EP1359251B1 - Trockensieb sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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EP1359251B1
EP1359251B1 EP20020009446 EP02009446A EP1359251B1 EP 1359251 B1 EP1359251 B1 EP 1359251B1 EP 20020009446 EP20020009446 EP 20020009446 EP 02009446 A EP02009446 A EP 02009446A EP 1359251 B1 EP1359251 B1 EP 1359251B1
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EP
European Patent Office
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longitudinal
filaments
transverse
screen according
drying screen
Prior art date
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EP20020009446
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English (en)
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EP1359251A1 (de
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Walter Dr. Best
Christian Molls
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Heimbach GmbH and Co KG
Original Assignee
Thomas Josef Heimbach and Co GmbH
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    • Y10T428/2817—Heat sealable

Definitions

  • the invention relates to a dryer fabric for the dryer section a paper machine, with a scrim from at least one layer of longitudinal threads and at least one layer the longitudinal threads crossing transverse threads, wherein the longitudinal and transverse threads at crossing points due to heating Melting temperature are fused together.
  • Such a dryer fabric with a scrim is as a Variant disclosed in WO 98/12370. So that the Trokkensieb has stability at all, are the longitudinal and Cross threads at the crossing points by heating each other merged. So that the threads in the merger process do not completely melt, are bicomponent threads with a thread core and a thread core surrounding thread coat used, the thread core a higher melting temperature than the thread sheath. The Fusion then takes place by heating to a temperature above the melting point of the suture sheath and below the melting point of the thread core.
  • paper machine clothing is known, e.g. from EP-A-0 947 623, which is known as Basis have a textile web and their special feature consist in that the textile web of several together lying, extending in the running direction partial webs is composed, which at their web edges welded together.
  • the textile web or their Partial webs in the exemplary embodiment consist of yarn layers, consisting of longitudinal and transverse threads and on their crossing points, for example by welding, Bonding or the like are connected.
  • a connecting thread placed and welded to the thread sections. This happens by means of an ultrasonic welding device, the the connecting thread heated so much that he plasticized and adheres or adheres to the thread sections. Subsequently, the partial webs with a fiber fleece occupied and this needled with the thread scratches.
  • the invention is based on the object, a drying wire of the aforementioned type so that there is a has high dimensional stability and yet inexpensive is to produce.
  • a second task is to provide a method for its production.
  • the longitudinal and transverse threads are Einkomponentenfäden and as Flat threads are formed and that the longitudinal and transverse threads with each other and / or with these connecting parts due to heating limited to the crossing points are merged.
  • the basic idea of the invention is thus the longitudinal and transverse threads only at the crossing points, where they are to be connected together, to melting temperature to heat and so make the fuse. The temperature of the remaining areas of the threads stays below the melting point of the thread material. So it does not undergo structural and shape changes, so that Overall, the given by the juxtaposition of the layers Thread structure is preserved. This makes it possible the bicomponent threads used in the generic dryer fabric to replace by monocomponent threads, whereby the dryer fabric produced much cheaper can be without any disadvantages in terms of Dimensional stability must be taken into account.
  • Single-component threads are to be understood as meaning such threads which consist homogeneously of a single material, wherein the material may also be a copolymer, provided only homogeneity is given.
  • the material may also be a copolymer, provided only homogeneity is given.
  • Einkomponentenfäden in the context of the present invention also such To understand threads of the aforementioned type, with a Arming, in particular fiber reinforcement, provided are.
  • Drying screen the advantage of high flexibility in terms of Number of layers, thread density and choice of material.
  • the width of the produce on them Drying screen limited. Such a limitation exists if there are threads, i. They can be practical be made of any width.
  • the threads on the necessary heat setting on fabrics be waived if the threads previously sufficient have been thermally treated.
  • a provisional fixation can be achieved, if the longitudinal and transverse threads at crossing points in addition be positively connected with each other.
  • the connection can each consist of a recess in the one thread and a protrusion bordering on it consist of crossing thread. But it can also be formed by it be that the threads at the crossing points with each other have aligned recesses, by a Pen, e.g. a round bolt or a rivet made of plastic or metal, interspersed.
  • a Pen e.g. a round bolt or a rivet made of plastic or metal, interspersed.
  • Such a positive Connection also supports the fusion bond between the threads or the recesses and projections or pins and makes for even better ones Bracing at the crossing points.
  • the longitudinal and transverse threads as Form flat threads with rectangular cross section. On This way, a surface contact is created at the crossing points and the area over which the threads are connected fused, is considerably enlarged and thus firmer.
  • width for the longitudinal and transverse threads has a range of 2 to 20 mm, preferably 8 to 12 mm, proved.
  • the thickness should be between 0.3 to 2 mm, preferably 0.6 to 1.2 mm, wherein the transverse threads should have at most the same thickness as the longitudinal threads.
  • the permeability can be controlled arbitrarily, where there is also the possibility of permeability over the width of the dryer to different shape, e.g. higher in the middle than in the border areas or the other way around.
  • the through holes can as be formed round holes or elongated slots.
  • the dryer fabric according to the invention can be any number of layers, each having one layer alternate with longitudinal threads and a layer with transverse threads, So each adjacent to each other.
  • a functional one Number are two or three layers, in the former case preferably a lower longitudinal thread lay with an upper Querfadengelege is combined and in the latter case a Position with transverse threads on both sides of one layer of longitudinal threads is included. In this way is at upper and Bottom formed a longitudinal structure.
  • Transverse threads is a transverse structure.
