EP0287836A1 - Papiermaschinensieb aus einem doppellagigen Gewebe - Google Patents

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EP0287836A1
EP0287836A1 EP88104766A EP88104766A EP0287836A1 EP 0287836 A1 EP0287836 A1 EP 0287836A1 EP 88104766 A EP88104766 A EP 88104766A EP 88104766 A EP88104766 A EP 88104766A EP 0287836 A1 EP0287836 A1 EP 0287836A1
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027—Screen-cloths
    • D21F1/0036—Multi-layer screen-cloths

Definitions

  • the invention relates to a paper machine screen made of a double-layer fabric according to the preamble of claim 1.
  • paper machine screens are required, which have the task of dewatering a fiber-filler suspension and thereby forming a wet-strength paper web which can be transported to the press section on the screen.
  • the screen must meet certain requirements with regard to its water permeability or its fiber retention, as well as its surface quality and stability, which have increased continuously in the course of the past development of such screens, due to the efforts of the papermakers to improve the paper qualities. For this reason, paper manufacturers are forced to adapt their products to these growing requirements, i.e. to continuously develop paper machine screens with regard to the properties mentioned.
  • FIG. 6 shows the course of a longitudinal thread 3 of a known double-layer sieve, which is equipped with two paper-side transverse thread groups E and F, which differ in the length of their outer floats.
  • the paper-side transverse threads are separated from one another at a distance.
  • the number of cross threads 4 on the running side is very small because of the comparatively large distance.
  • the object of the invention is therefore to design the paper machine sieve of the type mentioned so that when increasing the number of paper-side transverse threads none of the above. Disadvantages occur, in particular no unacceptable reductions in the stability of the screen and markings in the paper.
  • the screen according to the invention can have an at least 15% higher paper-side and running-side with the same number of longitudinal threads / cm Cross thread count, cm.
  • the screen according to the invention can also have an at least 80% higher paper-side cross-thread number cm with the same number of longitudinal threads / cm.
  • the paper machine screen according to the invention shown in FIG. 3 consists of a double-layer fabric with a fabric repeat of seven longitudinal threads and forty-two transverse threads. The course of two adjacent longitudinal threads 6 and 7 is shown, which are offset from one another by twelve or sixteen paper-side transverse threads.
  • the screen also has transverse threads 8, 9, 10, 11, 12, 13, which differ in terms of their diameter and / or material properties and their float lengths in that the three transverse threads 8, 9, 10 each have a different transverse thread group A.
  • B, C belong to, while of the transverse threads 11, 12 and 13, the threads 11 and 13 belong to the transverse thread group B and the threads 12 belong to the transverse thread group A or C, which, as stated, differ with regard to the thread diameter.
  • three paper-side transverse thread groups A, B and C occur within the repeat, and each of the longitudinal threads 6 and 7 crosses three successive paper-side transverse threads 8, 9, 10, then passes under three successive paper-side transverse threads 11, 12, 13 and then crosses over again the following three paper-side transverse threads 8, 9, 10, before it then runs between the paper-side and the running-side transverse thread sets and thereby integrates two non-successive running-side transverse threads 14, which can also have a different position.
  • the paper-side transverse threads 8, 9, 10 have a very dense position, which means that they can touch one another.
  • Each of these three transverse threads differs from the other two in the length of its floatations and, as already mentioned, in advantageous configurations in diameter and / or in its material.
  • the traversed transverse threads 11, 12, 13 following these three transverse threads are separated from one another and each belong to only two different thread groups, the two transverse threads 11 and 13 being identical in terms of their diameter and in terms of their material and / or their diameter of can also distinguish the third cross thread 12.
  • each longitudinal thread can incorporate two non-consecutive transverse threads on the running side, each of these transverse threads being bound by only one longitudinal thread within the repeat.
  • the longitudinal threads are bound twice in the lower transverse thread layer, as a result of which an outwardly directed force component is generated between the two connection points denoted by 15, which presses the cross threads 5 lying between the two connection points outwards, if the sieve is placed under longitudinal tension during the fixing process.
  • An excellent cross thread runner is created in this meadow.
  • Fig. 4 illustrates on a section of the screen according to the invention, seen from the paper side, the difference between the float lengths of the three transverse thread groups A, B, C and their frequency and distribution.
  • the number of transverse threads can be reduced in the usual way and the desired permeability can thus be achieved.
  • the number of diagonals / cm 2 formed from longitudinal or transverse floats on the paper side or their spacing is a measure of the marking risk. The larger the diagonal distance and thus the smaller the number of diagonals, the higher the probability of the undesired sieve markings occurring.
