DE4105761C2 - Papiermaschinengewebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Doppelgewebe für eine Papiermaschine, das ein Fadensystem in der Längsrichtung und zwei Fadensysteme in der Querrich­ tung aufweist, die nach einem 16-schäftigen Mu­ sterrapport miteinander verbunden sind.

Mehrere Papiermaschinengewebe von obigem Typ sind auf diesem Gebiet bekannt. Als Beispiele können die Gewebe nach den FI-Patentanmeldungen 823830, 872079 und 873506 erwähnt werden. In diesen bekannten Lösungen hat man eine lange Betriebsdauer zu errei­ chen versucht, und zwar durch lange Flottierungen querlaufender Fäden an der Unterfläche, d. h. an der an Papiermaschinenwalzen anliegenden Fläche, und auch durch Verwendung sehr dicker, von der Oberfläche des Siebes abwärtsbiegender Fäden als Querfäden der Un­ terfläche. In allen obigen Fällen hat man die Absicht gehabt, die Längsfäden ganz vor Abnutzung zu schüt­ zen. Die FI-Patentanmeldung 872079 entspricht dabei der EP 0245851 A2.

Ein Nachteil der Lösung nach der FI-Anmeldung 823830 ist jedoch u. a., daß eine obere Biegung des dicken Unterfadens neben die Querfäden der Ober­ schicht auf die Formfläche dringt und die Ebenheit der Oberfläche somit verschlechtert. Auch die diago­ nale Streifung anläßlich der Verbindung des Unterfa­ dens ist leicht an der Oberfläche zu sehen, wenn dicke Unterfäden verwendet werden. Ein weiterer Nach­ teil des Formsiebes ist, daß der dicke Unterfaden eine Markierung von Entwässerung verursacht, was dar­ auf zurückzuführen ist, daß große, gerade Öffnungen von der Sieboberfläche gegen den Boden des Siebes gebildet werden, wobei das Papier uneben wird.

Eine Schwäche des Siebes nach der FI-Anmeldung 873506 ist eine unebene Bindung. In dieser Lösung laufen Längsfäden nebeneinander während dreier Faden­ paare zwischen den Fadenpaaren. Die Längsfäden liegen in diesem verhältnismäßig langen Bereich, der 3/8 der Länge eines Musterrapports beträgt, dicht nebeneinan­ der, was zur Folge hat, daß die Längsfäden sich paar­ weise gruppieren und dichte und undichte Bereiche in der Längsrichtung bilden. Die Lösung nach dieser An­ meldung kann auch die Papierseite mit einer diagona­ len, schmalen Streifung versehen, die auf die Grup­ pierung der oberen Biegungen der Längsfäden zurück zu­ führen ist.

In den Lösungen der FI-Anmeldungen 873506 und 872079 (EP 0245851 A2) hat man versucht, ein Gewebe zustandezubrin­ gen, in dem die in der Maschinenrichtung laufenden Fäden besser als in den früheren Lösungen geschützt werden. Dabei befinden sich die dicken Querfäden an der Unterfläche des Gewebes in einer gebogenen Stel­ lung und fangen in Gebrauch an, zuerst in der Mitte einer Flottierung abgenutzt zu werden. Nachdem diese Querfäden durch Abnutzung abgebrochen sind, sind die in der Maschinenrichtung laufenden Fäden immer noch unbeschädigt. Eine solche Lösung verbessert die Ver­ schleißfestigkeit des Siebes nicht wesentlich, denn die Berührungsfläche an der Maschine ist klein anläß­ lich der Biegung der einer Abnutzung ausgesetzten Fäden in den Flottierungen. Die Abnutzung geschieht zuerst schnell, bis die unteren Querfäden so viel abgenutzt worden sind, daß die an der Maschine an­ liegende Länge des unteren Querfadens nahezu der ganzen Länge der Flottierung entspricht. In dieser Phase ist jedoch der untere Querfaden in der Mitte so viel schmäler geworden, daß er fast abgebrochen ist. Nachdem der untere Querfaden durch Abnutzung ganz abgebrochen ist, ist das Sieb völlig abgenutzt. Das Sieb kann nicht mehr verwendet werden, obgleich die Längsfäden darin ganz unbeschädigt sind. Der Be­ triebsdauer des Siebes ist es somit nicht von be­ sonderem Nutzen, daß die Querfäden vollständig ge­ schützt werden.