  • the permeability or permeability of the dryer fabric can also be, for example, by the width dimensions the longitudinal and / or transverse threads and / or their thread density set in wide limits. It also exists the possibility of longitudinal threads in at least one layer to arrange them in the middle area another Have thread density than in the peripheral areas, in particular in the middle area a lower than in the border areas.
  • the thread scrim according to the invention can also be In a simple way eyelets on the front sides of the dryer by turning over longitudinal threads to form Make loops with them to a wire seam form. This can be done in such a way that tails of longitudinal threads of a first layer on the end faces of Dry sieve forming loops on this Layer turned away side of the situation with transverse threads and at several of these transverse threads, preferably at least five transverse threads, to be fastened.
  • the attachment can also be done on the longitudinal threads themselves become.
  • the fixation can in both cases positive fit, e.g. using bolts or rivets made of plastic or Metal, done.
  • the loop formation should expediently only with one Part of the longitudinal threads are carried out so that the both end edges with their loops comb-like into each other grab and so a passageway for a pintle can form.
  • the threads can also be reinforced, e.g. with fibers such as glass fibers, carbon fibers, ceramic fibers, the fibers also being short cut fibers may be present.
  • dryer fabric are mainly training in question, where the dryer fabric consists of the scrim, which does not exclude that the scrim with others Components is combined, for example, a nonwoven fabric.
  • the Longitudinal and transverse threads by limited to the crossing points Heating to melting temperature with each other or fused with fasteners, wherein the heating by means of laser, high frequency and / or induction energy he follows.
  • Procedures are used with which the heating up the crossing points can be concentrated.
  • the energy can be selectively, i. limited in space the crossing points are applied, including in particular Lasers are suitable because of their focused laser beam.
  • the energy can also be flat Applied over several to be merged crossing points be, for example, across the entire width and a certain length of the dryer fabric when the crossing points previously with a the absorption of energy promotional additives are provided. Because of this Additive concentrates the energy intake despite flat application to the crossing points, so that only heat them to melting temperature and therefore together merge.
  • the planar application of energy is easier to implement in terms of device, since the Focus on the multitude of crossing points to be connected eliminated.
  • the usable additive should be adapted to the type of Be adapted to energy.
  • a laser For example, a diode laser is used should the additive is a light-absorbing dye, e.g. black color, or a photoactive substance, wherein the overhead thread for the laser transparent is.
  • a dispersion or a powder may be present.
  • the additive Can be applied between the threads or on the threads In the latter case, the application only on the threads of a layer of two adjacent layers sufficient. Instead of a subsequent application can the additive also added selectively to the thread material be, e.g. during the extrusion process.
  • the longitudinal and transverse threads at crossing points first using an adhesive and / or under positive engagement be joined together before they get together be merged.
  • This will be the connection reinforced at the crossing points.
  • the location can be the longitudinal and transverse threads by gluing and / or positive connection before the fusion process be fixed, which is advantageous if the thus formed Thread scrim moved through a device is used, with the help of the heat energy is applied.
  • the provisional fixation can by additional application of weight, for example, with the help of one for each to be applied Energy permeable plate on the transverse threads is applied, or by gluing done.
  • the layers after merging at the intersections temporarily pressed together until the compound hardens and cooled.
  • transverse threads are not perpendicular to must pass the longitudinal threads, but that with the inventive Method also produce scrim are where the transverse threads are oblique to the longitudinal threads run. It can also be two layers of transverse threads be provided, in which the transverse threads of a layer the longitudinal threads cross at a different angle than the the other location.
  • the dryer 1 shown in Figures 1 to 3 consists from a scrim, the lower layer 2 of Longitudinal threads - exemplified with 3 - formed becomes.
  • the longitudinal threads 3 have - as in particular from FIG 3 can be seen - rectangular cross-section and same Distance from each other. For the manufacturing process they are - what is not visible here - with their left-sided ends wound up on a thread tree. Right side is - also not visible here - a second tree provided, on the finished drying wire 1 is wound. In this direction (arrow A), the drying wire moves 1.
  • the transverse threads 5 have a wide Distance - it essentially corresponds to the distance the longitudinal threads 3 -, the transverse threads 6 a close distance to reduce the permeability of the dryer fabric 1 and the transverse threads 7 also a close distance, however a substantially smaller width than the transverse threads 5, 6. It is understood that these differences in an actual Dry fabrics are absent, i. it will come the same transverse threads equidistant from each other for use. By the representation is only symbolized be that the inventive method various types of longitudinal and transverse threads 3, 5, 6, 7 and thread densities possible. The same applies to the longitudinal threads 3, with the additional possibility here given to vary their distances across the width, e.g. in the middle area a lower thread density than in the two peripheral areas or vice versa.
  • This can machine, for example, with a crossbar device done, as in principle from US-A-3,097,413 is known. So that the transverse threads 5, 6, 7 to each other and with respect to the longitudinal threads 3 their position also during the movement of the dryer fabric 1 in the direction of the Keep arrow A, they will be at the crossing points - designated by way of example 8 - between longitudinal threads. 3 and transverse threads 5, 6, 7 temporarily bonded together.
  • the adhesive application can on the longitudinal and / or transverse threads 3, 5, 6, 7 pointwise or surface wise done. Instead of a fixation by gluing can on the upper Layer 4 also a plate are placed, e.g. a Glass plate, the transverse threads 5, 6, 7 on the longitudinal threads 3 presses and prevents a shift between the two.
  • the drying wire 1 spans like a bridge Melting device 9. It is intended to be the material the longitudinal and transverse threads 3, 5, 6, 7 at the crossing points 8 to melt, so they are there together merge.
  • the melting device is laser, High frequency and / or induction devices in question. So that the melting of the material of the longitudinal threads 3 and Transverse threads 5, 6 limited to the crossing points 8 remains, is at the crossing points 8 an additive which has been applied to the absorption of the in the melting device Promotes 9 generated energy.
