EP1813713A1 - Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn - Google Patents

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EP1813713A1
EP1813713A1 EP06126089A EP06126089A EP1813713A1 EP 1813713 A1 EP1813713 A1 EP 1813713A1 EP 06126089 A EP06126089 A EP 06126089A EP 06126089 A EP06126089 A EP 06126089A EP 1813713 A1 EP1813713 A1 EP 1813713A1
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EP
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threads
grooves
longitudinal axis
band
tape
Prior art date
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Withdrawn
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EP06126089A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Schmitt
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D21F1/0027—Screen-cloths
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    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2973—Particular cross section
    • Y10T428/2978—Surface characteristic

Definitions

  • the present invention relates to a device for producing a fibrous web, in particular paper or board web, with a band formed from interconnected, in particular interwoven individual filaments.
  • Tissues are mostly used for belts, such as conveyor belts and dewatering belts of paper machines. It is known that the stability of papermaking fabrics is of crucial importance for paper machine performance. Time and again, warping of fabrics due to a lack of stability or advance in the paper machine and in the production process leads to considerable problems and complaints. Loose shots in the fabric can lead to locally different drainage and thus to visible markings in the paper web. The stability of the fabric is therefore constantly checked in the quality assurance by measuring the bending stiffness and the resistance to displacement.
  • the invention has for its object to improve a device of the type mentioned in terms of paper quality and production process.
  • This object is achieved in that the surface of the threads is structured.
  • the surface of the threads has in particular a microstructure or nanostructure. As a result, the friction between the threads can be increased without significantly affecting the other properties of the band.
  • Monofilaments may be provided as threads for the tape. Likewise, however, depending on the application, twines, so twisted individual filaments may be provided.
  • grooves are particularly suitable for structuring the thread surface. These can run parallel or transverse to the longitudinal axis of the threads. You can also include an angle with the longitudinal axis of the threads.
  • crossed grooves are provided in the thread surface. This results in a particularly large increase in friction and thus a strong improvement in the stability properties of the strip.
  • the grooves in the surface of the threads are arranged arrow-shaped. This also results in good friction values.
  • the surface of the threads is provided with between 1 and 10 grooves per micrometer. This results in good friction values and a correspondingly good stability of the belts.
  • Another possibility is to form the surface of the threads in the manner of a sharkskin.
  • the shark skin has particularly good flow properties, which may also be advantageous in tapes of paper machines.
  • Another suitable way to increase the friction between the threads is to form the surface with individual knobs. Such microroughness also advantageously increases the friction.
  • the threads may be formed with a surface having a lotus effect. In addition to the increase in friction, the tendency to fouling can be reduced thereby.
  • Another way to increase the friction by a surface structuring of the threads is to twist the threads in itself about its longitudinal axis or with each other. This also gives the otherwise smooth surface of the threads or twines a structure by which the friction between the threads or twines is increased.
  • the structuring may be finer on the side of the strip facing the fibrous web than on the side facing away from it. This can be specifically taken into account special needs.
  • Threads structured according to the invention can be used as warp, binding and / or weft threads. This results in each case a suitable increase in friction in the band.
  • An inventively designed band can be advantageously used in a forming fabric.
  • a band formed according to the invention can also be advantageously used in a drying wire or as a base fabric of a press felt.