  • the paper-side transverse thread numbers are considerably smaller in the known sieves than in the sieve according to the invention, the stability of the sieve according to the invention being able to be increased considerably in comparison with the finest sieves of the known type, so that the enormous tension and wear loads occurring on the paper machine in the operating state are significant endured longer.
  • Diagonal distance d 1 or d 2 and the number of diagonals of approximately 15, as can be seen in FIG. 5, and on the other hand approximately 13, as can be seen in FIG. 6, is from the impression of the paper side of the screen according to the invention, as in FIG. 7 removable, a diagonal distance d 3 with approximately 17 diagonals can be seen. Hence d 3 ⁇ d 1 ⁇ d 2 .
  • the prints of the paper side shown in FIGS. 5 to 7 are all enlarged and correspond to an area of 1 cm 2.
  • the longitudinal thread numbers are approximately 62 / cm.
  • the number of transverse threads per cm on the paper should expediently be at least 60% of the number of longitudinal threads per cm.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Papiermaschinensieb aus einem doppellagigen Gewebe, bestehend aus einem Satz Längsfäden und einem Satz laufseitiger Querfäden sowie einem Satz papierseitiger Querfäden, der sich aus wenigstens zwei Querfadengruppen zusammensetzt, die sich bezüglich der außenliegenden Flottierungslängen unterscheiden. Damit durch die Erhöhung der Anzahl der papierseitigen Querfäden keine unakzeptable Stabilitätsminderung des Siebes und Markierungen im Papier sowie keine wesentliche Reduzierung der Durchlässigkeit auftreten, wird das Sieb so ausgebildet, daß drei papierseitige Querfadengruppen A, B, C vorhanden sind und innerhalb eines Rapports jeder Längsfaden jeweils drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden überquert, danach drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden unterquert, danach drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden wieder überquert und anschließend zwischen den papierseitigen und den laufseitigen Querfäden verläuft und dabei mindestens einen laufseitigen Querfaden einbindet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Papiermaschinensieb aus einem doppellagigen Gewebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Zur Herstellung von Papier werden Papiermaschinensiebe benötigt, die die Aufgabe haben, eine Faser-Füllstoff-Suspension zu entwässern und dadurch eine naßfeste Papierbahn zu bilden, die auf dem Sieb zur Pressenpartie transportiert werden kann. Zu diesem Zweck muß das Sieb hinsichtlich seiner Wasserdurchlässigkeit bzw. seines Faserrückhaltevermögens, ferner seiner Oberflächenbeschaffenheit und seiner Stabilität bestimmten Anforderungen genügen, die im Laufe der zurückliegenden Entwicklung solcher Siebe ständig gestiegen sind, und zwar aufgrund des Bestrebens der Papiermacher, die Papierqualitäten zu verbessern. Deshalb sind die Papierhersteller gezwungen, ihre Produkte diesen wachsenden Anforderungen anzupassen, d.h., die Papiermaschinensiebe im Hinblick auf die genannten Eigenschaften ständig weiterzuentwickeln.
  • Dabei hat es sich als notwendig erwiesen, bei Wahrung einer maximalen Wasserdurchlässigkeit und Stabilität des Siebes die Anzahl der Maschen pro cm2 Siebfläche beträchtlich zu erhöhen, um eine möglichst gleichmäßige Faserablage bei möglichst geringer Siebmarkierung zu erzielen. Dies bedeutet eine zunehmende Verfeinerung des Siebgewebes. Dieser Verfeinerung sind aber dadurch Grenzen gesetzt, daß zwangsläufig mit zunehmender Feinheit die Durchmesser aller Fäden kleiner werden müssen, was eine rapide Abnahme der Stabilität zur Folge hat. so daß das Sieb im Grenzfall den enormen Spannungs-und Verschleißbelastungen nicht mehr gewachsen ist, bzw. unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nur noch eine unbrauchbare Lebensdauer aufweist.