  • the energization is then set so that the longitudinal and Cross threads 3, 5, 6, 7 only at the crossing points 8 because of the additive present there melt and consequently merge together, while the remaining parts of the Longitudinal and transverse threads 3, 5, 6, 7 either not at all or only slightly, in any case not up to the melting temperature, to be heated.
  • the crossing points 8 cool again, so that harden the melted areas and make a firm bond between the longitudinal and transverse threads 3, 5, 6, 7 arises. This can be further promoted by the fact that the two layers 2, 4 are pressed together, for example with the help of rollers or plates during movement the drying wire 1 are carried.
  • Figures 4 and 5 show sections of another Drying wire 11 with a lower layer 12 of longitudinal threads - exemplified by 13 - and an upper layer 14 of transverse threads - designated 15 by way of example. It is understood that a plurality of longitudinal threads 13 are present are and that the transverse threads 15 over the entire Width of the dryer wire 11 extends, not here is shown.
  • Longitudinal and transverse threads 13, 15 have here also rechtkkigen Cross-section, wherein the transverse threads 15 are flatter as the longitudinal threads 13.
  • the longitudinal and transverse threads 13, 15 positively connected with each other, namely via connecting bolts - designated 17 by way of example -, each with aligned holes - by way of example denoted by 18, 19 - in the longitudinal and transverse threads 13, 15 prevail.
  • the connecting bolts 17 also on the longitudinal threads 13 or the Cross threads 15 be formed so that only the other Threads have holes in which then the connecting bolts 17 are pushed into it.
  • the so produced interlocking connection has provisional character, to the thread scrim by a melting device 9 of in Figure 1 shown type pass and in this way also a merger of the longitudinal and transverse threads 13, 15 and also to cause the connecting pin 17.
  • Figure 6 also shows a section through another Drying screen 21 with a lower layer 22 of longitudinal threads 23 and an upper layer 24 of transverse threads - by way of example denoted by 25 -.
  • the longitudinal and transverse threads 23, 25 have rectangular cross-section, so that they face each other flat lie. They are about adhesive layers - exemplary denoted by 26 - at the crossing points 27 interconnected so that they are mutually fixed in position are.
  • the connection is made only provisionally be to the longitudinal and transverse threads 23, 25 for the Transport by a melting device 9 in FIG. 1 to fix the type shown. In the smelting device 9 then becomes a merger of the longitudinal and transverse threads 23, 25 at the crossing points - designated 27 by way of example - causes.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Trockensieb für die Trockenpartie einer Papiermaschine, mit einem Fadengelege aus wenigstens einer Lage Längsfäden und wenigstens einer Lage die Längsfäden kreuzenden Querfäden, wobei die Längs- und Querfäden an Kreuzungspunkten infolge Erhitzens auf Schmelztemperatur miteinander verschmolzen sind.
Ein solches Trockensieb mit einem Fadengelege ist als eine Variante in der WO 98/12370 offenbart. Damit das Trokkensieb überhaupt Stabilität hat, sind die Längs- und Querfäden an den Kreuzungspunkten durch Erhitzen miteinander verschmolzen. Damit die Fäden bei dem Verschmelzungsprozeß nicht gänzlich aufschmelzen, werden Bikomponentenfäden mit einem Fadenkern und einen den Fadenkern umgebenden Fadenmantel verwendet, wobei der Fadenkern eine höhere Schmelztemperatur hat als der Fadenmantel. Die Verschmelzung erfolgt dann durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Fadenmantels und unterhalb des Schmelzpunktes des Fadenkerns.
Da Bikomponentenfäden teuer sind, liegen die Kosten eines solchen Trockensiebes sehr hoch. Außerdem lassen sich solche Bikomponentenfäden hinsichtlich ihrer Materialeigenschaften nicht immer optimal auf die Verhältnisse in der Trockenpartie einstellen.
Daneben sind Papiermaschinenbespannungen bekannt, z.B. aus EP-A-0 947 623, die als Basis eine Textilbahn aufweisen und deren Besonderheit darin bestehen, daß die Textilbahn aus mehreren aneinander liegenden, sich in Laufrichtung erstreckenden Teilbahnen zusammengesetzt ist, welche an ihren Bahnrändern miteinander verschweißt sind. Die Textilbahn bzw. deren Teilbahnen bestehen bei dem Ausführungsbeispiel aus Fadengelegen, die aus Längs- und Querfäden bestehen und an ihren Kreuzungspunkten beispielsweise durch Verschweißen, Verklebung oder dergleichen verbunden sind. Um die einzelnen Teilbahnen miteinander zu verbinden, wird über die Fadenabschnitte, die an den Rändern der Teilbahnen überstehen und miteinander überlappen, ein Verbindungsfaden gelegt und mit den Fadenabschnitten verschweißt. Dies geschieht mittels einer Ultraschallschweißeinrichtung, die den Verbindungsfaden so stark erhitzt, daß er plastifiziert und an den Fadenabschnitten anklebt bzw. anhaftet. Im Anschluß daran werden die Teilbahnen mit einem Faservlies belegt und dieses mit dem Fadengelege vernadelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trockensieb der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es eine hohe Dimensionsstabilität hat und gleichwohl kostengünstig herzustellen ist. Eine zweite Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Längs- und Querfäden Einkomponentenfäden sind und als Flachfäden ausgebildet sind und daß die Längs- und Querfäden miteinander und/oder mit diese verbindenden Teilen infolge auf die Kreuzungspunkten beschränkten Erhitzens verschmolzen sind. Grundgedanke der Erfindung ist es also, die Längs- und Querfäden nur an den Kreuzungspunkten, wo sie miteinander verbunden werden sollen, auf Schmelztemperatur zu erhitzen und so die Schmelzverbindung herzustellen. Die Temperatur der übrigen Bereiche der Fäden bleibt unterhalb des Schmelzpunktes des Fadenmaterials. Es erleidet also keine Struktur- und Formänderung, so daß insgesamt die durch das Aufeinanderlegen der Lagen gegebene Fadenstruktur erhalten bleibt. Dies ermöglicht es, die bei dem gattungsgemäßen Trockensieb verwendeten Bikomponentenfäden durch Einkomponentenfäden zu ersetzen, wodurch das Trockensieb wesentlich kostengünstiger hergestellt werden kann, ohne daß Nachteile hinsichtlich der Dimensionsstabilität in Kauf genommen werden müssen.
