und der zweiten Seitenkante 30, 32 des Gewebestreifens 16 und einer Überlappungsverbindung gekennzeichnet werden, die dadurch entsteht, daß ein seitlicher Fransensaum einer Windung des Gewebestreifens 16 über oder unter der angrenzenden Windung des Gewebestreifens 16 liegt.
Schließlich versteht sich, daß, obwohl bei dem oben dargestellten Verfahren der seitliche Fransensaum 34 aufeinanderfolgender Windungen des Gewebestreifens 16 über der zweiten Seitenkante 32 der zuvor gewickelten liegt, der Fachmann anders vorgehen kann, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert wird. So kann beispielsweise eine anschließend gewickelte Windung des Gewebestreifens 16 so unter die zweite Seitenkante der zuvor gewickelten Windung gebracht werden, daß der seitliche Fransensaum 34 unter der zweiten Seitenkante 32 der vorangehenden Windung liegt. Wenn der Gewebestreifen 16 dabei sowohl einen ersten als auch einen zweiten seitlichen Fransensaum 34, 36 enthält, ist ein zweiter seitlicher Fransensaum 36 daher über der ersten Seitenkante 30 der nächsten Windung angeordnet.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Papiermaschinengewebes, das die folgenden Schritte umfaßt:

a) Herstellen eines Gewebestreifens (16) aus Längs- und Quergarnen (26, 28), wobei der Gewebestreifen eine erste Seitenkante (30), eine zweite Seitenkante (32) und, in Querrichtung gemessen, eine ausgewählte Breite (W) zwischen der ersten und der zweiten Seitenkante aufweist, so daß ein Gewebestreifenkörper entsteht, wobei der Gewebestreifen des weiteren einen ersten seitlichen Fransensaum (34) entlang der ersten Seitenkante aufweist, der sich über diese hinaus erstreckt, und der erste seitliche Fransensaum aus den Enden der Quergarne besteht;

b) spiralförmiges Wickeln des Gewebestreifens in einer Vielzahl von Windungen, wobei die erste Seitenkante in einer Windung des Gewebestreifenkörpers an der zweiten Seitenkante einer angrenzenden Windung des Gewebestreifenkörpers so anliegt, daß der erste seitliche Fransensaum in einer Windung des Gewebestreifens über oder unter dem Gewebestreifen in einer angrenzenden Windung desselben liegt, wodurch eine spiralförmig fortlaufende Naht (20) entsteht, die aneinandergrenzende Windungen des Gewebestreifens voneinander trennt;

c) Bereitstellen einer Ultraschall-Schweißvorrichtung mit einem Trichter (40) zur Zufuhr von Ultraschallenergie zu der spiralförmig fortlaufenden Naht;

d) Bereitstellen eines Ambosses (42), an dem der Trichter einen Teil der spiralförmig fortlaufenden Naht zusammendrücken kann;

e) Zusammendrücken des Teils der spiralförmig fortlaufenden Naht zwischen dem Trichter und dem Amboß;

f) Aktivieren des Trichters, so daß er dem Abschnitt der spiralförmig fortlaufenden Naht Ultraschallenergie zuführt; und

g) Bewegen der spiralförmig fortlaufenden Naht in Längsrichtung in bezug auf den Trichter und den Amboß, um die spiralförmig fortlaufende Naht durch Verbinden des ersten seitlichen Fransensaums mit dem Gewebestreifen entlang der zweiten Seitenkante in einer angrenzenden Windung desselben zu schließen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Herstellens eines Gewebestreifens den Schritt des Entfernens wenigstens eines Längsgarns aus einer Kante desselben umfaßt, um den ersten seitlichen Fransensaum entlang der ersten Seitenkante herzustellen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gewebestreifen des weiteren einen zweiten seitlichen Fransensaum (36) entlang der zweiten Seitenkante aufweist, der sich über sie hinaus erstreckt, wobei es sich bei dem zweiten seitlichen Fransensaum ebenfalls um die Enden der Quergarne handelt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schritt des Herstellens eines Gewebestreifens den Schritt des Entfernens wenigstens eines Längsgarns aus einer Kante desselben umfaßt, um den zweiten seitlichen Fransensaum entlang der zweiten Seitenkante herzustellen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gewebestreifen eine einlagige Bindung aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Gewebestreifen eine mehrlagige Bindung aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Längs- und die Quergarne aus synthetischem Polymerharz bestehen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des spiralförmigen Wickelns des Gewebestreifens ausgeführt wird, indem der Gewebestreifen spiralförmig um wenigstens zwei parallele Walzen (12, 14) gewickelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, das des weiteren den Schritt des Heißfixierens des Gewebestreifens nach dem Schritt des Herstellens des Gewebestreifens umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, das des weiteren den Schritt des Beschneidens des Papiermaschinengewebes umfaßt, um das Papiermaschinengewebe mit Seitenkanten zu versehen, die parallel zueinander und zu einer Arbeitsrichtung sind, und um eine Breite (W) des Gewebes zu bestimmen.