  • Es sind nun bereits Vorschläge bekannt geworden (DE-OS 31 02 624, US-PS 4 281 688 und EP 85 363), die darauf abzielen, die obigen Nachteile zu beseitigen oder zumindest zu mindern, indem in ein Längsfadensystem abwechselnd Querfäden eingewebt werden, die zwei verschiedenen Fadengruppen angehören, weiche sich in der Länge ihrer Flottierungen unterscheiden. Damit sollen u.a. bei ausreichender Wasserdurchlässigkeit hohe Querfadenzahlen erreicht werden. Dies ist offenbar in einigen Fällen gelungen. So konnte bei einem herkömmlichen doppellagigen Papiermaschinensieb bei Beibehaltung der Längsfadenzahl und des Längsfadendurchmessers die Querfadenzahl um etwa 50 % erhöht werden. Damit ließ sich in einigen Anwendungsfällen das Faserrückhaltevermögen der Siebe verbessern. Als nachteilig jedoch hat sich in vielen Fällen erwiesen, daß insbesondere auf Langsiebmaschinen im Papier nicht akzeptable Siebmarkierungen auftreten, die eine Folge der strengen und auffälligen geometrischen Verteilungen der Flottierungen sind, wie aus dem in Fig. 6 dargestellten Abdruck eines bekannten doppellagigen Siebes mit nur zwei papierseitigen Querfadengruppen E, F ersichtlich ist. Außerdem vermindern sich wegen der bei diesen bekannten Sieben vorgesehenen sehr geringen Anzahl von laufseitigen Querfäden die Laufzeiten und damit die Sieb lebensdauer ganz erheblich. Hierzu wird auf Fig. 2 verwiesen, die den Verlauf eines Längsfadens 3 eines bekannten doppellagigen Siebes zeigt, das mit zwei papierseitigen Querfadengruppen E und F ausgestattet ist, welche sich in der Länge ihrer außenliegenden Flottierungen unterscheiden. Die papierseitigen Querfäden sind mit Abstand voneinander getrennt. Die Anzahl der laufseitigen Querfäden 4 ist wegen des vergleichsweise großen Abstandes sehr gering.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, das Papiermaschinensieb der genannten Art so auszubilden, daß bei Erhöhung der Anzahl der papierseitigen Querfäden keiner der o.g. Nachteile auftritt, insbesondere keine unakzeptablen Stabilitätsminderungen des Siebes und Markierungen im Papier.
  • Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Tatsache, daß die verschiedenen papierseitigen Querfäden in ihrer Häufigkeit und relativen Positionierung im Rapport so verteilt sind, daß an jenen Stellen, an denen drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden von einem Längsfaden überquert werden, diese Querfäden, die jeder einer anderen Fadengruppe angehören, sehr dicht nebeneinander liegen und sich in bevorzugten Ausführungen zumindest teilweise berühren, wird eine extrem hohe papierseitige Querfedenzahl erreicht. Andererseits wird durch das Merkmal, daß an den Stellen, an denen drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden, die voneinander mit Abstand getrennt sind, von einem Längsfaden unterquert werden, trotz der außerordentlich hohen Querfadenzahl die Wasserdurchlässigkeit des Siebes in ausreichender Weise gewährleistet. Daß dabei Längs-sowie Querflottierungen der Papierseite annähernd in der gleichen Ebene liegen und in dieser Ebene sehr günstig verteilt sind, trägt wesentlich dazu bei, daß der Nachteil erhöhter Markierungsgefahr bei dem erfindungsgemäßen Papiermaschinensieb nicht besteht.
  • Im Vergleich zu dem bekannten doppellagigen Papiermaschinensieb, das in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist, dessen Papierseite aus zwei Querfadengruppen E, F gebil det ist, kann das erfindungsgemäße Sieb bei gleicher Längsfadenzahl/cm eine um mindestens 15 % höhere papierseitige und laufseitige Querfadenzahl,cm aufweisen. Verglichen mit einem bekannten doppellagigen Papiermaschinensieb, das in Fig. 1 im Schnitt dargestellt ist, dessen papierseitige Querfäden alle von gleicher Bindung sind, kann das erfindungsgemäß Sieb ebenfalls bei gleicher Längsfadenzahl/cm sogar eine um mindestens 80 % höhere papierseitige Querfadenzahllcm aufweisen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsvorschlags sind in den Unteransprüchen gekannzeichnet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 eine Schnittansicht eines bekannten doppellagigen Siebs mit nur einer papierseitigen Querfadengruppe;
    • Fig. 2 eine Schnittansicht eines weiteren bekannten doppellagigen Siebs mit zwei papierseitigen Querfadengruppen;
    • Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Papiermaschinensiebs im Längsschnitt, und zwar über eine ganze Rapportlänge;
    • Fig. 4 eine schematische Draufsicht eines Ausschnittes des Siebgewebes von Fig. 3, gesehen von der Papierseite:
    • Fig. 5 den Abdruck der Papierseite eines bekannten Siebes gemäß Fig. 1;
    • Fig. 6 den Abdruck der Papierseite eines bekannten Gewebes gemäß Fig. 2, und
    • Fig. 7 den Abdruck der Papierseite des erfindungsgemäßen Gewebes gemäß den Figuren 3 und 4.
