PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69316280T2 30.04.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0579818
Titel MEHRLAGIGES PAPIERMASCHINENGEWEBE
Anmelder Lindsay Wire, Inc., Florence, Miss., US
Erfinder CHIU, Kai, F., Brandon, MS 39042, US
Vertreter Dr. Weber, Dipl.-Phys. Seiffert, Dr. Lieke, 65189 Wiesbaden
DE-Aktenzeichen 69316280
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 08.02.1993
EP-Aktenzeichen 939049631
WO-Anmeldetag 08.02.1993
PCT-Aktenzeichen US9301096
WO-Veröffentlichungsnummer 9316221
WO-Veröffentlichungsdatum 19.08.1993
EP-Offenlegungsdatum 26.01.1994
EP date of grant 14.01.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.04.1998
IPC-Hauptklasse D03D 11/00
IPC-Nebenklasse D03D 13/00   D03D 15/02   D21F 1/00   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht such auf ein verbessertes, mehrlagiges Papierherstellungsgewebe oder -sieb für die Verwendung in einer Papiermaschine. Das Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere zweckmäßig für das Tragen bzw. Aufnahmen der Papierbahn am nassen Ende der Papiermaschine in einem Prozeß, in welchem ein beträchtlicher Anteil wiedergewonnener Papierpulpe benutzt wird.

Hintergrund der Erfinduna

Herstellungsgewebe aus Polmyer werden zunehmend komplexer, um sich den veränderten Anforderungen in der Papierherstellungsindustrie anzupassen. Eine Hauptentwicklung in der Papierherstellungsindustrie, welche eine Verbesserung in der Struktur der existierenden Herstellungsgewebe erforderlich gemacht hat, ist die zunehmende Verwendung von wiedergewonnenen Papierfasern. Da mehr und mehr wiedergewonnene Pulpefasern in den Pulpenbrei eingeführt bzw. zugeführt werden, haben die kürzeren wiedergewonnenen Fasern zusammen mit den zugehörigen Verunreinigungen der Pulpe einen nachteiligen Effekt auf die Drainage bzw. das Abfließen, das Reinigen und die Verschleißeigenschaften des Herstellungsgewebes.

Während das Herstellungsgewebe eine enge Maschenweite auf der oberen Seite hat, muß es einen hohen Grad an Porosität aufrechterhalten, um das Abziehen großer Mengen von Wasser aus der Pulpe zu gewährleisten. Herstellungsgewebe mit komplexen Webstrukturen haben sehr kleine Fadenzwischenräume, die während der Nutzungsdauer des Gewebes leicht mit Verunreinigungen blockiert werden. Die Vewnreinigungen, die in das Gewebe eingebettet werden, fördern auch einen lokalen Verschleiß an den internen Bindekettfäden des Gewebes.

Beispielsweise haben konventionelle "dreilagige" bzw. dreischichtige Gewebe typischerweise ein separates System monofiler Bindekettfäden, die mit den unabhängigen oberen und unteren Lagen verwoben sind und diese verbinden. Die oberen und unteren Lagen des Gewebes haben unterschiedliche Elastizitätsmodule. Da das Gewebe um die Führungsrollen an dem Herstellungsende der Papierherstellungsmaschine herumgezogen bzw. geschleppt wird, erzeugt das Biegen der beiden Lagen Spannungen und Dehnungen, die einen gewissen Grad an relativer Längsverschiebung zwischen den oberen und unteren Lagen erlauben. Diese relative Verschiebung ruft internen, lokalisierten Verschleiß an den Bindekettfäden hervor und verschleißt oder "sägt" die Bindekettfäden vorzeitig, bevor die nutzbare Lebensdauer bzw. Verschleißzeit der unteren Lage des Gewebes vollständig ausgenutzt ist. Der Verschleiß der internen Bindekettfäden ist am größten an dem Kontaktpunkt zwischen der größeren unteren Kette und der Bindekette. Als Folge davon entwickeln sich Unregelmäßigkeiten in dem Gewebe und eine Ablösung der unabhängigen oberen und unteren Schichten, welche in nachteiliger Weise die auf dem Gewebe gebildete Papierbahn beeinflussen.

Aufgrund der Komplexität ihrer Webstrukturen und der Gegenwart der großen Bodenkettfäden haben konventionelle "dreilagige" Gewebe eine große Dicke mit einem großen Betrag an Leerraum in der Struktur. Das Gewebe hält eine beträchtiiche Menge an Wasser in den Leerräumen, nachdem das Band an den Entwässerungselementen vorbei zum Ausgangsende des Bildungs- bzw. Herstellungsabschnittes der Maschine gelaufen ist. Die trocknere Pulpe am Ausgangsende des Bildungs- bzw. Herstellungsabschnittes hat eine Tendenz, das in dem Korpus des Gewebes enthaltene Wasser wieder zu reabsorbieren. Eine hohe Dicke beeinflußt in nachteiliger Weise auch die Flexibilität des Gewebes in Maschinenrichtung. Flexibilität in Maschinenrichtung ermöglicht "Tischbehandlungen", d.h. das Einwirken auf die Pulpe während das Band auf dem Herstellungstisch läuft, um eine gleichmäßigere Verteilung der Holzfasern in der Pulpenschicht auf dem Gewebe zu ermöglichen bzw. zu erleichtern, um dadurch die Gleichförmigkeit der Papierbildung bzw. -herstellung zu erhöhen.