  • the threads structured according to the invention are in particular heat-set. As a result, the threads contract and interlock with each other via the surface structure. This leads to a reduced slip between the threads and thus to the desired increase in friction, which in turn results in the desired increase in stability of the band.
  • Fig. 1 shows a portion of a thread 1 with surface structured according to the invention, wherein the structuring is formed by grooves 2, which are transverse to Longitudinal axis l of the thread 1 run.
  • the grooves 2 are arranged parallel to each other and each have a same distance from each other.
  • the grooves 2 are arranged parallel to the longitudinal direction l of the thread 1. Again, the threads 1 each have a same distance from each other and are parallel to each other.
  • both transversely to the longitudinal direction l of the thread 1 and parallel thereto extending grooves 2 are provided.
  • the transverse grooves on the one hand and the longitudinal grooves on the other hand each parallel to each other and each have a constant distance, but the distance between the transverse grooves is greater than between the longitudinal grooves. Between the grooves thereby rectangular islands are formed.
  • the surface of the thread 1 is structured in a cross shape.
  • the crossed grooves 2 extend in this case at an angle to the longitudinal direction l of the thread 1.
  • the in one direction and the other direction with respect to the longitudinal direction l inclined grooves 2 run each other again in parallel and at a constant distance, the distances in both cases are the same, resulting in a diamond pattern with uniform diamonds.
  • the grooves 2 extend at an angle to the longitudinal direction 1 of the thread 1.
  • the grooves 2 are not arranged crossed, but in the manner of a dart pattern. That is, on one half of the thread 1, the grooves 2 are inclined in one direction and on the other half of the thread 1 in the opposite direction with respect to the longitudinal direction I of the thread and arranged to converge.
  • FIG. 6 The variant of FIG. 6 is largely consistent with the variant of FIG. 5. It is only the direction of the arrow reversed.
  • Fig. 7 shows a variant in which no grooves but nubs 3 are provided in the surface of the thread 1.
  • the nubs 3 are distributed substantially uniformly over the surface.
  • the nubs can, as shown, have different or even the same size. It is important that a microroughness of the surface of the thread 1 results.
  • FIGS. 8 to 10 show surface structures, which are each modeled on the skin of sharks.
  • the variant shown in FIG. 8 largely corresponds to the skin on the nose tip of a shark and consists of a type of closely packed pins 4, the variant of a shark fin with scales 5 shown in FIG. 9 and the variant of those shown in FIG the hull side of a shark shark 6. All three variants provide good flow characteristics.
  • groove structures preferably 1 to 10 grooves per micrometer are provided. This results in a good increase in friction of the threads 1.
  • About the band and threads 1 can be arranged distributed with different numbers of grooves. Likewise, a different groove density can be provided on the underside of the band than on the upper side. In particular, it is also possible to set a gradient of the structure density over the length or width of the strip.
  • the threads can be used in each case as warp, binding and / or weft threads.
  • a tape with such threads can be used in a forming fabric, a dryer fabric and / or as a base fabric of a press felt.
  • the threads are preferably heat-set.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem aus miteinander verbundenen, insbesondere verwobenen Einzelfäden (1) gebildeten Band, wobei zur Verbesserung der Papierqualität und des Produktionsablaufs die Oberfläche der Fäden strukturiert ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem aus miteinander verbundenen, insbesondere verwobenen Einzelfäden gebildeten Band.
  • Für Bänder wie Transport- und Entwässerungsbänder von Papiermaschinen werden zumeist Gewebe verwendet. Es ist bekannt, dass die Stabilität von Geweben zur Papierherstellung von entscheidender Bedeutung für die Performance auf der Papiermaschine ist. Immer wieder führt ein Verzug von Geweben durch mangelnde Querstabilität oder Vorlauf in der Papiermaschine und im Produktionsablauf zu erheblichen Problemen und Reklamationen. Lose Schüsse im Gewebe können zu lokal unterschiedlicher Entwässerung und damit zu sichtbaren Markierungen in der Papierbahn führen. Die Stabilität der Gewebe wird daher in der Qualitätssicherung durch Messung der Biegesteifigkeit und der Verschiebefestigkeit laufend überprüft.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im Hinblick auf die Papierqualität und den Produktionsablauf zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Oberfläche der Fäden strukturiert ausgebildet ist.