  • Das in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Papiermaschinensieb besteht aus einem doppellagigen Gewebe mit einem Geweberapport von sieben Längsfäden und zweiundvierzig Querfäden. Dargestellt ist der Verlauf zweier benachbarter Längsfäden 6 und 7, die um zwölf bzw. sechzehn papierseitige Querfäden gegeneinander versetzt sind. Das Sieb weist außerdem Querfäden 8, 9, 10, 11, 12, 13 auf, die sich hinsichtlich ihrer Durchmesser und/oder Materialbeschaffenheit sowie ihrer Flottierungslängen insofern unterscheiden, als die drei Querfäden 8. 9, 10 jeweils einer anderen Querfadengruppe A. B, C angehören, während von den Querfäden 11, 12 und 13 jeweils die Fäden 11 und 13 der Querfadengruppe B und die Fäden 12 der Querfadengruppe A oder C angehören, die sich, wie ausgeführt, im Hinblick auf den Fadendurchmesser unterscheiden.
  • Wie ersichtlich, treten innerhalb des Rapports drei papierseitige Querfadengruppen A, B und C auf, und jeder der Längsfäden 6 und 7 überquert jeweils drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden 8, 9, 10, unterquert danach drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden 11, 12, 13 und überquert daraufhin wiederum die folgenden drei papierseitigen Querfäden 8, 9, 10, bevor er danach zwischen dem papierseitigen und dem laufseitigen Querfadensatz verläuft und dabei zwei nicht aufeinanderfolgende laufseite Querfäden 14, die auch andere Position haben können, einbindet. Die papierseitigen Querfäden 8, 9, 10 haben eine sehr dichte Lage, wodurch sie einander berühren können. Jeder dieser drei Querfäden unterscheidet sich von den beiden anderen in der Länge seiner Flottierungen und, wie bereits erwähnt, in vorteilhaften Ausgestaltungen im Durchmesser und/oder in seinem Material. Die auf diese drei Querfäden folgenden, unterquerten Querfäden 11, 12, 13 sind mit Abstand voneinander getrennt und gehören jeweils nur zwei verschiedenen Fadengruppen an, wobei sich die beiden Querfäden 11 und 13 bezüglich ihres Durchmessers gleichen und bezüglich ihres Materials und/oder ihres Durchmessers von dem dritten Querfaden 12 ebenfalls unterscheiden können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Siebes kann jeder Längsfaden zwei nicht aufeinanderfolgende laufseitige Querfäden einbinden, wobei jeder dieser Querfäden innerhalb des Rapports nur von einem Längsfaden eingebunden ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind in Anwendung dieser Ausgestaltung die Längsfäden zweimal in der unteren Querfadenlage eingebunden, wodurch zwischen den beiden mit 15 bezeichneten Einbindungsstellen eine nach außen gerichtete Kraftkomponente erzeugt wird, die die zwischen den beiden Einbindungsstellen liegenden Querfäden 5 nach außen drückt, wenn das Sieb beim Fixiervorgang unter Längsspannung gesetzt wird. Auf diese Wiese entsteht ein hervorragender Querfadenläufer.
  • Fig. 4 verdeutlicht an einem Ausschnitt des erfindungsgemäßen Siebes, gesehen von der Papierseite, den Unterschied der Flottierungslängen der drei Querfadengruppen A, B, C sowie deren Häufigkeit und Verteilung.
  • Für besondere Anwendungsfälle, in denen eine besonders hohe Wasserdurchlässigkeit verlangt wird, beispielsweise bei der Herstellung von Tissue-Geweben, kann die Querfadenzahl auf übliche Weise reduziert und somit die gewünschte Durchlässigkeit erreicht werden.
  • In der folgenden Vergleichstabelle sind kennzeichnende Merkmale des erfindungsgemäßen Siebes mit denjenigen der in den Fig. 1 und 2 dargestellten bekannten Siebe verglichen, wobei von gleichen Längsfadenzahlen/cm und Längsfadendurchmessern (mm) ausgegangen wird.
    • Vergleichstabelle
  • Figure imgb0001
    Die Anzahl der aus Längs-oder Querflottierungen der Papierseite gebildeten Diagonalen/cm2 bzw. deren Abstand ist ein Maß für die Markierungsgefahr. Je größer der Diagonalabstand und damit je kleiner die Anzahl der Diagonalen, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der unerwünschten Siebmarkierungen.