Die Oberflächenstruktur der Lösungen der beiden erwähnten Anmeldungen besteht aus abwechselnden, län­ geren und kürzeren Flottierungen der Querfäden. Die verschieden langen Flottierungen der Oberflächenfäden verursachen gewöhnlich Markierungsprobleme, denn es ist ziemlich unmöglich, sie in absolut gleiche Ebene zu bringen. Die FI-Anmeldung 873506 schlägt den Aus­ weg vor, daß die unteren Längsfadenbiegungen unter einem quer zu der Maschine laufenden Unterfaden di­ rekt unter einer kürzeren Querfadenflottierung der Oberfläche angebracht werden. Diese Maßnahme ist je­ doch nicht zufriedenstellend, denn in der Praxis steigt eine kürzere Flottierung höher als eine längere Flottierung, die nicht unter der Einwirkung äußerer Kräfte steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein solches Papiermaschinengewebe zu schaffen, bei dem die Papierseite äußerst glatt ist und die Gewebeunterseite wirksam gegen Verschleiß geschützt ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Ein Vorteil der Erfindung ist vor allem eine verbesserte Verschleißfestigkeit im Vergleich zu den vorbekannten Lösungen. Das kommt daraus, daß die Ver­ schleißfläche an der Maschine sehr groß ist, weil die Längsfäden in gleiche Ebene mit den Querfäden ge­ bracht worden sind. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Höhendifferenz zwischen den der Maschine zuge­ wandten, äußersten Ebenen der Quer- und Längsfäden eine solche ist, daß der Längsfaden, nachdem der un­ tere Querfaden durch Abnutzung abgebrochen ist, an seinen unteren Biegungen höchstens so viel abgenutzt worden ist, daß die Zugfestigkeit des Gewebes für die Anwendung des Siebes ausreichend groß ist. Anders ge­ sagt, eine lange Betriebsdauer wird mittels einer großen Verschleißfläche erreicht, die von langen, wesentlich gerade laufenden Biegungen der unteren Querfäden und von Biegungen unterhalb der Längsfäden gebildet wird. Die Differenz zwischen den der Ma­ schine zugewandten, äußersten Ebenen der unteren Querfäden und der Längsfäden ist kleiner als bisher gewohnt, wobei ein möglichst großes Fadenvolumen so­ gleich und die beiden Fadensysteme in einer späteren Phase einer Abnutzung ausgesetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß das Sieb eine gleichmäßige Struktur aufweist, was sowohl Entwässerung als auch Oberflä­ chenmarkierung betrifft. Weil die Querfäden sich an der am Papier anliegenden Oberfläche in gleicher Ebe­ ne befinden, so ist genug Tragfläche für Papiermasse vorhanden. Dank der ebenen Bindung und der Fäden von passender Größe weist die Oberfläche des erfindungs­ gemäßen Siebes keine großen, freien Öffnungen auf, sondern die Entwässerung geschieht gleichmäßig durch das ganze Sieb und das Papier erhält somit eine ebene Formation.

Im folgenden wird die Erfindung mittels vor­ teilhafter Ausführungsbeispiele der beigefügten Zeichnung genauer erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Papiermaschinengewebes in der Richtung von Längsfäden,

Fig. 2 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 in der Richtung von Querfäden,

Fig. 3 das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 als Bindungsschema,

Fig. 4 eine Ansicht eines zweiten Ausführungs­ beispiels des erfindungsgemäßen Papiermaschinengewe­ bes in der Richtung der Längsfäden,

Fig. 5 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 4 in der Richtung der Querfäden,

Fig. 6 das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 als Bindungsschema,

Fig. 7 eine Ansicht eines dritten Ausführungs­ beispiels des erfindungsgemäßen Papiermaschinengewe­ bes in der Richtung der Längsfäden,

Fig. 8 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 7 in der Richtung der Querfäden und

Fig. 9 das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 als Bindungsschema.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet Längsfäden, die ein Fadensystem in der Längsrichtung bilden. Die Bezugszeichen 2 und 3 be­ zeichnen wiederum Querfäden, die zwei Fadensysteme in der Querrichtung bilden. Diese Längsfäden und Querfä­ den verbinden sich nach einem 16-schäftigen Muster­ rapport miteinander. Fig. 3 zeigt die Ausführungs­ form der Fig. 1 und 2 als Bindungsschema. In dem beigefügten Bindungsschema bedeutet ein schwarzes Feld, daß ein Längsfaden auf einem Querfaden liegt.