In der US-5,054,525 ist ein Doppelgewebe für die Papierherstellung offenbart, welches eine obere Schicht aufweist, die aus einem ersten Satz von Kettfäden besteht, die mit einem ersten Satz von Schußfäden verwoben sind, sowie eine untere Schicht, die aus einem zweiten Satz von Kettfäden besteht, die mit einem zweiten Satz von Schußgarnen verwoben sind, wobei der zweite Satz von Kettfäden bzw. Kettgarnen teilweise auch mit den Garnen der oberen Schicht verwoben ist, um die oberen und unteren Schichten miteinander zu verbinden.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Herstellungsgewebe für die Verwendung am nassen Ende einer Papierherstellungsmaschine bereitgestellt, um nasse Pulpe aufzunehmen, wobei das Gewebe ein mehrlagiges Gewebe ist, welches eine Breite hat, die der Breite der Papierherstellungsmaschine entspricht und eine Länge in Form einer kontinuierlichen Schleife hat, welche der Länge des Laufweges des Gewebes durch die Papiermaschine entspricht, und welche eine obere Pulpenfläche und eine untere Maschinenfläche hat, wobei die obere Pulpenfläche die Pulpe zu einer sich absetzenden bzw. verfestigenden Bahn bildet, indem der Ausstoß des freien Wassergehaltes der nassen Pulpe aus der unteren Maschinenfläche bewirkt bzw. gewährleistet wirdu wobei das Gewebe aufweist:

eine obere Lage, die einen selbsttragenden Gewebeaufbau hat, welcher obere Kettfäden bzw. Kettgarne hat, die mit oberen Schußgarnen in einem Webmuster auf der Oberseite verwoben sind, das so ausgewählt ist, daß eine gewünschte Oberflächentextur in dem Papier produziert wird, die auf der oberen Pulpenfläche ausgebildet wird, wobei die oberen Kettfäden einen im wesentiichen gleichförmigen Abstand in Richtung der Breite des Gewebes haben und eine Kettfadendichte haben, um Kanäle zwischen den Garnen zu bilden, welche den Ausstoß von freiem Wasser ermöglichen bzw. bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe aufweist:

eine Unterseite, die im wesentlichen aus einer Reihe von Bodenschußgarnen besteht, und Bindekettfäden, welche die obere Lage und die Bodenschußgarne miteinander verweben, um dadurch einen sich selbst tragenden Gewebeaufbau zu bilden, welcher die obere Lage und die untere Seite umfaßt und durch einen hohen Grad an Porosität gekennzeichnet ist, wobei die Bindekettfäden eine Kettfadendichte haben, die nicht größer ist als die Kettfadendichte der oberen Lage,

wobei die oberen Kettfäden und die Bindekettfäden die beiden einzigen Kettfädensysteme in dem Gewebe bilden, wobei die Bindekettfäden die einzigen Komponenten bilden, welche die Bodenschußgarne miteinander und mit den Garnen in der oberen Lage verbinden,

und wobei die Bindekettfäden in Richtung der Breite des Gewebes so beabstandet sind, daß sie Kanäle bilden, die in Ausrichtung bzw. registerhaltig mit einigen der Kanäle in der oberen Lage sind, um dadurch einen direkten und freien Flüssigkeitsdurchtritt durch die Zwischenräume in der oberen Lage und der Bodenseite zu definieren.

Das Herstellungsgewebe gemäß der vorliegenden Erfindung stellt ein mehrlagiges Herstellungsgewebe bereit, welches nicht entweder als "doppellagiges" oder "dreilagiges" Gewebe gekennzeichnet werden kann. Genauer gesagt stellt die vorliegende Erfindung, ähnlich wie ein "dreilagiges" bzw. "dreischichtiges" Herstellungsgewebe, ein Gewebe bereit, welches mehrere Lagen bildet und eine sich selbst tragende, unabhängige obere Lage hat, die ein System aus oberen Kettfäden bzw. Kettgarnen aufweist, welche mit einem System von oberen Schußgarnen verwoben sind. Die obere Lage hat eine obere Pulpenfläche, die eine vorgewählte Oberflächeneigenschaft in der Papierbahn bereitstellt, die auf der Pulpenfläche gebildet wird.

Im Gegensatz zu einem "dreilagigen" Gewebe hat die Bodenseite der vorliegenden Erfindung keine sich selbst tragende, unabhängige Bodenlage. Stattdessen hat es eine untere Maschinenseite, die ein System aus Bodenschußgarnen aufweist, welche größer sind als die oberen Schußgarne. Die obere Lage hat zweimal so viel Schußgarne bzw. Schußfäden wie die Bodenseite. Die Bodenseite hat kein unabhängiges Kettsystem, sondern ist stattdessen mit der oberen Lage über ein Kettfadenbindesystem verbunden, weiches einzelne oder zu Gruppen angeordnete Bindekettfädenanordnungen aufweist. Der Durchmesser der Bindekettfäden kann derselbe sein, kann größer oder kleiner sein als der Durchmesser der oberen Kettfäden. Im Gegensatz hierzu haben die Bindekettfäden in einem "dreilagigen" Gewebe immer den kleinsten Durchmesser aller Gambestandteile des Gewebes. Zusätzlich hat das Gewebe der vorliegenden Erfindung keine Bindeschußgarne.