Unter Einkomponentenfäden sind dabei solche Fäden zu verstehen, die homogen aus einem einzigen Material bestehen, wobei das Material auch ein Copolymer sein kann, sofern nur Homogenität gegeben ist. Dabei sind unter Einkomponentenfäden im Sinne der vorliegenden Erfindung auch solche Fäden der vorgenannten Art zu verstehen, die mit einer Armierung, insbesondere Faserverstärkung, versehen sind.
Gegenüber Geweben und Gewirken hat das erfindungsgemäße Trockensieb den Vorzug hoher Flexibilität bezüglich der Anzahl der Lagen, der Fadendichte und der Wahl des Materials. Außerdem sind für die Herstellung keine aufwendigen Textilmaschinen, wie Web- und Wirkmaschinen, erforderlich, die zudem die Breite des auf ihnen herzustellenden Trockensiebes begrenzt. Eine solche Begrenzung besteht bei Fadengelegen nicht, d.h. sie können in praktisch beliebiger Breite hergestellt werden. Zudem kann bei Fadengelegen auf das bei Geweben notwendige Thermofixieren verzichtet werden, wenn die Fäden vorher ausreichend thermisch behandelt worden sind.
Eine provisorische Fixierung läßt sich erreichen, wenn die Längs- und Querfäden an Kreuzungspunkten zusätzlich formschlüssig miteinander verbunden werden. Die Verbindung kann jeweils aus einer Ausnehmung in dem einen Faden und einem darin passend einfassenden Vorsprung an dem kreuzenden Faden bestehen. Sie kann aber auch dadurch gebildet werden, daß die Fäden an den Kreuzungspunkten miteinander fluchtende Ausnehmungen haben, die von einem Stift, z.B. einem Rundbolzen oder einer Niet aus Kunststoff oder Metall, durchsetzt werden. Eine solche formschlüssige Verbindung unterstützt zudem die Schmelzverbindung zwischen den Fäden bzw. den Ausnehmungen und Vorsprüngen oder Stiften und sorgt für eine noch bessere Verklammerung an den Kreuzungspunkten.
Besonders bevorzugt ist es, die Längs- und Querfäden als Flachfäden mit rechteckigem Querschnitt auszubilden. Auf diese Weise entsteht ein Flächenkontakt an den Kreuzungspunkten und die Fläche, über die die Fäden miteinander verschmolzen sind, ist erheblich vergrößert und damit fester. Als zweckmäßige Breite für die Längs- und Querfäden hat sich ein Bereich von 2 bis 20 mm, vorzugsweise 8 bis 12 mm, erwiesen. Die Dicke sollte zwischen 0,3 bis 2 mm, vorzugsweise 0,6 bis 1,2 mm liegen, wobei die Querfäden maximal die gleiche Dicke haben sollten wie die Längsfäden.
Um insbesondere bei sehr breiten Flachfäden eine ausreichende Durchlässigkeit für Wasser oder Dampf zu gewährleisten, können Durchgangsöffnungen in den Längs- und/oder Querfäden vorgesehen werden. Durch deren Größe und Anzahl läßt sich die Durchlässigkeit beliebig steuern, wobei auch die Möglichkeit besteht, die Durchlässigkeit über die Breite des Trockensiebes unterschiedlich zu gestalten, z.B. in der Mitte höher als in den Randbereichen oder umgekehrt. Die Durchgangsöffnungen können als runde Löcher oder längliche Schlitze ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße Trockensieb kann eine beliebige Anzahl von Lagen aufweisen, wobei sich jeweils eine Lage mit Längsfäden und eine Lage mit Querfäden abwechseln, also jeweils zueinander benachbart sind. Eine zweckmäßige Anzahl sind zwei oder drei Lagen, wobei im ersteren Fall bevorzugt ein unteres Längsfadengelege mit einem oberen Querfadengelege kombiniert ist und im letzteren Fall eine Lage mit Querfäden beidseitig von je einer Lage Längsfäden eingeschlossen ist. Auf diese Weise wird an Ober- und Unterseite eine Längsstruktur gebildet. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, umgekehrt zu verfahren, so daß an Ober- und Unterseite durch die dort vorhandenen Querfäden eine Querstruktur besteht.
Die Permeabilität bzw. Durchlässigkeit des Trockensiebes läßt sich auch beispielsweise durch die Breitenabmessungen der Längs- und/oder Querfäden und/oder deren Fadendichte in weiten Grenzen einstellen. Dabei besteht auch die Möglichkeit, in zumindest einer Lage die Längsfäden so anzuordnen, daß sie im mittleren Bereich eine andere Fadendichte haben als in den Randbereichen, insbesondere im mittleren Bereich eine geringere als in den Randbereichen.
