DE2407952B2

DE2407952B2 - Langsieb für eine Papierherstellungsmaschine

Info

Publication number: DE2407952B2
Application number: DE2407952A
Authority: DE
Inventors: Cleon J. Kaukauna Wis. Egan
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 1973-04-18
Filing date: 1974-02-19
Publication date: 1981-04-16
Also published as: NL7402797A; US3851681A; IT1008326B; DE2407952A1; FR2226491B1; AU473657B2; NO141660B; GB1454011A; SE393139B; AU6594874A; ES220881Y; NO141660C; CA1007910A; NO740701L; FI57623C; BR7401462D0; ES220881U; FR2226491A1; BE811677A; FI57623B

Description

Die Erfindung betrifft ein Langsieb für eine ^Dapierherstellungsmaschine, bestehend aus gewebten Längs- oder Querfäden, die in Form eines Vierschaft-Webmusters gewebt sind, wobei die Querfäden aus Vollkunststoff und die Längsfäden entweder aus Vollkunststoff oder Metall bestehen, bzw. mit Metall beschichtet sind.

Diese Langsiebe werden mit einer Vielzahl von Bindungsmustern und aus vielerlei Material hergestellt. Seit vielen Jahren werden sie aus Metalldraht hergestellt, und zwar aus weichem Messing für die tieferliegenden Kettfäden und Bronze für die Schußfäden, deren Buckel auf der Abnutzungsseite der Hauptabnutzung ausgesetzt sind. Es werden auch andere Metalle einschließlich rostfreiem Stahl verwendet, und sowohl Einfach- und Mehrfachstränge als auch hohle Drähte werden zu Langsieben verwoben. Die Bindungsmuster sind Leinwandbindung, Köperbindung und eine Vielzahl von Vierfachbindungen. In den letzten Jahren wurden auch synthetische Materialien im Fachgebiet eingeführt und zeitweise mit Metallfaden vermischt. Außerdem werden auch mit synthetischem Material beschichtete Metalldrähte verwendet.

Eine große Auswahl von Materialien steht für synthetische Fäden zur Verfügung. Anfangs wurde Nylon wegen seiner Abriebfestigkeit verwendet. Man ging jedoch zu Polyestermaterialien über, die fast kein Wasser absorbieren und im allgemeinen unempfindlich gegenüber Papierbrei sind. Die synthetischen Fäden finden als Monofil- und Vielfachstränge Verwendung. Ein Problem der synthetischen Materialien ist, daß sie sich beim Biegen während des Webevorgangs nicht bleibend verformen wie Metallfäden, und es sind eine Vielzahl von Behandlungstechniken entwickelt worden, um die aus synthetischen Fäden bestehenden Siebe nach dem Weben maßhaltig zu machen.

Ein solches Langsieb muß einer Anzahl von Erfordernissen genügen, um zur Papierherstellung geeignet zu sein. Es muß an der oberen bzw. Papierherstellungsseite trotz der Eigenschaften der

tu Weitmaschigkeit eine glatte Oberfläche darbieten, so daß die entstehende Papierbahn keine Drantabdrücke des Siebes erhält. Das Sieb muß entsprechende Wasserablaufgeschwindigkeit aufweisen und die feineren Papierfasern an der Oberfläche zurückhalten und sie nicht mit dem Wasser ablaufen lassen. Das Sieb muß als papierbahnbildendes Mittel funktionieren, bei dem sich die Papierfasern quer ζτπ· Maschine in ausreichendem Prozentsatz verfilzen. Die untere bzw. Abnutzungsseite sollte keine Einkerbungen in Saugkästen, Walzen oder Streichleisten hinterlassen. Ein solches Sieb mui.1 auch eine ausreichende Zugfestigkeit besitzen und über die Maschinenwalzen bei hoher Geschwindigkeit laufen können, es sollte maßhaltig sein und sich nicht überdehnen. Weiterhin sollte das Sieb glatt anliegen und sich an keiner Stelle der Oberfläche werfen.