Wie die "zweilagige" Gewebestruktur können alle Garne bzw. Fäden in Kettrichtung denselben Durchmesser haben. Während jedoch die Kettfäden der "Zweifachlagige" nebeneinander angeordnet sind, was dazu führt, daß man keine vorstehende offene Fläche in der Ansicht von oben hat, sind gemäß der vorliegenden Erfindung Kettfäden in Gruppen angeordnet mit eindeutig vorstehenden offenen Bereichen zwischen den Gruppen von Kettfäden, um das Reinigen zu erleichtern.

Das Gewebe hat eine besondere Anwendung bzw. Anwendbarkeit in einer Papierherstellungsmaschine, die einen beträchtlichen Anteil an Pulpe aus Altpapier bzw. wiedergewonnenem Papier hat. Die Abwesenheit eines unabhängigen Bodenkettsystems und eines Bindeschußsystems führt zu größeren internen Zwischenräumen, welche die Anzahl von Verunreinigungselementen vermindern, die in dem Hauptteil des Gewebes eingefangen werden und verbessert das Reinigen durch kontinuierliche Spülung bzw. Besprühung. Die Abwesenheit eines großen Bodenkettsystems vermindert auch in beträchtlicher Weise die Dicke des Gewebes, was das Volumen des Wassers vermindert, welches in dem Hauptteil des Gewebes aufgenommen werden kann und vermindert dadurch auch das Wieder-Naßmachen (der Papierbahn). Die verminderte Dicke des Gewebes erhöht auch die Flexibilität des Gewebes, was eine gleichmäßigere Verteilung der Papierfasern in dem Gewebe ermöglicht.

Da das Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung keine zwei sich selbst tragenden Webstrukturen in einer oberen und einer unteren Lage mit zwei unterschiedlichen Elastizitätsmodulen hat, sind die interne Spannung und Dehnung, welche lokalen Verschleiß an den Bindekettfäden verursachen, vermindert. Der Bindekettfaden wird in einer Art und Weise verwoben, daß die Exposition des Bindekettfadens sowohl auf der oberen Pulpenfläche als auch auf der unteren Maschinenfläche minimal gemacht wird. Das Gewebe kann schneller als konventionelle "dreilagige" Gewebe gewoben werden, da das Herstellungsgewebe kein unabhängiges Bodenkettsystem oder Schußbindesystem hat.

Kurze Beschreibung der Figuren

Alle Zielsetzungen der Erfindung werden nachstehend vollständiger beschrieben unter Bezug auf die zugehörigen Figuren, von denen:

Figur 1 eine schematische Ansicht des Herstellungsabschnittes einer Papierherstellungsmaschine ist, welche ein Herstellungsgewebe verwirklicht, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist,

Figur 2 eine vergrößerte, teilweise Ansicht von oben auf eine Ausführungsform des Gewebes der vorliegenden Erfindung ist, welches eine einzelne Kettverbindung hat,

Figur 3 eine Querschnittsansicht bezüglich der Schußrichtung ist, mit einem Schnitt enuang der Linie 3-3 in Figur 2,

Figur 4 eine Querschnittsansicht in Kettrichtung ist, mit einem Schnitt entlang der Linie 4-4 gemäß Figur 2,

Figur 5 eine vergrößerte, teilweise Draufsicht von oben auf eine weitere Ausführungsform des Gewebes der vorliegenden Erfindung ist, welche eine doppelte Kettverbindung hat,

Figur 6 eine Querschnittsansicht in Schußrichtung ist, mit einem Schnitt entlang der Linie 6-6 in Figur 5,

Figur 7 eine Querschnittsansicht in Kettrichtung ist, mit einem Schnitt entlang der Linie 7-7 in Figur 5,

Figur 8 eine vergrößerte Teilansicht von oben auf eine dritte Ausführungsform des Gewebes gemäß der vorliegenden Erfindung ist, welche einen ovalen Bindekettfaden hat,

Figur 9 eine Querschnittsansicht in Schußrichtung ist, mit einem Schnitt entiang der Linie 9-9 in Figur 8,

Figur 10 eine Querschnittsansicht in Kettrichtung ist, mit einem Schnitt entiang der Linie 10- 10 in Figur 8, und

Figur 11 eine vergrößerte, teilweise Schnittansicht in Kettrichtung ist, welche die Eigenschaft der Garne veranschaulicht.