Mit dem erfindungsgemäßen Fadengelege lassen sich auch auf einfache Weisen Ösen an den Stirnseiten des Trockensiebes durch Umschlagen von Längsfäden unter Bildung von Schlaufen herstellen, um mit ihnen eine Steckdrahtnaht zu bilden. Dies kann in der Weise geschehen, daß Endstücke von Längsfäden einer ersten Lage an den Stirnseiten des Trockensiebes unter Bildung von Schlaufen auf die dieser Lage abgewandten Seite der Lage mit Querfäden umgeschlagen und an mehreren dieser Querfäden, vorzugsweise an zumindest fünf Querfäden, befestigt werden. Die Befestigung kann jedoch auch an den Längsfäden selbst vorgenommen werden. Die Fixierung kann in beiden Fällen formschlüssig, z.B. mittels Bolzen oder Nieten aus Kunststoff oder Metall, geschehen.
Die Schlaufenbildung sollte zweckmäßigerweise nur mit einem Teil der Längsfäden durchgeführt werden, damit die beiden Stirnkanten mit ihrem Schlaufen kammartig ineinander greifen und so einen Durchgangskanal für einen Steckdraht bilden können. Vorzugsweise sollte abwechselnd wenigstens ein Endstück unter Bildung einer Schlaufe umgeschlagen sein und wenigstens ein Endstück ohne Bildung einer Schlaufe an der letzten Querfadenkante enden. Damit die Permeabilität in diesem Bereich nicht verschlechtert wird, sollten sich an die Enden der Endstücke Längsfäden aus an der Lage mit Querfäden anliegenden zweiten Lage mit Längsfäden anschließen, d.h. diese Längsfäden stoßen stumpf an die Endstücke an, überlappen also nicht mit ihnen, so daß es in diesem Bereich nicht zu einer Verdichtung von Längsfäden kommt.
Was das Material der Fäden angeht, bestehen grundsätzlich keine Beschränkungen, sofern das Material schmelzbar ist und dabei thermoplastisches Verhalten zeigt. In Frage kommen beispielsweise PET, PA in allen Modifikationen, PPS, PEK, PEKK, elastischer Polyester, PBT oder PTT oder Kombinationen daraus. Die Fäden können auch armiert sein, z.B. mit Fasern wie Glasfasern, Kohlenstofffasern, Keramikfasern, wobei die Fasern auch als Kurzschnittfasern vorliegen können.
Als Trockensieb kommen vornehmlich Ausbildungen in Frage, bei denen das Trockensieb aus dem Fadengelege besteht, was nicht ausschließt, daß das Fadengelege mit anderen Komponenten kombiniert wird, beispielsweise einem Faservlies.
Zur Herstellung der vorbeschriebenen Trockensiebe wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Längs- und Querfäden durch auf die Kreuzungspunkte beschränktes Erhitzen auf Schmelztemperatur miteinander oder mit Verbindungselementen verschmolzen werden, wobei die Erhitzung mittels Laser-, Hochfrequenz- und/oder Induktionsenergie erfolgt. Dabei können zwei alternative Verfahren eingesetzt werden, mit denen die Erhitzung auf die Kreuzungspunkte konzentriert werden kann. Zum einen kann die Energie punktuell, d.h. räumlich beschränkt auf die Kreuzungspunkte, aufgebracht werden, wozu sich insbesondere Laser wegen ihres fokussierten Laserstrahls eignen. Alternativ dazu kann aber die Energie auch flächig über mehrere zu verschmelzende Kreuzungspunkte aufgebracht werden, beispielsweise über die gesamte Breite und eine bestimmte Länge des Trockensiebes, wenn die Kreuzungspunkte zuvor mit einem die Absorption der Energie fördernden Zusatzmittel versehen werden. Aufgrund dieses Zusatzmittels konzentriert sich die Energieaufnahme trotz flächiger Aufbringung auf die Kreuzungspunkte, so daß nur diese auf Schmelztemperatur erhitzen und folglich miteinander verschmelzen. Die flächige Aufbringung der Energie ist vorrichtungsmäßig einfacher zu verwirklichen, da die Fokussierung auf die Vielzahl der zu verbindenden Kreuzungspunkte entfällt.
Das jeweils brauchbare Zusatzmittel sollte an die Art der Energiebeaufschlagung angepaßt sein. Soweit ein Laser, beispielsweise ein Diodenlaser, zum Einsatz kommt, sollte das Zusatzmittel ein lichtabsorbierender Farbstoff, z.B. schwarze Farbe, oder eine lichtaktive Substanz sein, wobei der obenliegende Faden für den Laser durchsichtig ist. Für die Anwendung von Hochfrequenz- oder Induktionsenergie eignen sich insbesondere Metall- und hier vor allem Eisenpulver, das in Form einer Paste, einer Dispersion oder eines Pulvers vorliegen kann. Das Zusatzmittel kann zwischen die Fäden oder auf die Fäden appliziert werden, wobei in letzterem Fall die Applikation nur auf die Fäden einer Lage von jeweils zwei benachbarten Lagen ausreicht. Anstatt einer nachträglichen Applizierung kann das Zusatzmittel auch dem Fadenmaterial punktuell zugegeben werden, z.B. während des Extrusionsvorgangs.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Längs- und Querfäden an Kreuzungspunkten zunächst unter Verwendung eines Klebstoffs und/oder unter Formschlusses miteinander verbunden werden, bevor sie miteinander verschmolzen werden. Hierdurch wird die Verbindung an den Kreuzungspunkten verstärkt. Außerdem kann die Lage der Längs- und Querfäden durch das Verkleben und/oder formschlüssige Verbinden vor dem Verschmelzungsvorgang fixiert werden, was von Vorteil ist, wenn das so gebildete Fadengelege durch eine Vorrichtung hindurchbewegt wird, mit deren Hilfe die Wärmeenergie aufgebracht wird.