  • Durch die strukturierte Ausbildung der Oberfläche der Fäden des Bandes wird die Reibung zwischen den einzelnen Fäden erhöht und dadurch die Stabilität des Bandes verbessert. Durch die verbesserte Stabilität des Bandes können wiederum die Probleme im Produktionsablauf reduziert und die Papierqualität verbessert werden.
  • Die Oberfläche der Fäden weist insbesondere eine Mikrostruktur oder Nanostruktur auf. Dadurch kann die Reibung zwischen den Fäden erhöht werden, ohne die sonstigen Eigenschaften des Bandes wesentlich zu beeinflussen.
  • Als Fäden für das Band können Monofilamente vorgesehen sein. Ebenso können aber auch, je nach Anwendungsfall, Zwirne, also miteinander verdrehte Einzelfilamente vorgesehen sein.
  • Als besonders geeignet zur Strukturierung der Fadenoberfläche hat sich das Vorsehen von Rillen erwiesen. Diese können parallel oder quer zur Längsachse der Fäden verlaufen. Sie können mit der Längsachse der Fäden aber auch einen Winkel einschließen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind in der Fadenoberfläche gekreuzte Rillen vorgesehen. Hierdurch ergibt sich eine besonders große Reibungserhöhung und damit eine starke Verbesserung der Stabilitätseigenschaften des Bandes.
  • Ebenfalls besonders geeignet ist das Vorsehen eines Rautenmusters in der Oberfläche der Fäden. Auch hierdurch kann eine besonders starke Reibungserhöhung erzielt werden.
  • Nach noch einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Rillen in der Oberfläche der Fäden pfeilförmig angeordnet. Auch hierdurch ergeben sich gute Reibungswerte.
  • Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Oberfläche der Fäden mit zwischen 1 bis 10 Rillen pro Mikrometer versehen ist. Damit ergeben sich gute Reibungswerte und eine entsprechend gute Stabilität der Bänder.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Oberfläche der Fäden in Art einer Haifischhaut auszubilden. Bekanntermaßen weist die Haifischhaut besonders gute Strömungseigenschaften auf, was in Bändern von Papiermaschinen ebenfalls von Vorteil sein kann.
  • Eine weitere geeignete Möglichkeit, die Reibung zwischen den Fäden zu erhöhen, besteht darin, die Oberfläche mit einzelnen Noppen auszubilden. Durch eine derartige Mikrorauhigkeit wird ebenfalls die Reibung in vorteilhafter Weise erhöht.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Fäden mit einer einen Lotuseffekt aufweisenden Oberfläche ausgebildet sein. Zusätzlich zur Reibungserhöhung kann hierdurch die Verschmutzungsneigung verringert werden.
  • Eine andere Art, die Reibung durch eine Oberflächenstrukturierung der Fäden zu erhöhen, besteht darin, die Fäden in sich um ihre Längsachse oder miteinander zu verdrehen. Auch hierdurch erhält die ansonsten glatte Oberfläche der Fäden oder Zwirne eine Struktur, durch welche die Reibung zwischen den Fäden oder Zwirnen erhöht wird.
  • In bestimmten Anwendungsfällen kann es außerdem vorteilhaft sein, die Form, Verteilung und/oder Dichte der Strukturierung der Fadenoberfläche über einen Einzelfaden oder über das Band insgesamt zu variieren. Beispielsweise kann die Strukturierung auf der der Faserstoffbahn zugewandten Seite des Bandes feiner sein als auf der davon abgewandten Seite. Damit kann gezielt besonderen Bedürfnissen Rechnung getragen werden.
  • Es ist außerdem möglich, über die Länge und/oder Breite des Bandes einen Gradienten der Strukturdichte einzustellen. Auch hierdurch kann den Bedürfnissen besonderer Anwendungsfälle Rechnung getragen werden.
  • Erfindungsgemäß strukturierte Fäden können als Kett-, Binde- und/oder Schussfäden eingesetzt werden. Es ergibt sich jeweils eine geeignete Reibungserhöhung in dem Band.
  • Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Band kann vorteilhaft in einem Formiersieb eingesetzt werden. Darüber hinaus kann ein erfindungsgemäß ausgebildetes Band auch vorteilhaft in einem Trockensieb oder als Grundgewebe eines Pressfilzes verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäß strukturierten Fäden sind insbesondere thermofixiert. Dadurch ziehen sich die Fäden zusammen und verhaken sich über die Oberflächenstruktur ineinander. Dies führt zu einem verringerten Schlupf zwischen den Fäden und damit zu der erwünschten Reibungserhöhung, durch welche sich wiederum die gewünschte Stabilitätssteigerung des Bandes ergibt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