Genaue Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

Gemäß Figur 1 ist eine Ausführungsform des Gewebes der vorliegenden Erfindung auf einer typischen Papierherstellungsmaschine in dem Herstellungsabschnitt schematisch wiedergegeben. Ein Herstellungsabschnitt, der auch als Fourdrinier-Drahtnetzabschnitt bezeichnet wird, welcher allgemein durch die Bezugszahl 10 gekennzeichnet wird, beinhaltet ein Herstellungsgewebe 12. Der Herstellungsabschnitt oder Formungsabschnitt 10 wird so genannt, da die das Papier bildenden Fasern in dem Pulpenbrei auf der Oberseite eines endlosen Formgewebebandes 12 abgelagert wird, welcher in horizontaler Richtung über Bearbeitungselemente hinweg verläuft, die unter dem horizontalen oberen Tmm des Gewebebandes angeordnet sind. Die Bearbeitungselemente werden durch Seltenträger 8 gehaltert und umfassen: glatte oder mit Rillen versehene Registerwalzen 14, einzelne oder doppelte Ablenker oder Saugköpfe 16, Folien 18, Naßsaugkammern 20, Trockensaugkammern 22 und Obergautschen (Klumpenbeseitiger) 24. Das Band hat eine Breite, welche der Breite einer Papierherstellungsmaschine entspricht und eine Lange in Form einer kontinuierlichen Schleife, welche der Lange des Laufweges des Gewebes durch die Maschine entspricht. Das Band wird umschlossen, gehalten und gestützt durch eine Anzahl von Rollen einschließlich: einer Brustwalze 26 unter einem Stoffauflaufkasten 25, von welchem der Pulpenbrei auf dem Band abgeschieden wird, einer Gautschrolle bzw. Auftragsrolle 28 und Umkehrwalzen 29.

Gemäß den Figuren 2 - 4 weist eine Ausfühwngsform der vorliegenden Erfindung eine unabhängige obere Lage auf, die allgemein mit der Bezugszahl 30 bezeichnet ist, um nasse Pulpe auf einer oberen Pulpenfläche aufzunehmen und um die Pulpe zu einer verfestigten Bahn zu formen. Die obere Lage hat einen selbsttragenden Gewebeaufbau mit zwei Kettfäden 32, die vorzugsweise vorgespannt sind, so daß sie eine gleichmäßige obere Pulpenfläche bereitstellen, die allgemein mit der Bezugszahl 36 bezeichnet ist, wenn sie mit Schußgarnen 24 verwoben sind. Die obere Lage ist normalerweise eine unabhängige einzelne Gewebeschicht in glatter 1 x 1 - Bindung, Würfelbindung 2 x 2, Flachkettbindung 1 x 2, 1 x 3, 1 x 4 oder 2 x 3 in flacher Köperbildung oder im Satinwebmuster. Kompliziertere einzelne Gewebemuster können ebenfalls verwendet werden. Die oberen Kettfäden 32 sind vorzugsweise rund, können jedoch entweder rund oder flach oder rechtwinklig oder von ovaler Form sein, wie es beispielsweise von Chiu in dem US-Patent Nr. 4,705,601 gelehrt wird, welches hier durch diese Bezugnahme einbezogen wird.

Das Gewebe hat eine herabhängende untere Seite, die aligemein mit der Bezugszahl 40 bezeichnet ist, um die Abgabe des freien Wassergehaltes der nassen Pulpe zu bewirken bzw. zu ermöglichen. Die Unterseite weist Schußgarne 44 auf, um dem Verschleiß auf der unteren Maschinenfläche zu widerstehen, die allgemein mit der Bezugszahl 46 bezeichnet wird. Im Gegensatz zu der oberen Lage 30 hat die Bodenseite 40 keine unabhängigen Bodenkettfäden, die mit den Bodenschußfäden 44 verwoben sind, um einen selbsttragenden Gewebeaufbau zu bilden. Stattdessen hängen die Schußgarne 44 an der Bodenseite an den Bindekettfäden 42, wie im folgenden diskutiert wird, für die Verbindung mit der oberen Lage. Vorzugsweise sind in der oberen Lage etwa zweimal so viel Schußfäden wie in der Unterseite. Außerdem ist es bevorzugt, daß die unteren Schußfäden 44 einen größeren Durchmesser haben als die oberen Schußfäden 34 für eine bessere Verschleißfestigkeit, da die unteren Schußfäden 44 mit den abrasiven Entwässerungselementen und den Bandwalzen der Papierherstellungsmaschine in Kontakt treten.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Gewebe einzelne Bindekettfäden 52 auf, die die Funktion des Verwebens und Verbindens der unteren Schußfäden 44 mit der oberen Lage 30 erfüllen. Die einzelnen Bindekettfäden 52 folgen dem in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Verlauf. Die Bindekettfäden 52 bilden eine Befestigung an der oberen Lage neben den Knotenpunkten, wo die oberen Kettfäden 32 über den oberen Schußfäden 34 liegen. Durch das gemeinsame Verwenden derselben Bindeposition wird eine Störung der Topographie der oberen Pulpenseite oder ein Freilegen der Bindekettfäden an der oberen Pulpenseite 36 minimal gemacht, wie man in den Figuren 3 und 4 sieht. Die Bindefäden 52 verlaufen unter zumindest einem unteren Schuß bzw. Schußfaden 44 in der Bodenseite 40, vorzugsweise in einer solchen Art und Weise, daß der Bindefaden 52 innerhalb des Gewebekörpers eingegraben ist und nicht in nennenswertem Maße an der unteren Maschinenseite 46 des Gewebes freiliegt, wie man in den Figuren 3 und 4 sieht. Wie die oberen Kettfäden 32, sind auch die Bindekettfäden 52 vorzugsweise rund, jedoch können irgendwelche oder alle Fäden oval, flach oder rechtwinklig sein. Die Bindekettfäden 52 können einen unterschiedlichen Durchmesser haben wie die oberen Kettfäden 32, haben jedoch vorzugsweise denselben Durchmesser.