Gemäß der wesentlichen Idee der Erfindung bil­ den die unteren Querfäden 3 Flottierungen in einer Länge von 13 Längsfäden an der Unterfläche des Gewe­ bes. Die oberen Querfäden 2 bilden dem unteren Quer­ faden gegenüber kürzere Flottierungen an der Oberflä­ che des Gewebes, d. h. beispielsweise an einer als Formfläche fungierenden Oberfläche. Die unteren Quer­ fäden 3 verbinden sich während eines Musterrapports mit zwei nahe beieinander liegenden Längsfäden 1. Un­ ter dem Ausdruck "mit zwei nahe beieinander liegenden Längsfäden" wird in diesem Zusammenhang verstanden, daß die Querfäden 3 mit zwei nahe beieinander, aber nicht nebeneinander, liegenden Längsfäden 1 verbunden werden. Außerdem ist die Dicke der unteren Querfäden 3 den Längsfäden 1 gegenüber so gewählt, daß, wenn die Fäden 3 durch Abnutzung abbrechen, die Bruchfe­ stigkeit der darunter laufenden Längsfäden 1, d. h. die Bruchfestigkeit in der Längsrichtung des Gewebes, 150 N/cm überschreitet.

Durch eine richtig gewählte Dicke der unteren Querfäden 3 werden die Nachteile eliminiert, die von den früher verwendeten, dicken Fäden mit langen Flot­ tierungen an der Formseite des Gewebes verursacht wurden. Einer von diesen Nachteilen ist, daß die obe­ ren Biegungen der unteren Querfäden an der Formfläche des Gewebes zu sehen sind.

Durch Anwendung eines den früheren Lösungen ge­ genüber dünneren Fadens mit langer Flottierung werden an der Unterfläche des Gewebes verhältnismäßig gerade laufende Flottierungen zustandegebracht, die begin­ nen, über die ganze Länge der Flottierung abgenutzt zu werden, und nicht nur in der Mitte, wie es sich mit vorbekannten Sieben mit langer Flottierung an der Unterseite verhalten hat.

Bei verhältnismäßig geringen Höhendifferenzen zwischen den Fadensystemen liegt der bedeutendste Vorteil darin, daß die Abnutzung in der Phase langsa­ mer wird, wenn die an der Maschine anliegende Ebene der unteren Querfäden 3 die unterste Ebene der un­ teren Biegungen der in der Maschinenrichtung laufen­ den Fäden 1 erreicht. Die verlangsamte Abnutzung ist darauf zurückzuführen, daß ein größeres Fadenvolumen, d. h. die langen Flottierungen der Querfäden 3 und die unteren Biegungen der in der Maschinenrichtung lau­ fenden Fäden 1, der Abnutzung ausgesetzt wird, wobei ein in der Maschinenrichtung laufender Faden 1 zwei untere Biegungen pro ein Musterrapport aufweist. Auf diese Weise bleiben auch die Entwässerungseigenschaf­ ten des Gewebes eine längere Zeit konstant.

Wenn die Differenzen zwischen den der Maschine zugewandten Ebenen der Längs- und Querfäden des Gewe­ bes groß sind, werden zuerst nur die Querfäden abge­ nutzt. Dabei ist die Abnutzungsgeschwindigkeit, d. h. die Geschwindigkeit, mit der der Durchmesser des Ge­ webes kleiner wird, größer als im Fall, daß auch die unteren Biegungen der in der Maschinenrichtung lau­ fenden Fäden einer Abnutzung ausgesetzt werden. In diesem Fall nutzt es nichts mehr, wenn die in der Maschinenrichtung laufenden Fäden ganz unbeschädigt bleiben, sondern das Gewebe, beispielsweise das Sieb, ist in jedem Fall unanwendbar, weil die unteren Quer­ fäden durch Abnutzung abgebrochen sind.

Wie oben festgestellt wurde, wird die Dicke der unteren Querfäden 3 erfindungsgemäß so gewählt, daß, nachdem diese beim Fahren in der Papiermaschine durch Abnutzung abgebrochen sind, auch die in der Maschi­ nenrichtung laufenden Fäden 1, d. h. die Kettenfäden, höchstens in dem Maß abgenutzt worden sind, daß die Zugfestigkeit in der Längsrichtung des Gewebes wenig­ stens 150 N/cm ist. Dabei ist es möglich gewesen, durch ein großes Abnutzungsvolumen die vollständige Abnutzung eine möglichst lange Zeit zu verzögern, und die Abnutzung ist sehr langsam vor sich gegangen.