    • Fig. 1 bis 6
    eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Fadens mit erfindungsgemäßer Oberflächenstruktur und
    Fig. 7 bis 10
    Ausschnitte aus erfindungsgemäß strukturierten Oberflächen von Fäden.
  • Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Fadens 1 mit erfindungsgemäß strukturierter Oberfläche, wobei die Strukturierung durch Rillen 2 gebildet ist, die quer zur Längsachse l des Fadens 1 verlaufen. Die Rillen 2 sind untereinander parallel angeordnet und weisen voneinander einen jeweils gleichen Abstand auf.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante sind die Rillen 2 parallel zur Längsrichtung l des Fadens 1 angeordnet. Auch hier weisen die Fäden 1 untereinander einen jeweils gleichen Abstand auf und sind zueinander parallel.
  • Bei der Variante von Fig. 3 sind sowohl quer zur Längsrichtung l des Fadens 1 als auch parallel hierzu verlaufende Rillen 2 vorgesehen. Es ergibt sich dadurch, wie erkennbar, eine gekreuzte Strukturierung der Oberfläche des Fadens 1. Auch hier verlaufen die Querrillen einerseits und die Längsrillen andererseits jeweils parallel zueinander und weisen untereinander jeweils einen gleichbleibenden Abstand auf, wobei allerdings der Abstand zwischen den Querrillen größer ist als zwischen den Längsrillen. Zwischen den Rillen sind dadurch rechtwinklige Inseln gebildet.
  • Auch bei der Variante von Fig. 4 ist die Oberfläche des Fadens 1 kreuzförmig strukturiert. Die gekreuzten Rillen 2 verlaufen hierbei jedoch unter einem Winkel zur Längsrichtung l des Fadens 1. Die in der einen Richtung und der anderen Richtung gegenüber der Längsrichtung l geneigt verlaufenden Rillen 2 verlaufen untereinander jeweils wieder parallel und mit gleichbleibendem Abstand, wobei die Abstände in beiden Fällen gleich sind, so dass sich ein Rautenmuster mit gleichförmigen Rauten ergibt.
  • Auch bei der Variante von Fig. 5 verlaufen die Rillen 2 unter einem Winkel zur Längsrichtung l des Fadens 1. Jedoch sind die Rillen 2 nicht gekreuzt angeordnet, sondern in Art eines Pfeilmusters. Das heißt, auf der einen Hälfte des Fadens 1 sind die Rillen 2 in der einen Richtung und auf der anderen Hälfte des Fadens 1 in der entgegengesetzten Richtung gegenüber der Längsrichtung I des Fadens geneigt und aufeinander zulaufend angeordnet.
  • Die Variante von Fig. 6 stimmt mit der Variante von Fig. 5 weitgehend überein. Es ist lediglich die Pfeilrichtung umgekehrt.
  • Fig. 7 zeigt eine Variante, bei welcher keine Rillen sondern Noppen 3 in der Oberfläche des Fadens 1 vorgesehen sind. Die Noppen 3 sind dabei im Wesentlichen gleichförmig über die Oberfläche verteilt. Die Noppen können, wie dargestellt, untereinander verschiedene oder auch gleiche Größe aufweisen. Wichtig ist, dass sich eine Mikrorauhigkeit der Oberfläche des Fadens 1 ergibt.
  • Die Varianten der Fig. 8 bis 10 zeigen Oberflächenstrukturen, die jeweils der Haut von Haifischen nachgebildet ist. Die in Fig. 8 dargestellte Variante entspricht dabei weitgehend der Haut an der Nasenspitze eines Haies und besteht aus einer Art von dichtgepackten Stiften 4, die in Fig. 9 dargestellte Variante derjenigen einer Haifischflosse mit Schuppen 5 und die in Fig. 10 dargestellte Variante derjenigen an der Rumpfseite eines Haies mit Lamellen 6. Alle drei Varianten bieten gute Strömungseigenschaften.
  • Bei den dargestellten Rillenstrukturen sind bevorzugt jeweils 1 bis 10 Rillen pro Mikrometer vorgesehen. Damit ergibt sich eine gute Reibungserhöhung der Fäden 1. Über das Band können auch Fäden 1 mit unterschiedlicher Rillenzahl verteilt angeordnet sein. Ebenso kann auf der Unterseite des Bandes eine andere Rillendichte vorgesehen sein als auf der Oberseite. Insbesondere kann auch ein Gradient der Strukturdichte über die Länge oder Breite des Bandes eingestellt sein. Die Fäden können in allen Fällen jeweils als Kett-, Binde- und/oder Schussfäden eingesetzt sein. Ein Band mit derartigen Fäden kann in einem Formiersieb, einem Trockensieb und/oder als Grundgewebe eines Pressfilzes verwendet werden. Dabei sind die Fäden bevorzugt thermofixiert.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Faden
    2
    Rille
    3
    Noppe
    4
    Stift
    5
    Schuppe
    6
    Lamelle
    l
    Längsrichtung von 1