Die Verteilung und Häufigkeit der Bindepunkte kann so angeordnet werden, daß man sowohl ein gleichförmiges Erscheinungsbild als auch mechanische Stabilität in dem Gewebeaufbau hat, wie es zum Beispiel in Figur 2 dargestellt ist, welche das Gewebemuster für diese Ausführungsform des Gewebes veranschaulicht. Die obere Lage hat vorzugsweise eine Kettfadendichte, die typisch für eine konventionelle Einzelschicht im Bereich von etwa 50% bis 60% Kettfadenbedeckung liegt. Die obere Fläche kann mit den langen Schußknoten auf der Flächenseite verwoben werden, wie dargestellt, oder sie kann mit den langen Kettknoten auf der Vorderseite verwoben werden, um eine andere Oberflächentextur zu erreichen.

Wie dargestellt, haben die oberen Kettfäden 32 einen im wesentiichen gleichförmigen Abstand in Richtung der Breite des Gewebes und haben eine Kettfadendichte, so daß sie Kanäle zwischen den Fäden bereitstellen, welche den Ausstoß von freiem Wasser durch die obere Schicht gewährleisten bzw. ermöglichen. In ähnlicher Weise sind die einzelnen Bindekettfäden 52, 52' (Figur 8) oder die paarweisen Bindekettfäden 152 und 154 (Figur 5) in Richtung der Breite des Gewebes voneinander beabstandet, um Kanäle zwischen den Fäden zu erzeugen, entweder einzeln oder paarweise in der Betrachtung von oben. Zumindest die Hälfte der von den oberen Ketifäden gebildeten Kanäle in der oberen Lage befindet sich in vertikaler Ausrichtung mit den Kanälen, die durch die Bindekettfäden gebildet werden, um einen direkten und freien Flüssigkeitsdurchgang durch die Zwischenräume in der oberen Lage und der unteren Lage zu bilden. Die Dichte der Bindekettfäden ist vorzugsweise nicht größer als die der Kettfäden der oberen Lage um sicherzustellen, daß die Bindekettfäden genügend offene Kanäle bereitstellen, die registerhaltig bzw. in Ausrichtung mit den Kanälen der oberen Lage sein können. Die offenen Kanäle erzeugen in der Draufsicht in beträchtlichem Maße projizierte offene Flächen.

Es versteht sich, daß das Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung besonders zweckmäßig bei Papierherstellungsvorgängen ist, welche einen beträchtlichen Anteil an wiedergewonnener Papierpulpe verwenden, da das vorliegende Gewebe nur halb so viele unteren Schußfäden 44 und keine unteren Kettfäden hat und damit größere interne Zwischenräume in dem Gewebeaufbau hat als in konventionellen doppellagigen oder dreilagigen Geweben. Da immer mehr wiedergewonnene Papierpulpe dem Pulpenbrei hinzugefügt wird, vermischt sich eine größere Anzahl von Verunreinigungen mit den Papierfasern und wird in das Gewebe eingebettet, was sowohl den internen Bindekettfadenverschleiß als auch den Verschleiß des unteren Schußfadens beschleunigen kann. Größere innere Zwischenräume fangen weniger Vewnreinigungen ein und ermöglichen es, daß das Gewebe einfacher und leichter gereinigt wird durch kontinuierliche Reinigungsbesprühungen. Die Kanäle und die in der Projektion im wesentlichen offenen Bereiche leisten bzw. gewährleisten ein direkte Durchdringen mit Wasser für das Reinigungsspülen in und durch den inneren Aufbau des Gewebes. Konventionelle doppellagige und dreilagige bzw. dreischichtige Gewebe haben viel mehr Fadenüberkreuzungen in dem inneren Aufbau, welche Verunreinigungen einfangen und eine Drainage blockieren.

Anders als konventionelle dreilagige Gewebe ist das Gewebe der vorliegenden Erfindung nicht in der Gefahr einer Trennung der oberen und unteren Lagen aufgrund von Versagen der Bindung bzw. Bindekettfäden, da das Gewebe flexibler ist und nicht aus zwei unabhängigen, selbsttragenden Schichten mit unterschiedlichen Elastizitätsmoduli gebildet ist. Da die unteren Schußfäden nicht in einer unabhängigen Schicht miteinander verbunden sind, haben die unteren Schußfäden die Freiheit, sich relativ zueinander zu bewegen, um dem Umfangsunterschied der oberen Lage und der unteren Schußfäden Rechnung zu tragen, wenn das Band um die verschiedenen Walzen der Papierherstellungsmaschine herum geführt wird. Auf diese Weise bewegen sich die Bodenschußfäden zusammen mit der Gewebestruktur der oberen Lage und beseitigen damit jegliche relative Längsverschiebung oder interne Spannungen zwischen der oberen Lage und den unteren Schußfäden.