Im einzelnen kann die Herstellung des Fadengeleges in der Weise erfolgen, daß zunächst Längsfäden parallel zueinander aufgespannt werden, beispielsweise zwischen zwei parallelen Fadenbäumen, und dann auf diese Längsfäden nacheinander einzeln oder gruppenweise Querfäden aufgelegt und an den Längsfäden provisorisch fixiert werden und daß das Fadengelege in Längsrichtung kontinuierlich durch eine Schmelzvorrichtung transportiert und dann aufgerollt wird. Gleichzeitig oder später können auch auf der anderen Seite der Längsfäden Querfäden befestigt werden. Es versteht sich, daß auf der freien Seite der Querfäden auch wieder eine Lage mit Längsfäden in entsprechender Weise angebracht werden kann. Die provisorische Fixierung kann durch zusätzliches Aufbringen von Gewichtskraft, beispielsweise mit Hilfe einer für die jeweils aufzubringende Energie durchlässigen Platte, die auf die Querfäden aufgelegt wird, oder mittels Verkleben erfolgen.
Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Lagen nach dem Verschmelzen an den Kreuzungspunkten zeitweise aufeinander gepreßt werden, bis die Verbindung ausgehärtet und abgekühlt ist.
Es versteht sich, daß die Querfäden nicht senkrecht zu den Längsfäden verlaufen müssen, sondern daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Fadengelege herstellbar sind, bei denen die Querfäden schräg zu den Längsfäden verlaufen. Dabei können auch zwei Lagen von Querfäden vorgesehen sein, bei denen die Querfäden der einen Lage die Längsfäden mit einem anderen Winkel kreuzen als die der anderen Lage.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:
Figur 1
eine Draufsicht auf ein schematisch dargestelltes Trockensieb mit Schmelzvorrichtung;
Figur 2
eine Seitenansicht des Trockensiebs gemäß Figur 1;
Figur 3
einen Querschnitt durch das Trockensieb gemäß den Figuren 1 und 2;
Figur 4
eine Draufsicht auf einen Teil eines Trockensiebs mit formschlüssiger Verbindung der Fäden;
Figur 5
einen teilweisen Querschnitt durch das Trockensieb gemäß Figur 4;
Figur 6
eine Seitenansicht eines weiteren Trockensiebs.
Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Trockensieb 1 besteht aus einem Fadengelege, deren untere Lage 2 von Längsfäden - beispielhaft mit 3 bezeichnet - gebildet wird. Die Längsfäden 3 haben - wie insbesondere aus Figur 3 zu ersehen ist - rechteckigen Querschnitt und gleichen Abstand zueinander. Für den Herstellungsprozeß sind sie - was hier nicht sichtbar ist - mit ihren linksseitigen Enden auf einen Fadenbaum aufgewickelt. Rechtsseitig ist - hier ebenfalls nicht sichtbar - ein zweiter Baum vorgesehen, auf den das fertige Trockensieb 1 aufgewickelt wird. In dieser Richtung (Pfeil A) bewegt sich das Trockensieb 1.
Auf die Unterlage 2 ist eine Oberlage 4 mit zueinander parallelen Querfäden - beispielhaft mit 5, 6, 7 bezeichnet - aufgelegt. Dabei haben die Querfäden 5 einen breiten Abstand - er entspricht im wesentlichen dem Abstand der Längsfäden 3 -, die Querfäden 6 einen engen Abstand zwecks Reduzierung der Permeabilität des Trockensiebs 1 und die Querfäden 7 ebenfalls einen engen Abstand, jedoch eine wesentlich geringere Breite als die Querfäden 5, 6. Es versteht sich, daß diese Unterschiede bei einem tatsächlichen Trockensieb nicht vorhanden sind, d.h. es kommen die gleichen Querfäden mit gleichem Abstand zueinander zur Anwendung. Durch die Darstellung soll nur versinnbildlicht werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren unterschiedlichste Arten von Längs- und Querfäden 3, 5, 6, 7 und Fadendichten ermöglicht. Entsprechendes gilt für die Längsfäden 3, wobei hier zusätzlich noch die Möglichkeit gegeben ist, ihre Abstände über die Breite zu variieren, z.B. im mittleren Bereich eine geringere Fadendichte vorzusehen als in den beiden Randbereichen oder umgekehrt.
Für die Herstellung des Trockensiebs 1 werden die Längsfäden 3 zwischen den beiden Bäumen aufgespannt und dann die Querfäden 5, 6, 7 über die Längsfäden 3 gelegt. Dies kann maschinell beispielsweise mit einer Quertafelvorrichtung geschehen, wie sie im Prinzip aus der US-A-3,097,413 bekannt ist. Damit die Querfäden 5, 6, 7 zueinander und in Bezug auf die Längsfäden 3 ihre Lage auch während der Bewegung des Trockensiebs 1 in Richtung des Pfeils A beibehalten, werden sie an den Kreuzungspunkten - beispielhaft mit 8 bezeichnet - zwischen Längsfäden 3 und Querfäden 5, 6, 7 provisorisch miteinander verklebt. Der Klebstoffauftrag kann auf den Längs- und/oder Querfäden 3, 5, 6, 7 punktweise oder flächenweise erfolgen. Statt einer Fixierung durch Verklebung kann auf die obere Lage 4 auch eine Platte gelegt werden, z.B. eine Glasplatte, die die Querfäden 5, 6, 7 auf die Längsfäden 3 drückt und so eine Verschiebung zwischen beiden verhindert.