Ein den vielfältigen obigen Anforderungen entsprechendes Sieb muß auch mit der bestimmten Papierherstellungsmaichine. auf der es verwendet werden soll, vereinbar sein und der Maschine angepaßt werden können. So kann eine bei einer Einrichtung erfolgreiche Kombination eines Bindungsmusters mit einem Material nicht unbedingt bei einer anderen Anwendung zufriedenstellen. Beachtet werden muß auch die Feinheit eines Siebes. Manche Bindungen sind so grob, daß sie weniger als 4 Längsfäden pro cm enthalten, während andere Bindungen weit über 100 Längsfäden pro cm aufweisen. Üblicherweise ist die Anzahl der Querfäden pro cm etwas geringer, aber es gibt auch von dieser Verallgemeinerung abweichende Ausnahmen.

■Ό Üblicherweise haben alle Längsfäden einen bestimmten Durchmesser und alle Querfäden einen anderen Durchmesser. Durch die Einführung von Querfäden mit wechselnden·. Durchmesser ist die sich abnutzende Fläche weniger eben gestaltet als bei den üblichen Bindungen. Die Bezeichnung Sieboberfläche wird verwendet, um die allgemeine Kontur zu bezeichnen, wie sie sich von der einen oder anderen Seite des Siebes gesehen bietet, und die Punkte entlang einem Faden werden als in Ebenen innerhalb des Siebes liegend bezeichnet, d. h. in einer Ebene oder Höhe innerhalb der maximalen Dicke des Siebes zwischen den die äußersten Siebebenen bildenden äußersten Fadenbuckeloberflächen.

Es ist bekannt, Querfäden wechselnden Durchmessers zu verwenden. Beim US-Patent Nr. 32 16 893 hat diese Verwendung stattgefunden, wobei aber Metallschußfäden mit Kunststoffquerfäden in Leinwandbindung, d. h. einmal oben — einmal unten laufend wechseln. Dabei haben die Kunststoffquerfäden einen größeren Durchmesser, so daß die Scheitel aller Längsfadenbuckel an beiden Seiten des Siebes in einer gemeinsamen Ebene liegen. Hierdurch konnte zwar die Widerstandsfähigkeit des Siebes gegen Abnutzung erhöht werden. Es ergab sich jedoch wegen der Lage der Blickelscheitel an der Abriebseite des Gewebes in einer Ebene eine wesentlich höhere Abnutzung dieser Seite des Gewebes, so daß die Lebensdauer eines derartigen Gewebes außerordentlich stark herabgesetzt wurde.

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Damit ist es Aufgabe der Erfindung, ein Langsieb der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß seine Lebensdauer mii einfachen Mitteln wesentlich erhöht ist

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) die Durchmesser der Querfäden untereinander in der Weise miteinander abwechsein, daß jeweils zwischen Querfäden größeren Durchmessers «.-in Querfaden kleineren Durchmessers liegt, wobei die Mindestdifferenz zwischen den kleineren und größeren Durchmessern der Querfäden zumindest 10% des kleineren Durchmessers entspricht,

b) die Buckelscheitel der Längsfäden auf der Abriebseite des Gewebes innerhalb der von den Querfäden größeren Durchmessers gebildeten gedachten Ebene liegen und

c) die Buckelscheitel der Querfäden kleineren Durchmessers auf der Abriebseite des Gewebes innerhalb der von den Buckeischeiteln der Querfäden größeren Durchmessers auf der Abriebseite des Gewebes gebildeten gedachten Ebene liegen.

Durch die unterschiedlichen Abriebebenen infolge der Anordnung von Zwischenräumen zwischen benachharten Fäden an der Abriebseite des Gewebes im Zusammenhang mit dem Vierschaftmuster des Gewebes ergibt sich eine wesentlich erhöhte Lebensda er des für die Papierherstellung verwendeten Siebes. Der Grund für die daraus resultierende erhöhte Lebensdauer kann darin gesehen werden, daß die Strömungswerte des Wassers durch das Sieb, insbesondere den über Saugkästen, Maschinenwalzen und Streichleisten laufenden unteren Teil des Siebes verändert sind. Das Wasser kann leichter durch die Papierseite des Siebes fließen und einen die einzelnen Fäden schmierenden, den Abrieb verringernden Film bilden. Durch Vorsehen einiger großer Querfäden wird mit einfachen Mitteln ein die Sieblebensdauer verlängernder größerer Abnutzungsoberflächenbereich geschaffen.