Die Abwesenheit eines unabhängigen Systems von unteren Kettfäden in dem Gewebe der vorliegenden Erfindung erhöht in hohem Maße die Porosität der unteren Seite des Gewebes, ohne beträchtliche Leerstellen in der oberen Pulpenseite bzw. -Fläche 36 zu erzeugen. Die größere Porosität in der Bodenseite erhöht die Wasserabführung aus der Pulpe, ohne in nachteiliger Weise die Oberflächendichte der auf dem Gewebe gebildeten Papierbahn zu beeinflussen. Es versteht sich darüberhinaus, daß die Abwesenheit eines Systems von Bodenkettfäden die Dicke auf der Bodenseite vermindert und damit die Gesamtdicke des Gewebes vermindert. Konventionelle dreischichtige Gewebe haben die Tendenz, eine beträchtliche Menge an Wasser mit sich zu führenu welches aus der Pulpe extrahiert wurde, jedoch in dem Körper bzw. Hauptteil des Gewebes selbst zurückgehalten wird. Bei Verwendung eines solchen konventionellen Gewebes hat das getrocknete Papier die Tendenz, das in dem Gewebekörper eingefangene Wasser zu absorbieren. Das vorliegende Gewebe hat eine verminderte Dicke und ein geringeres internes Gewebevolumen für das Einfangen von Wasser, nachdem das Gewebe über die Entwässerungselemente zum Ausgangsende des Herstellungsabschnittes gelaufen ist.

Das Gewebe gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem einfacher und schneller zu weben, da es keine Verbindungsschußfäden verwendet. In früheren konventionellen Geweben bestand die Funktion der Bindeschußfäden nur darin, die obere Lage und die Unterseite miteinander zu verbinden und die Bindeschußfäden erfüllen im allgemeinen keinerlei Funktion bezüglich der Ausbildung oder Formgebung der Papierpulpe auf dem Gewebe. Die Webstruktur des vorliegenden Gewebes macht in effektiver Weise Gebrauch von jedem Schuß bzw. Schußfaden. Die oberen Schußfäden bilden die Papierbahn, während die unteren Schußfäden die Verschleißfestigkeit vergrößern. Zusätzlich können, da die oberen Kettfäden und die Bindekettfäden aus denselben oder unterschiedlichen Durchmessem gemacht werden können, entweder Webrahmen mit einfachen oder mit doppelten Kettbäumen verwendet werden, um das Gewebe herzustellen.

Während das Gewebe vorzugsweise als ebene Bahn gewoben und dann vernäht wird, wobei die Stränge in Kettrichtung die beim Umlaufen auftretende Zugkraft der Papiermaschine aufnehmen, kann dieses Gewebe auch mit mehr Herstellungsaufwand bzw. -schwierigkeiten als kontinuierliche Schleife gewoben werden. Es ist wohlbekannt, daß im allgemeinen das Erhöhen der Kräuselung bzw. Fältelung in den Kettfadenbindungspunkten die Festigkeit der Naht vergrößert. Die Verwendung von Bindekettfäden anstelle von Bindeschußfäden gewährleistet eine festere Naht für das Gewebe im Vergleich zu konventionellen dreischichtigen Aufbauten, da die Bindekettfäden über die oberen und die unteren Flächen hinweg verlaufen, was zu einer maximal gefalteten bzw. gekräuselten Knoten- bzw. Verbindungspunktgestaltung führt, die die Zugfestigkeit der Naht verstärkt.

Im Vergleich zu konventionellem doppelschichtigen oder dreischichtigen Gewebe kann auf der Boden- bzw. Unterseite ein Schußgarn mit größerem Durchmesser verwendet werden für eine größere Verschleißfestigkeit. Da dieses Gewebe eine verminderte Dicke und weniger Fäden auf der Unterseite hat, werden die Drainage- und Reinigungseigenschaften nicht nachteilig durch die Bodenschußgarne 44 mit größerem Durchmesser beeinträchtigt, die von der unteren Verschleißfläche vorstehen, wie man in den Figuren 3 und 4 sieht.

Eine weitere Ausführungsform eines Gewebes gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Figuren 5 - 7 dargestellt. Dieses Gewebe ist der ersten Ausführungsform ähnlich, mit Ausnahme der Bindekettfäden. In diesen Figuren sind die entsprechenden Bestandteile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, jedoch mit dem Präfix "1". In dieser Ausführungsform weisen die Bindekettfäden ein Paar von Bindekettfäden 152 und 154 auf, die mit der oberen Lage 130 und der unteren Seite 140 verwoben sind. Wie man in den Figuren 5 - 7 sieht, haben die Bindekettfäden 152 und 164 in dem Bindekettfadenpaar alternierende Bindemuster, so daß nur ein Bindekettfaden des Paares an einem Punkt aber einen oberen Schuß bzw. Schußfaden 134 verläuft.