Über das Trockensieb 1 spannt sich brückenartig eine Schmelzvorrichtung 9. Sie ist dazu bestimmt, das Material der Längs- und Querfäden 3, 5, 6, 7 an den Kreuzungspunkten 8 zum Schmelzen zu bringen, damit sie dort miteinander verschmelzen. Als Schmelzvorrichtung kommen Laser-, Hochfrequenz- und/oder Induktionsvorrichtungen in Frage. Damit das Schmelzen des Materials der Längsfäden 3 und Querfäden 5, 6 auf die Kreuzungspunkte 8 beschränkt bleibt, ist an den Kreuzungspunkten 8 ein Zusatzmittel appliziert worden, das die Absorption der in der Schmelzvorrichtung 9 erzeugten Energie fördert. Die Energiebeaufschlagung ist dann so eingestellt, daß die Längs- und Querfäden 3, 5, 6, 7 nur an den Kreuzungspunkten 8 wegen des dort vorhandenen Zusatzmittels schmelzen und folglich miteinander verschmelzen, während die übrigen Teile der Längs- und Querfäden 3, 5, 6, 7 entweder gar nicht oder nur geringfügig, auf jeden Fall nicht bis zur Schmelztemperatur, erhitzt werden. Nach Verlassen der Schmelzvorrichtung 9 erkalten die Kreuzungspunkte 8 wieder, so daß die geschmolzenen Bereiche aushärten und eine feste Verbindung zwischen den Längs- und Querfäden 3, 5, 6, 7 entsteht. Dies kann noch dadurch gefördert werden, daß die beiden Lagen 2, 4 zusammengepreßt werden, beispielsweise mit Hilfe von Walzen oder Platten, die bei der Bewegung des Trockensiebs 1 mitgeführt werden.
Die Figuren 4 und 5 zeigen Ausschnitte eines anderen Trockensiebs 11 mit einer unteren Lage 12 aus Längsfäden - beispielhaft mit 13 bezeichnet - und einer oberen Lage 14 aus Querfäden - beispielhaft mit 15 bezeichnet. Es versteht sich, daß eine Vielzahl von Längsfäden 13 vorhanden sind und daß sich die Querfäden 15 über die gesamte Breite des Trockensiebs 11 erstreckt, die hier nicht dargestellt ist.
Längs- und Querfäden 13, 15 haben hier ebenfalls rechtekkigen Querschnitt, wobei die Querfäden 15 flacher sind als die Längsfäden 13. An den Kreuzungspunkten - beispielhaft mit 16 bezeichnet - sind die Längs- und Querfäden 13, 15 formschlüssig miteinander verbunden, und zwar über verbindungsbolzen - beispielhaft mit 17 bezeichnet -, die jeweils miteinander fluchtende Löcher - beispielhaft mit 18, 19 bezeichnet - in den Längs- und Querfäden 13, 15 durchsetzen. Statt dessen können jedoch die Verbindungsbolzen 17 auch an den Längsfäden 13 oder den Querfäden 15 angeformt sein, so daß nur die jeweils anderen Fäden Löcher aufweisen, in die dann die Verbindungsbolzen 17 hineingedrückt werden. Die so hergestellte formschlüssige Verbindung hat provisorischen Charakter, um das Fadengelege durch eine Schmelzvorrichtung 9 der in Figur 1 gezeigten Art hindurchzuführen und auf diese Weise auch noch eine Verschmelzung der Längs- und Querfäden 13, 15 und auch der Verbindungsbolzen 17 zu bewirken.
Figur 6 zeigt ebenfalls einen Ausschnitt durch ein weiteres Trockensieb 21 mit einer unteren Lage 22 aus Längsfäden 23 und einer oberen Lage 24 aus Querfäden - beispielhaft mit 25 bezeichnet -. Die Längs- und Querfäden 23, 25 haben rechteckigen Querschnitt, so daß sie flächig aufeinander liegen. Sie sind über Klebstoffschichten - beispielhaft mit 26 bezeichnet - an den Kreuzungspunkten 27 untereinander verbunden, so daß sie gegenseitig lagefixiert sind. Die Verbindung ist nur provisorisch vorgenommen werden, um die Längs- und Querfäden 23, 25 für den Transport durch eine Schmelzvorrichtung 9 der in Figur 1 dargestellten Art zu fixieren. In der Schmelzvorrichtung 9 wird dann eine Verschmelzung der Längs- und Querfäden 23, 25 an den Kreuzungspunkten - beispielhaft mit 27 bezeichnet - bewirkt.

Claims (34)

  1. Trockensieb (1, 11, 21) für die Trockenpartie einer Papiermaschine, mit einem Fadengelege aus wenigstens einer Lage (2, 12, 22) Längsfäden (3, 13, 23) und wenigstens einer Lage (4, 14, 24) die Längsfäden (3, 13, 23) kreuzenden Querfäden (5, 6, 7; 15; 25), wobei die Längs- und Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15; 25) an Kreuzungspunkten (8, 16, 27) infolge Erhitzens auf Schmelztemperatur miteinander verschmolzen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15; 25) Einkomponentenfäden sind und als Flachfäden ausgebildet sind und daß die Längs- und Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15; 25) miteinander und/oder mit diese verbindenden Teilen (17, 18, 19) infolge auf die Kreuzungspunkte beschränkten Erhitzens verschmolzen sind.
  2. Trockensieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und Querfäden (13, 15) an Kreuzungspunkten (16) zusätzlich formschlüssig miteinander verbunden sind.
  3. Trockensieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung jeweils aus einer Ausnehmung in dem einen Faden und einem darin passend einfassenden Vorsprung an dem kreuzenden Faden besteht.