Durch verlangsamte Abnutzung ist es möglich, eine Änderung der Eigenschaften eines Gewebes, zum Beispiel eines Siebes, beim Fahren in der Papierma­ schine zu verhindern. Wenn die äußerste Ebene der der Maschine zugewandten Querfäden 3 des Siebes nahe der äußersten Ebene der in der Maschinenrichtung laufen­ den Fäden 1 an der Maschinenseite liegt, findet die Abnutzung zuerst verhältnismäßig schnell statt, bis die äußersten Ebenen der beiden Fadensysteme, des in der Maschinenrichtung laufenden und des unteren, querlaufenden Fadensystems, einander tangieren, wo­ nach die Abnutzung auf Grund des großen verwendeten Fadenvolumens bedeutend langsamer geschieht. Die end­ gültige Abnutzung wird weiter durch Verwendung von Polyamid oder irgendeinem anderen, synthetischen, verschleißfesten Materials im Querfadensystem der Ma­ schinenseite verlangsamt.

Die äußersten Ebenen der in der Maschinenrich­ tung laufenden Fäden und der Querfäden an der Ma­ schinenseite können nahe beieinander gebracht werden, und zwar dadurch, daß ein geeigneter Schußfadentyp sowie Web- und Wärmebehandlungsprozeß gewählt werden. Je näher einander die äußersten Ebenen der erwähnten zwei Fadensysteme sich befinden, um so schneller wird die Normalsituation erreicht, in der die Abnutzung langsam geschieht und deshalb auch die Änderungen der Siebeigenschaften infolge der Abnutzung klein sind und langsam geschehen. Je schneller das Sieb abge­ nutzt wird, um so schwächer wird seine Durchlässig­ keit, was auf eine von der schnellen Abnutzung verur­ sachte Materialverschiebung durch Zurückbleiben von Fäden zurückzuführen ist. Bei verlangsamter Abnutzung nimmt auch die Abschwächung der Durchlässigkeit ab.

Der untere, an der Maschine anliegende Quer­ faden 3 wird also mit zwei Längsfäden 1 mit der Bin­ dung verbunden, wie früher festgestellt wurde. Diese zwei Längsfäden 1 sind nicht nebeneinanderliegende Fäden im Gewebe. Dank dieser Struktur wird die Stabi­ lität des Gewebes besser im Vergleich zu einem Gewe­ be, das im übrigen gleich ist, in dem aber die Quer­ fäden mit langen Flottierungen mit einem Längsfaden oder mit zwei nebeneinanderliegenden Längsfäden pro Musterrapport verbunden sind. Die Fähigkeit des Gewe­ bes, ausdrücklich einer diagonalen Ablenkung zu wi­ derstehen, wird besser, wenn die Querfäden mit langen Flottierungen mit zwei nahe beieinander, aber nicht nebeneinander im Gewebe liegenden Längsfäden verbun­ den werden.

Zwischen den zwei den Querfaden 3 der Maschi­ nenseite bindenden, in der Maschinenrichtung laufen­ den Fäden 1 kann ein Faden oder mehrere Fäden blei­ ben. In der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 ist der zwischen den erwähnten zwei in der Maschinenrich­ tung laufenden Fäden 1 bleibende, in der Maschinen­ richtung laufende Faden angeordnet, zwischen dem obe­ ren und unteren Querfaden 2, 3 zu laufen. Eine solche Lösung ist jedoch nicht die einzige Möglichkeit, son­ dern der Faden oder die Fäden zwischen den den Quer­ faden 3 der Maschinenseite bindenden, in der Maschi­ nenrichtung laufenden Fäden können auch oberhalb des oberen, querlaufenden Fadensystems liegen, je nach dem zu verwendenden Bindungsmuster. In dieser Hin­ sicht ist es wesentlich, daß der Querfaden der Ma­ schinenseite sich während eines Musterrapports mit zwei nahe beieinander liegenden, in der Maschinenrich­ tung laufenden Fäden verbindet und der Querfaden der Papierseite sich während eines Musterrapports mit zwei oder mehreren, getrennt voneinander in der Ma­ schinenrichtung laufenden Fäden verbindet.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine zweite vorteil­ hafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Papierma­ schinengewebes. Die Fig. 4 bis 6 zeigen das Gewebe in derselben Weise wie die Fig. 1 bis 3. Das Be­ zugszeichen 11 bezeichnet Längsfäden, die ein Faden­ system in der Längsrichtung bilden. Die Bezugszeichen 12 und 13 bezeichnen Querfäden, die zwei querlaufende Fadensysteme bilden. Die Fadensysteme verbinden sich miteinander in derselben Weise wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde. Fig. 6 ist ein Bindungsschema.