Ein Ausführungsbeispiel der F.rfindung wird nachstehend beschrieben, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Langsiebes,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Abriebseite des Siebes nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 in F i g. 2 und

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 in F i g. 2.

Fig. 1 zeigt ein Langsieb 1, hergestellt durch Vereinigung der freien Enden eines Längenabschnittes eines Gewebes in einer Naht 2. Das fertige Sieb kann bis 9 m oder noch breiter sein, und die Länge der Siebschlaufe kann bis 55 m betragen. Die Oberfläche der oberen Hälfte des Siebes 1 gemäß Fig. 1 ist die Papierseite, auf deren eines Ende der Papierfaserbrei aufgebracht wird. Die Innenseite des Siebes 1 ist die Verschleißseite und läuft über und um Maschinenwalzen und Saugkästen, und Streichleisten (Foils) bzw. Registerwalzen. Durch Steuern des Wasserablaufs durch das Sieb und Schütteln des Siebes in zur Maschine querlaufender Richtung werden die Fasern in verschiedenen Richtungen angeordnet, wobei eine beträchtliche Faserzahl in Querrichtung zur Maschine gelagert wird, um auf diese Weise die gewünschte Bahn zu bilden, die t>5 eine günstige Festigkeit in allen Richtungen hat. Durch zweckmäßige Anordnung der Walzen, Foils und Saugkasten wird die Geschwindigkeit der Wasserentfernung gesteuert und die Bahnbildung erleichtert.

In F i g. 2 ist ein Teil der Abriebsfläche des Siebes 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt, wobei die Längsfäden von oben nach unten gemäß der Figur verlaufen. Bei geschlossener Schlaufe des Siebes 1 gemäß F i g. 1 erstrecken sich die Längsfäden 3 um die Schlaufe in Maschinenrichtung, d. h. der Richtung, in der das Sieb 1 über die Walzen und anderen Teile der Langsiebpapiermaschine bewegt wird.

Die Querfäden gemäß F i g. 2 weisen zwischen einem relativ großen Querfaden 4 und einem kleineren Querfaden 5 wechselnde Durchmesser auf. Dagegen haben die Längsfäden 3 innerhalb des Siebes 1 einen gleichmäßigen Durchmesser. Die Längsfäden 3 und Querfäden 4, 5 werden in Vierfach-Bindung in einem 1-2-3-4-Muster gewebt. So läuft bei jeder Gruppe von vier aufeinander folgenden Lär.gsfäden 3 der erste unter einem bestimmten Querfaden, der zweite unter dem nächsten Querfaden, der dritte unter dem darauffolgenden Querfaden und der vierte unter dem dar.n folgenden Querfaden durch. Dieses Muster läßt einen körperähnlichen Effekt entstehen. Vierfach-Bindungen werden auch nach dem Atlasmuster hergestellt, in dem die Längsfäden in der Folge 1-3-2-4 abwechseln, und in einer Vollköperbindung, wobei jeder Längsfaden über zwei und dann unter zwei Querfäden durchläuft und aufeinander folgende Längsfäden durch einen einzelneti Querfaden gestaffelt voneinander abgesetzt sind.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Längsfaden 3 gezeigt, de>- über zwei große Fäden 4 und einen kleinen Querfaden 5 läuft und dann unter einem einzelnen kleinen Querfaden 5 in einem sich wiederholenden Muster läuft. Fig.4 zeigt einen Schnitt durch einen danebenliegenden Längsfaden 3, der über ein Paar kleiner Querfäder 5 und einen einzelnen großen Querfaden 4 und dann unter einem großen Querfaden 4 in einem sich wiederholenden Muster läuft. In Fig. 3 und 4 ist beide Male die Papierseite des Siebes I oben und die Abriebseite unten dargestellt.