  4. Trockensieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung jeweils aus miteinander fluchtenden Ausnehmungen (18, 19) in den Fäden (13, 15) und einem diese durchfassenden Stift (17) besteht.
  5. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15; 25) als Flachfäden mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind.
  6. Trockensieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15, 25) eine Breite von 2 bis 20 mm, vorzugsweise 8 bis 12 mm, aufweisen.
  7. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden (3, 13, 23) im mittleren Bereich eine andere Breite haben als in den Randbereichen.
  8. Trockensieb nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15, 25) eine Höhe von 0,3 bis 2 mm, vorzugsweise 0,6 bis 1,2 mm aufweisen.
  9. Trockensieb nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Querfäden (5, 6, 7; 15; 25) maximal die gleiche Dicke haben wie die Längsfäden (3, 13, 23).
  10. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und/oder Querfäden Durchgangsöffnungen aufweisen.
  11. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest drei Lagen vorhanden sind, wobei jeweils eine Lage mit Längsfäden und eine Lage mit Querfäden benachbart sind.
  12. Trockensieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage mit Querfäden beidseitig mit je einer Lage von Längsfäden eingeschlossen ist.
  13. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Lage mit Längsfäden im mittleren Bereich eine andere Fadendichte hat als in den Randbereichen.
  14. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Endstücke von Längsfäden (3, 13, 23) an den Stirnseiten des Trockensiebs (1, 12, 21) unter Bildung von Schlaufen umgeschlagen und fixiert sind.
  15. Trockensieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke auf die der Lage (2, 12, 22) mit den Längsfäden (3, 13, 23) abgewandten Seite der Lage (4, 14, 24) mit Querfäden (5, 6, 7; 15; 25) umgeschlagen und an den Querfäden (5, 6, 7; 15; 25) fixiert sind.
  16. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke an den Längsfäden (3, 13, 23) selbst fixiert sind.
  17. Trockensieb nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß nichtschlaufenbildende Endstücke von Längsfäden (3, 13, 23) jeweils an dem letzten Querfaden (5, 6, 7; 15; 25) an der Stirnseite des Trockensiebs (1) fixiert sind.
  18. Trockensieb nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd wenigstens ein Endstück unter Bildung einer Schlaufe umgeschlagen ist und wenigstens ein Endstück an der äußeren Kante des letzten Querfadens (5, 6, 7; 15; 25) an der Stirnseite des Trockensieb (1) endet.
  19. Trockensieb nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Enden der Endstücke Längsfäden einer an der Lage mit Querfäden anliegenden zweiten Lage mit Längsfäden anschließen.
  20. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und/oder Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15; 25) aus PET, PA in allen Modifikationen, PPS, PEK, PEEK, elastischem Polyester, PBT oder PTT oder Kombinationen davon bestehen.
  21. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und/oder Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15; 25) faserverstärkt sind.
  22. Trockensieb nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Seite eine Faserlage vorgesehen ist.
  23. Verfahren zur Herstellung eines Trockensiebes (1, 11, 21) für die Trockenpartie einer Papiermaschine, bei dem ein Fadengelege dadurch hergestellt wird, daß wenigstens eine Lage (2, 12, 22) Längsfäden (3, 13, 23) und wenigstens eine Lage (4, 14, 24) die Längsfäden (3, 13, 23) kreuzende Querfäden (5, 6, 7; 15; 25) übereinander angeordnet werden und die Längs- und Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15; 25) an Kreuzungspunkten infolge Erhitzens auf Schmelztemperatur miteinander verschmolzen werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Längs- und Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15; 25) als Flachfäden ausgebildete Einkomponentenfäden verwendet werden und daß die Längs- und Querfäden (3, 13, 23; 5, 6, 7; 15; 25) miteinander und/oder mit diese verbindenden Teilen (17, 18, 19) durch auf die Kreuzungspunkte beschränktes Erhitzen verschmolzen werden.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung mittels Laser-, Hochfrequenz- und/oder Induktionsenergie erfolgt.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie punktuell aufgebracht wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie flächig über mehrere zu verschmelzende Kreuzungspunkte (8, 16, 27) aufgebracht wird und diese Kreuzungspunkte (8, 16, 27) zuvor mit einem die Absorption der Energie ermöglichenden zusatzmittel versehen worden sind.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmittel ein Farbstoff, eine lichtaktive Substanz oder ein Metallpulver ist.
  28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmittel nur auf ein Fadengelege appliziert wird.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- und Querfäden (13, 15) an Kreuzungspunkten (16) zunächst formschlüssig miteinander verbunden werden, bevor sie miteinander verschmolzen werden.
  30. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst Längsfäden (3, 13, 23) parallel zueinander aufgespannt und dann auf diese Längsfäden (3, 13, 23) nacheinander einzeln oder gruppenweise Querfäden (5, 6, 7; 15; 25) aufgelegt und an den Längsfäden (3, 13, 23) provisorisch fixiert werden, und daß das Fadengelege in Längsrichtung durch eine Schmelzvorrichtung (9) transportiert und dann aufgerollt wird.
  31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß zeitgleich oder später auch auf der anderen Seite der Längsfäden (3, 13, 23) Querfäden (5, 15, 25) befestigt werden.
  32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die provisorische Fixierung durch zusätzliches Aufbringen von Gewichtskraft oder mittels Verkleben erfolgt.
  33. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagen (2, 4, 12, 14, 22, 24) an den Kreuzungspunkten (8, 16, 27) zeitweise aufeinander gepreßt werden.
  34. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Fadengelege ein- oder beidseitig eine Faserschicht aufgebracht und an diesem befestigt wird.
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