Eine dritte Ausführungsform eines Gewebes gemäß der vorilegenden Erfindung ist in den Figuren 8 - 11 dargestellt. Dieses Gewebe ist den ersten beiden Ausführungsformen ähnlich, mit Ausnahme der Bindekettfäden. In diesen Figuren sind die entsprechenden Bestandteile mit denselben Bezugszeichen wie in den Figuren 2 - 4 gekennzeichnet, jedoch versehen mit einem Strich ('). In dieser Ausführungsform weist der Bindekettfaden 52' ein ovales Garn auf, welches eine horizontale Dicke hat, die näherungsweise das Zweifache der vertikalen Dicke des Garnes beträgt. Sowohl in der zweiten als auch in der dritten Ausführungsform des Gewebes hält die zusätzliche horizontale Dicke, die durch die Bindekettfädenpaare 152 in den Figuren 5-7 und die ovalen Bindekettfäden 52' in den Figuren 8 - 11 bereitgestellt wird, die oberen Kettfäden auseinander, wodurch in der oberen Lage ein offener Kanal in denjenigen Bereichen des Gewebes bereitgestellt wird, wo die Bindefäden mit den vergrößerten Schußfäden der unteren Lage unterhalb der oberen Lage verwoben sind, wodurch die Drainage vergrößert bzw. verbessert wird, die so ausgestaltet ist, daß sie der verunreinigten Flüssigkeit angepaßt ist, die von der wiedergewonnenen Pulpe abgegeben wird. Die Verwendung der paarweisen Bindekettfäden in den Figuren 5 - 7 und der ovalen Bindekettfäden in den Figuren 8 - 11 ermöglichen es, daß die Bindekettfäden die Trennung der Kettfäden in der oberen Gewebelage aufrechterhalten, ohne daß sie verursachen, daß die Bindekettfäden nach oben über die obere Fläche der Lage hinaus vorstehen.

In allen Ausführungsformen der Erfindung sind die Bindekettfäden mit den unteren Schußfäden verwoben, um die unteren Schußfäden an der Unterseite der oberen Lage zu verankern, wobei die Bindekettfäden sich in Abständen bzw. unterbrochen in die obere Lage hinein und über einen einzelnen oberen Schuß hinweg in den Kanälen zwischen den oberen Kettfäden erstrecken, um Knoten bzw. Verbindungspunkte bereitzustellen, die in Kettrichtung in der oberen Lage weit voneinander beabstandet sind, wobei die Knotenpunkte in nebeneinander liegenden Bindekettfäden auf gegenüberliegenden Seiten jedes Bindekettfadens in Kettrichtung des Gewebes versetzt angeordnet sind.

Während hier bestimmte Auführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und unter Bezug auf die in Figur 1 dargestellte Papierherstellungsmaschine beschrieben worden sind, besteht nicht die Absicht, die Erfindung auf solche Offenbarungen zu begrenzen. Andere Herstellungsmaschinen können Formgebungsteile mit Saugbrüstrollen, Zylindermaschinen, Doppelsiebmaschinen, Obersiebmaschinen und Variationen hiervon beinhalten. Veränderungen und Modifikationen können darin und daran vorgenommen werden für die Verwendung in irgendeinem nassen Papierherstellungsprozeß, wie zum Beispiel der Pulpenherstellung, Formgebung, dem Pressen oder Trocknen, bei welchem ein endloses Band oder ein flaches Gewebe, das nach Gewicht einen Hauptanteil aus synthetischen Fasern enthält, verwendet wird, um einen Pulpenbrei aufzunehmen, was alles innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche liegt.


Anspruch[de]

1. Herstellungsgewebe für die Verwendung am nassen Ende einer Papierherstellungsmaschine für die Aufnahme von nasser Pulpe, wobei das Gewebe ein mehrlagiges Gewebe ist, welches eine Breite entsprechend der Breite der Papierherstellungsmaschine und eine Länge in Form einer kontinuierlichen Schleife hat, welche der Länge des Laufweges des Gewebes durch die Papiermaschine entspricht, und mit einer oberen Pulpenfläche (36), sowie einer unteren Maschinenfläche (46), wobei die obere Pulpenfläche die Pulpe zu einer sich absetzenden, zusammenhängenden Bahn macht, indem sie den Ausstoß des freien Wassergehaltes aus der nassen Pulpe aus der unteren Maschinenfläche bewirkt, wobei das Gewebe aufweist:

eine obere Lage (30), die einen selbsttragenden Gewebeaufbau mit oberen Kettfäden (32) hat, die mit oberen Schußfäden (34) in einem Webmuster auf der Oberseite verwoben sind, welches so ausgewählt ist, daß es eine gewünschte Oberflächentextur in dem Papier hervorruft, welches aus der Bahn erzeugt wird, die auf der oberen Pulpenfläche ausgebildet wird, wobei die oberen Kettfäden über die Breite des Gewebes hinweg einen Im wesentiichen gleichförmigen Abstand haben und eine Kettfadendichte derart haben, daß Kanäle zwischen den Fäden gebildet werden, die die Abgabe von Wasser bewirken, wobei das Gewebe weiterhin aufweist:

eine Unterseite (40), welche im wesentiichen aus einer Reihe von unteren Schußfäden (44) besteht, und

Bindekettfäden (52), welche die obere Lage (30) und die unteren Schußgarne (44) miteinander verweben, um dadurch einen selbsttragenden Gewebeaufbau (12) einschließlich der oberen Lage (30) und der Unterseite (40) zu bilden, welcher gekennzeichnet ist durch ein hohes Maß an Porosität, wobei die Bindekettfäden (52) eine Kettfadendichte haben, die nicht größer ist als die Kettfadendichte der oberen Lage, wobei die oberen Kettfäden (32) und die Bindekettfäden (52) die beiden einzigen Kettfadensysteme in dem Gewebe bilden, und wobei die Bindekettfäden die einzigen Komponenten bereitstellen, welche die unteren Schußgarne miteinander und mit den Garnen der oberen Lage verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindekettfäden (52) über die Breite des Gewebes hinweg so voneinander beabstandet sind, daß sie Kanäle erzeugen, die mit einigen der Kanäle in der oberen Lage registerhaltig ausgerichtet sind, um dadurch einen direkten und freien Fiüssigkeitsdurchgang durch die Zwischenräume in der oberen Lage und der Bodenseite zu definieren.