Bei der in F i g. 2 bis 4 dargestellten Bindung werden im Gewebe 31,10 Längsfäden und 22,05 Querfäden pro cm gezählt. Der Längsfadendurchmesser beträgt 0,20 mm, was ein typischer Längsfadendurchmesser für ein normales Sieb dieser Feinheit ist. Der Durchmesser der großen Querfäden 4 beträgt 0,25 mm und der Durchmesser der kleinen Querfäden 5 0,20 mm. Diese Querfadendurchmesser stehen gegen 0,22 mm, die in der Regel bei einer Siebfeinheit von 31,10 Längsfäden und 22,05 Querfäden pro cm Verwendung finden. Die Längsfäden großen Durchmessers sind ungefähr um den gleichen Wert über den Normaldurchmesser erhöht, wie die kleineren Querfäden Durchmesser gegenüber einem Normalwert verkleinert sind. Auf diese Weise ist der offene Bereich der Silhouette der beschriebenen Ausführungsform gleich groß wie die üblichen Siebe von der gleichen Feinheit. Prüfungen des Widerstandes gegen Wasserdurchlässigkeit zeigen an, daß die Siebe die gleiche Durchlaßgeschwindigkeit wie die üblichen Siebe gleicher Feinheit gewährleisten, so daß wechselnde Querfadendurchmesser in die Siebe eingearbeitet werden können, ohne daß andere Bindungsparameter wesentlich verändert werden. Diese Geschwindigkeit bezieht sich auf die Wassersurchsetzung des Siebes bei Verwendung in einer Papiermaschine. Sie kann zur Wassersurchlässigkeit bei Versuchen mit kleineren Versuchsstücken ins Verhältnis gesetzt werden, auf denen sich im Labor keine Papierfasern befinden.

Die Längsfäden 3 und die Querfäden 4 und 5 des

Siebes gemäß F i g. 1 bis 4 sind vorzugsweise aus Polyestermaterial hergestellt. Wie oben gesagt, werden auch andere synthetische Materialien für derartige Siebe verwendet, zum Beispiel Nylon, Acryl- oder Copolymermaterialien. Außerdem sind Metallfaden, beschichtete Metallfaden und Kombinationen dieser verschiedenen Materialien brauchbar zur Verwirklichung der Erfindung, so lange dabei die Unebenheit der Sieboberfläche vorhanden ist.

F i g. 3 und 4 sind schematische Darstellungen, da bei de.i Fäden einige Verformungen bei der großen Spannung während des Webens vorkommen, und zwar insbesondere an den Kräusel- und Buckelformen. Diese Verformungen sind jedoch nicht gezeigt. Die Figuren zeigen jedoch, daß die Punkte eines Querfadens 4 großen Durchmessers in einer anderen Ebene als entsprechende Punkte an einem Querfaden 5 kleinen Durchmessers liegen. Weiterhin liegen die unter einem kleinen durchlaufenden Buckel 7 von Längsfäden in einer anderen Höhe als die Buckel eines unter einem großen Querfaden 4 durchlaufenden Längsfadens. Messungen zeigen, daß an der Abnutzungsseite des Siebes 1 ein Teil der Buckel der großen Querfäden 4 die untersten Punkte der Abriebfläche bilden. Dies ist die äußere Sieboberfläche und Grenze der Siebdicke. Weiter innerhalb des Siebes 1 oder in Fig. 3 und 4 aufwärts ist die nächstliegende Fadenoberfläche ein Teil der Buckel der Querfäden 5 kleinen Durchmessers. Die nächsthohe Fadenoberfläche im Inneren des Siebes 1 besteht aus den Buckeln 7 der unter den großen Querfäden 4 durchlaufenden Längsfäden. Weiter innerhalb des Siebes 1 liegen die Buckel 6 der unter den Querfäden 5 kleinen Durchmesser durchlaufenden Längsfäden. Die Ebenen im Sieb können jeweils von den Angaben der obigen Messungen abweichen, jedoch verbleibt die von den verschiedenen Fadenhöhen im Sieb gebildete Abnutzungsfläche des Siebes 1 aufgrund der wechselnden Durchmesser der Querfäden relativ uneben bzw. ungleichmäßig.