  • Die papierseitigen Querfadenzahlenicm sind bei den bekannten Sieben erheblich kleiner als beim erfindungsgemäßen Sieb, wobei im Vergleich zu den feinsten Sieben der bekannten Art die Stabilität des erfindungsgemäßen Siebes erheblich vergrößert werden konnte, so daß die im Betriebszustand auf der Papiermaschine auftretenden enormen Spannungs-und Verschleißbelastungen wesentlich länger ertragen werden.
  • Im Vergleich zu den bei den bekannten Sieben gemäß Figuren 1 und 2 vorhandenen Werten für den Diagonalabstand d1 bzw. d2 und der Anzahl der Diagonalen von circa 15, wie aus Fig. 5 ersichtlich, und andererseits circa 13, wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist aus dem Abdruck der Papierseite des erfindungsgemäßen Siebes, wie aus Fig. 7 entnehmbar, ein Diagonalabstand d3 mit circa 17 Diagonalen erkennbar. Somit ist d3 < d1 < d2. Die in den Figuren 5 bis 7 dargestellten Abdrücke der Papierseite sind alle vergrößert und entsprechen einer Fläche von 1 cm2. Die Längsfadenzahlen liegen bei circa 62/cm.
  • Aus dem in der Vergleichstabelle angeführten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Siebes ist auch zu entnehmen, daß die Anzahl der papierseitigen Querfäden pro cm zweckmäßigerweise mindestens 60 % der Anzahl der Längsfäden pro cm betragen soll.

Claims (8)

1. Papiermaschinensieb aus einem doppellagigen Gewebe, bestehend aus einem Satz Längsfäden und einem Satz laufseitiger Querfäden sowie einem Satz papierseitiger Querfäden, der sich aus wenigstens zwei Querfadengruppen zusammensetzt, die sich bezüglich der außenliegenden Flottierungslängen unterscheiden,
dadurch gekennzeichnet, daß drei papierseitige Querfadengruppen A, B, C vorhanden sind und innerhalb eines Rapports jeder Längsfaden (6, 7) jeweils drei aufeinanderfolgende, papierseitige Querfäden (8, 9, 10) überquert, danach drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden (11, 12, 13) unterquert, danach drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden (8. 9, 10) wieder überquert und anschließend zwischen den papierseitigen und den laufseitigen Querfäden verläuft und dabei mindestens irgendeinen laufseitigen Querfaden (14) einbindet.
2. Papiermaschinensieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die papierseitigen Querfäden (8, 9, 10, 11, 12, 13) im Rapport so angeordnet sind, daß an jenen Stellen, an denen drei aufeinanderfolgende Querfäden (8, 9, 10) der Papierseite von einem Längsfaden (6, 7) überquert werden, jeder dieser drei Querfäden einer anderen Querfadengruppe A, B, C angehört und diese drei Querfäden wenigstens teilweise einander berühren, während an den Stellen, an denen drei aufeinanderfolgende papierseitige Querfäden (11. 12, 13) von einem Längsfaden (6, 7) unterquert werden, zwei dieser drei Querfäden der gleichen Querfadengruppe B angehören und die Querfäden (11, 12. 13) voneinander einen Abstand aufweisen.
3. Papiermaschinensieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsfaden (6. 7) gegenüber dem vorangegangenen Längsfaden um zwölf papierseitige Querfäden versetzt ist.
4. Papiermaschinensieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsfaden (6, 7) gegenüber dem vorangegangenen Längsfaden um sechzehn papierseitige Querfäden versetzt ist.
5. Papiermaschinensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rapport sieben Längsfäden (6, 7) und zweiundvierzig Querfäden (5, 8, 9, 10, 11, 13, 14) umfaßt.
6. Papiermaschinensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längsfaden (6. 7) zwei nicht aufeinanderfolgende, laufseitige Querfäden (14) einbindet, wobei jeder dieser Querfäden innerhalb des Rapports nur von einem Längsfaden eingebunden ist.
7. Papiermaschinensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der papierseitigen Querfäden pro cm Sieblänge mindestens 60% der Anzahl der Längsfäden pro cm Siebbreite beträgt.
8. Papiermaschinensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die drei papierseitigen Querfadengruppen A, B, C hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, wie Dehnung und Schrumpfverhalten, und/oder hinsichtlich ihres Fadendurchmessers voneinander unterscheiden.
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