2. Herstellungsgewebe nach Anspruch 1, wobei die obere Lage (30) einen unabhängigen einschichtigen Gewebeaufbau hat.

3. Herstellungsgewebe nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bindekettfäden (52) in der erwähnten Reihe hauptsächlich unterhalb der oberen Lage (30) liegen und über obere Schußgarne (34) hinweg geführt werden, um Bindungen in intervallen zu bilden, die in Kettfadenrichtung weit voneinander beabstandet sind, wobei die Bindungen benachbarter Bindekettläden abgestuft angeordnet sind.

4. Herstellungsgewebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, welches näherungsweise zweimal so viele obere Schußfäden (34) wie untere Schußfäden (44) hat.

5. Herstellungsgewebe nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, wobei die oberen Kettfäden (32) und die Bindekettfäden (52) von in etwa gleicher vertikaler Dicke sind.

6. Herstellungsgewebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das untere Schußgarn (44) eine größere horizontale Dicke hat als das obere Schußgarn (34), um auf der Unterseite (40) im Vergleich zur oberen Lage (30) eine größere Verschleißfestigkeit bereitzustellen.

7. Herstellungsgewebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bindekettfaden (32) eine obere Bindung hat, die über ein oberes Schußgarn (34) hinweg verläuft, und eine untere Bindung hat, die unter einem Bodenschußgarn (44) in einer Art und Weise verläuft, daß die Bindekettfäden nicht in nennenswertem Maße entweder auf der oberen Pulpenfläche oder auf der unteren Maschinenfläche offenliegen.

8. Herstellungsgewebe nach Anspruch 7, wobei der Bindekettfaden (52) mit der oberen Lage (30) neben einem oberen Kettfaden (32) an einem Punkt verwoben ist, in welchem der obere Kettfaden über einen oberen Schußfaden (34) hinweg verläuft.

9. Herstellungsgewebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bindekettfäden Fäden aufweisen, die in einander berührenden Paaren (152, 154) angeordnet sind, wobei die Paare in Richtung der Breite des Gewebes beabstandet sind, um Kanäle zwischen den Paaren zu erzeugen, wobei zumindest die Hälfte der von den oberen Kettfäden gebildeten Kanäle in vertikaler Ausrichtung mit den Kanälen liegt, die von den Bindekettfäden gebildet werden, um den Ausstoß von freiem Wasser durch die miteinander ausgerichteten Kanäle und ein direktes Eindringen von Flüssigkeit aus Reinigungsberieselungen gewährleisten.

10. Herstellungsgewebe nach Anspwch 9, wobei das Paar aus Bindekettfäden (152, 154) unter zumindest einem Bodenschußgarn (144) hindurch verläuft und daß jeder der Bindekettfäden in dem Paar über ein getrenntes oberes Schußgarn (134) in einer Art und Weise hinweg verläuft, daß das Paar von Bindeketifäden weder an der oberen Pulpenfläche (36) noch an der unteren Maschinenfläche (46) nennenswert freiliegt.

11. Herstellungsgewebe nach Anspwch 10, wobei jeder der Bindekettfäden in dem Paar (152, 154) mit der oberen Lage neben einem oberen Kettfaden (132) an einem Punkt verwoben ist, an welchem der obere Kettfaden (132) über einen oberen Schußfaden (134) verläuft.

12. Herstellungsgewebe nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Bindekettfaden (52) Fäden aufweist, die in Richtung der Breite des Gewebes voneinander beabstandet sind, um niedrigere Kanäle zwischen den Bindekettfäden herzustellen, wobei zumindest die Hälfte der von den oberen Kettfäden (32) gebildeten Kanäle in vertikaler Richtung mit den von den Bindekettfäden gebildeten Kanälen ausgerichtet ist, um den Ablauf von freiem Wasser durch die miteinander ausgerichteten Kanäle und das direkte Eindringen von Flüssigkeit aus Reinigungsberieselungen zu gewährleisten.

13. Herstellungsgewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die oberen Kettfäden eine gegebene vertikale Dicke haben und dadurch Kanäle definieren, die eine Breite haben, welche etwa gleich dem Zweifachen der gegebenen vertikalen Dicke ist und die Abgabe von Wasser erlauben,

wobei die Bindekettfäden (52) eine vertikale Dicke haben, die gleich der gegebenen Dicke ist, und so angeordnet sind, daß die Bindeketifäden (52) in ausgewählten Kanälen, welche in der oberen Lage vorgesehen sind, ein horizontales Maß haben, welches im wesentlichen der Breite des Kanales entspricht, jedoch nicht mit den nicht-ausgewählten Kanälen der oberen Lage zusammenfällt oder diese blockiert.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com