Die Abnutzung wirkt sich überwiegend an den Querfäden 4 großen Durchmessers mit langen freiliegenden Buckeln an der Abnuizungsseite aus. Ein geringerer Abnutzungsgrad wirkt sich auf die Querfäden 5 kleinen Durchmessers aus, da die tiefer liegen und einen kleineren Oberflächenbereich darbieten. Die Längsfäden 3 werden in einer späteren Phase der Sieblebensdauer abgenutzt. Dieser weitergehenden Verlagerung der Abnutzung auf wenige Querfäden ist die lange Lebensdauer des erfindungsgemäßen Siebes zuzuschreiben. Ein weiterer Faktor kann sein, daß die Unebenheit der Abriebfläche die Saugwirkung auf das Sieb 1 beim Laufen über Saugkästen und andere Maschinenteile verringert, so daß der Druck des Siebes

ίο auf die Kastenoberflächen und dgl. verringert wird. Dadurch verringert sich die Abnutzung durch Abrieb und das Sieb hat eine längere Lebensdauer. Ferner wird der Wasserfluß in den unteren Regionen des Siebes 1 durch die Unebenheit an der Abriebseite in der Weise

ι ■; verändert, daß die Unterflächen der Fäden umspült sind, bzw. an ihren Oberflächen einen feuchten Film festhalten, wenn sie über einen Saugkasten oder andere Maschinenteile laufen. Dies ergibt eine die Lebensdauer des Siebes verlängernde verbesserte Schmierung.

Durch Heben der Scheitel der Buckel 6 und 7 der Längsfäden in das Sieb wird durch die sich ergebende Bindung die Biegung der Längsfadenbuckel verringert. Die jetzt flacheren Längsfadenbuckel verringern die Tendenz der Längsfäden 3, sich bei Zug zu strecken.

r, Dadurch erhält das Sieb 1 eine verbesserte Maßhaltigkeit. Dabei bleiben die Längsfaden-Buckel jedoch tief genug gekrümmt, um sich mit den Querfäden 4,5 so weit zusammenzuschließen, daß das Sieb nicht zu locker wird.

in Durch die beschriebene Ausführungsform erhält ein Langsieb durch Verwendung wechselnder Durchmesser der Querfäden die Eigenschaft einer unebenen Oberfläche. Bei der praktischen Anwendung wird der Durchmesser der kleinen Querfäden kleiner und der

j-, Durchmesser der großen Querfäden größer als bei den üblichen Bindungen gewählt. Zwar ändern sich die offenen Bereiche der Silhouetten nicht wesentlich und der Wasserablauf erscheint unverändert gegenüber vergleichbaren bekannten Sieben, jedoch vergrößert

4(i sich die Gesamtmenge des Querfadenmaterials etwas. Dieser Tatsache kann bis zu einem gewissen Grade die. vergrößerte Abnutzungsfestigkeit des Siebes zugeschrieben werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Langsieb für eine Papierherstel.'ungsmaschine, bestehend aus gewebten Längs- oder Querfäden, die in Form eines Vierschaft-Webmusters gewebt sind, wobei die Querfäden aus Vollkunststoff und die Längsfäden entweder aus Vollkunststoff oder Metall bestehen, bzw. mit Metall beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Durchmesser der Querfäden untereinander in der Weise miteinander abwechseln, daß jeweils zwischen Querfäden größeren Durchmessers ein Querfaden kleineren Durchmessers liegt, wobei die Mindestdifferenz zwischen den kleineren und größeren Durchmessern der Querfäden (4, 5) zumindest 10% des kle^:neren Durchmessers entspricht,

b) die Buckelscheitel (6, 7) der Längsfäden (3) auf der Abriebseite des Gewebes (1) innerhalb der von den Querfäden (4) größeren Durchmessers gebildeten gedachten Ebene liegen und

c) die Buckelscheitel der Querfäden (5) kleineren Durchmessers auf der Abriebseite des Gewebes (1) innerhalb der von den Buckelscheiteln der Querfäden (4) größeren Durchmessers auf der Abriebseite des Gewebes gebildeten gedachten Ebene liegen.

2. Langsieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Buckel (6,7) der Längsfäden (3) auf der Abriebseite des Gewebes innerhalb der Ebene liegen, die von den Scheiteln der Buckel der Querfäden (5) kleineren Durchmessers gebildet wird.