Die Ausführungsform der Fig. 4 bis 6 ent­ spricht wesentlich der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3. Der einzige Unterschied ist, daß in der Aus­ führungsform der Fig. 4 bis 6 der Längsfaden zwi­ schen den zwei den unteren Querfaden 13 bindenden Längsfäden 11 angeordnet ist, an dieser Stelle über den oberen Querfaden 12 zu laufen.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen ein drittes Ausfüh­ rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Papiermaschinen­ gewebes. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet Längsfäden, die ein Fadensystem in der Längsrichtung bilden. Die Bezugszeichen 22 und 23 bezeichnen Querfäden, die zwei Fadensysteme in der Querrichtung bilden. Die Fa­ densysteme verbinden sich miteinander in derselben Weise wie oben nach den Fig. 1 bis 3 und 4 bis 6 beschrieben wurde. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 bis 9 unterscheidet sich von dem Ausführungs­ beispiel der Fig. 4 bis 6 darin, daß im Beispiel der Fig. 7 bis 9 der obere Querfaden 22 sich mit mehr voneinander getrennten Längsfäden verbindet als der Faden 12 im Beispiel der Fig. 4 bis 6.

Die obenerwähnten Ausführungsbeispiele sind keineswegs beabsichtigt, die Erfindung zu beschrän­ ken, sondern die Erfindung kann im Rahmen der Pa­ tentansprüche völlig frei variiert werden. Die Erfin­ dung ist zum Beispiel auf kein bestimmtes Fadenmate­ rial beschränkt, sondern jedes beliebige, geeignete Fadenmaterial kann verwendet werden.

Claims (5)

1. Doppelgewebe für eine Papiermaschine, das ein Faden­ system in der Längsrichtung und zwei Fadensysteme in der Querrichtung aufweist, die nach einem 16-schäfti­ gen Musterrapport miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterer Querfaden (3, 13, 23) Flottierungen in einer Länge von 13 Fäden an der Unterfläche des Gewe­ bes macht, daß er sich dadurch mit dem Gewebe bin­ det, indem er während eines Musterrapports über zwei nahe beieinander liegenden Längsfäden (1, 11, 21) in der Weise läuft, daß zwischen diesen zwei Längsfäden ein Längsfaden bleibt, der oberhalb des unteren Quer­ fadens (3, 13, 23) läuft, und daß ein oberer Querfaden (2, 12, 22) an der Papierseite des Gewebes im Ver­ gleich zum unteren Querfaden (3, 13, 23) an der Ober­ fläche des Gewebes kürzere Flottierungen macht und sich während eines Musterrapports mit wenigstens zwei Längsfäden verbindet.

2. Papiermaschinengewebe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsfaden, der zwischen den zwei Längsfäden (1) bleibt, über die der untere Querfaden (3) läuft, und der oberhalb des unteren Querfadens (3) läuft, so angeordnet ist, daß er an dieser Stelle zwischen dem oberen und unteren Querfaden (2, 3) läuft.

3. Papiermaschinengewebe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsfaden, der zwischen den zwei Längsfäden (11, 21) bleibt, über die der untere Querfaden (13, 23) läuft, und der oberhalb des unteren Querfadens (13, 23) läuft, so angeordnet ist, daß er an dieser Stelle über den oberen Querfaden (12, 22) läuft.

4. Papiermaschinengewebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsfaden, der zwischen den zwei Längsfäden (1, 11, 21) bleibt, über die der untere Querfaden (3, 13, 23) läuft, ein Faden ist, der neben den beiden erwähnten Längsfäden liegt.

5. Papiermaschinengewebe nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des unteren Querfadens (3, 13, 23) so gewählt ist, daß, wenn dieser Faden durch Abnutzung abbricht, die Bruchfestigkeit des Gewebes in der Längsrichtung 150 N/cm überschreitet.