11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Amboß um eine Umfangsfläche eines drehbaren zylindrischen Elementes handelt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Umfangsfläche (44) kordiert ist.

13. Papiermaschinengewebe, das einen Gewebestreifen (16) umfaßt, der aus Längsgarnen (26) und Quergarnen (28) gewebt ist, wobei der Gewebestreifen eine erste Seitenkante (30) und eine zweite Seitenkante (32) aufweist, die durch einen Gewebestreifenkörper voneinander getrennt sind, und die erste Seitenkante einen ersten seitlichen Fransensaum (34) aufweist, der durch Enden von Quergarnen gebildet wird, die sich über die erste Seitenkante hinaus erstrecken, der Gewebestreifen in einer Vielzahl aneinandergrenzender Windungen spiralförmig gewickelt ist, wobei die erste Seitenkante in einer Windung des Gewebestreifenkörpers an der zweiten Seitenkante einer angrenzenden Windung desselben anliegt, so daß der erste seitliche Fransensaum in einer Windung des Gewebestreifens über oder unter dem Gewebestreifen in einer angrenzenden Windung desselben liegt, wodurch eine spiralförmig fortlaufende Naht (20) entsteht, die aneinandergrenzende Windungen des Gewebestreifens voneinander trennt, und die spiralförmig fortlaufende Naht durch Ultraschallverbinden des ersten seitlichen Fransensaums mit dem Gewebestreifen entlang der zweiten Seitenkante in einer angrenzenden Windung desselben geschlossen wird, so daß ein Endlos-Papiermaschinengewebe mit einer Arbeitsrichtung, einer quer zur Abeitsrichtung liegenden Richtung, einer Innenfläche und einer Außenfläche entsteht.

14. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, wobei die zweite Seitenkante des Gewebestreifens einen zweiten seitlichen Fransensaum (36) aufweist, der durch Enden der Quergarne gebildet wird, die sich über die zweite Seitenkante hinaus erstrecken, und wobei der zweite seitliche Fransensaum durch Ultraschall mit dem Gewebestreifen entlang der ersten Seitenkante in einer angrenzenden Wicklung desselben verbunden wird.

15. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, wobei der Gewebestreifen eine einlagige Bindung aufweist.

16. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, wobei der Gewebestreifen eine mehrlagige Bindung aufweist.

17. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, wobei die Längsgarne und die Quergarne aus einem synthetischen Polymerharz bestehen.

18. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, das Seitenkanten aufweist, die in einer Richtung parallel zur Arbeitsrichtung desselben beschnitten sind.

19. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, wobei das Papiermaschinengewebe einen Teil eines Formgewebes bildet.

20. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, wobei das Papiermaschinengewebe einen Teil eines Preßgewebes bildet.

21. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 20, das des weiteren einen ungewebten Faserflor aus Stapelfasermaterial umfaßt, der wenigstens in die Innen- oder die Außenfläche desselben genadelt ist.

22. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, wobei das Papiermaschinengewebe einen Teil eines Trockengewebes bildet.

23. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, wobei das Papiermaschinengewebe einen Teil eines Trägers für ein mit Polymerharz beschichtetes Papierverarbeitungsband bildet.

24. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 13, wobei die Längsgarne des Gewebestreifens einen Winkel (6) von weniger als 10º zu einer Arbeitsrichtung des Papiermaschinengewebes bilden.