Claims (25)

  1. Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem aus miteinander verbundenen, insbesondere verwobenen Einzelfäden (1) gebildeten Band,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Oberfläche der Fäden (1) strukturiert ausgebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Oberfläche der Fäden (1) eine Mikrostruktur aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Oberfläche der Fäden (1) eine Nanostruktur aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Monofilamente als Fäden (1) vorgesehen sind.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Zwirne als Fäden (1) vorgesehen sind.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fäden (1) in ihrer Oberfläche Rillen (2) aufweisen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rillen (2) parallel zur Längsachse (I) der Fäden (1) verlaufen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rillen (2) quer zur Längsachse (1) der Fäden verlaufen.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rillen (2) einen Winkel zur Längsachse (I) der Fäden (1) einschließen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rillen (2) gekreuzt angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rillen (2) ein Rautenmuster bilden.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Rillen (2) ein Pfeilmuster bilden.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass 1 bis 10 Rillen pro Mikrometer Oberfläche der Fäden (1) vorgesehen sind.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Oberfläche der Fäden (1) in Art einer Haifischhaut ausgebildet ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Oberfläche der Fäden (1) mit einzelnen Noppen (3) ausgebildet ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fäden (1) eine Oberfläche mit Lotuseffekt aufweisen.
  17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fäden (1) in sich um ihre Längsachse (I) oder miteinander verdreht sind.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Form, die Verteilung und/oder die Dichte der Strukturierung über einen Einzelfaden (1) oder über das Band insgesamt variiert ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Strukturierung auf der der Faserstoffbahn zugewandten Seite des Bandes feiner ist als auf der davon abgewandten Seite des Bandes.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass über die Länge und/oder Breite des Bandes ein Gradient der Strukturdichte eingestellt ist.
  21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass strukturierte Fäden als Kett-, Binde- und/oder Schussfäden eingesetzt sind.
  22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Band in einem Formiersieb eingesetzt ist.
  23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Band in einem Trockensieb eingesetzt ist.
  24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Band als Grundgewebe eines Pressfilzes eingesetzt ist.
  25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fäden (1) thermofixiert sind.
EP06126089A 2006-01-28 2006-12-14 Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn Withdrawn EP1813713A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006004106A DE102006004106A1 (de) 2006-01-28 2006-01-28 Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

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EP1813713A1 true EP1813713A1 (de) 2007-08-01

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ID=38042564

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06126089A Withdrawn EP1813713A1 (de) 2006-01-28 2006-12-14 Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn

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US (1) US7897017B2 (de)
EP (1) EP1813713A1 (de)
DE (1) DE102006004106A1 (de)

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