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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Papierherstellung.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung sowohl ein Papierauflauftuch
zur Verwendung in der Pressenpartie der Papiermaschine, wie z. B.
ein Tuch, welches üblicherweise
als ein Presstuch bezeichnet wird, sowie zur Verwendung in anderen
Partien einer Papiermaschine und in weiteren Papierherstellungsanwendungen,
und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Tuches. Insbesondere
ist das Papierauflauftuch eines von der OMS® (on-maschine-seamable – auf der
Maschine vernähbaren)
Vielfalt, und besitzt eine Mehrfachlagen-laminierte Basis.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Während des
Papierherstellungsprozesses wird eine Faserbahn durch Abscheiden
eines Faserbreies, d. h. einer wässrigen
Dispersion von Zellulosefasern auf ein sich bewegendes Auflauftuch
in der Auflaufpartie einer Papiermaschine abgeschieden. Ein großer Anteil
des Wassers wird aus dem Brei durch das Auflauftuch hindurch während dieses
Prozesses unter Hinterlassung der Faserbahn auf der Oberfläche des
Auflauftuches abgezogen.
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Die
frisch hergestellte Zellulosefaserbahn geht aus der Auflaufpartie
in eine Presspartie über, welche
eine Reihe von Presspalten enthält.
Die Zellulosefaserbahn tritt durch die Presspalten unterstützt von
einem Presstuch, oder wie es oft der Fall ist, zwischen zwei derartigen
Presstuchen hindurch. In den Presspalten wird die Zellulosefaserbahn Druckkräften unterworfen,
welche Wasser daraus ausquetschen, und welche die Fasern in der
Bahn aneinander befestigen, um die Zellulosefaserbahn in einen Papierbogen
zu überführen. Das
Wasser wird von dem Presstuch oder den Tüchern aufgenommen und kehrt
idealerweise in den Papierbogen zurück.
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Der
Papierbogen geht schließlich
zu einer Trocknerpartie über,
welche wenigstens eine Reihe von drehbaren Trocknertrommeln oder
Zylindern enthält,
welche intern mittels Dampf beheizt sind. Die Bahn, oder der frisch
erzeugte Papierbogen selbst wird in einem sinusförmigen Pfad der Reihe nach
um jede in der Reihe der Trommeln mittels eines Trocknertuches geführt, welches
die Bahn eng gegen die Oberflächen
der Trommeln hält.
Die beheizten Trommeln reduzieren den Wasseranteil des Gewebes mittels
Verdampfung auf einen gewünschten
Wert.
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Es
sei angemerkt, dass die Auflauf-, Press- und Trocknertuche alle
die Form von Endlosschleifen annehmen und in der Art von Förderbändern funktionieren.
Es sei ferner angemerkt, dass die Papierherstellung ein kontinuierlicher
Prozess ist, welcher mit erheblicher Geschwindigkeit abläuft. D.
h., der Faserbrei wird kontinuierlich auf dem Auflauftuch in der Auflaufpartie
abgeschieden, während
ein frisch erzeugter Papierbogen kontinuierlich auf Rollen nach seinem
Austritt aus der Trocknerpartie aufgewickelt wird.
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Die
zum Betuchen der Pressenpartie verwendeten Presstuche sind schwierige
Komponenten in dem Papierherstellungsprozess. Eine ihrer Funktionen
besteht in der Unterstützung
und dem Transport des herzustellenden Papierproduktes durch die Presspalten.
Diesbezüglich
dient das Tuch während des
Herstellungsprozesses als ein Förderband.
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Das
Presstuch hat auch Anteil an der Veredelung der Oberfläche des
Papierbogens. D. h., die Oberfläche
des Presstuches ist so ausgelegt, dass sie glatt und gleichmäßig elastisch
ist, so dass im Verlauf des Durchtritts durch die Pressenspalte
dem Papier eine glatte, markierungsfreie Oberfläche verliehen wird.
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Die
Presstuche nehmen, was möglicherweise
am wichtigsten ist, die großen
Mengen an Wasser auf, die aus der feuchten Papierbahn in dem Pressenspalt
herausgezogen werden. Um diese Funktion zu erfüllen, muss buchstäblich in
dem Tuch etwas vorhanden sein, wohin das Wasser gehen kann (leeres
Volumen) und das Tuch muss eine angemessene Durchlässigkeit
für Wasser
und eine akzeptable Offenheit und ein Leervolumen für seine
gesamte Betriebslebensdauer beibehalten.
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Derzeitige
Presstuche sind in einer breiten Vielfalt von Arten verfügbar, welche
für die
Erfüllung der
Anforderungen der Papiermaschinen ausgelegt sind, auf welchen sie
für die
herzustellenden Papiergrade eingebaut sind. Im Allgemeinen weisen
sie ein gewebtes Basistuch auf, in welches ein Flor aus feinem,
nicht-gewebtem Fasermaterial eingenadelt worden ist. Die Basistuche
können
aus Monofil-, mehrfädigen
Monofil-, Multifil-, mehrfädigen
Multifilgarnen gewebt sein, und können einlagig, mehrlagig, mehrfädig oder
laminiert sein. Die Garne selbst werden typischerweise aus einem
der synthetischen polymerischen Harze, wie z. B. Polyamid und Polyesterharzen,
extrudiert, welche für
diesen Zweck von dem Fachmann auf dem Gebiet der Papiermaschinentechnik
verwendet werden.
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In
den letzten Jahren hat das Interesse an Presstuchen mit laminierten
Basistuchen zugenommen. Basistuche mit dieser Art weisen zwei oder mehr
Tuchlagen auf, wobei eine oder mehrere endlose innere Lagen innerhalb
einer endlosen äußeren Lage
angeordnet sind, wobei die inneren und äußeren Lagen miteinander über ein
Fasermaterial des dadurch hindurch genadelten Flors verbunden sind. Obwohl
laminierte Basistuche die Verwendung einer Vielzahl von Webmustern
in den individuellen Basistuchlagen ermöglichen, und ein glatteres
Presstuch mit erhöhtem
Leervolumen ergeben, ist es schwierig, Basistuchlagen herzustellen,
welche adäquat
in der Abmessung, und im Aussehen und der Qualität abgestimmt sind. Ferner sind
Presstuche mit laminierten Basistuchen, welche zwei oder mehr Basistuche umfassen, üblicherweise
steifer als deren integriert gewebten Gegenstücke aufgrund der erhöhten Gesamtanzahl
von Garnen quer zur Maschinenrichtung (CD).
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Die
Schwierigkeit bei der Herstellung eines Presstuchs mit einem laminierten
Basistuch, das die Anforderungen an Glattheit, Elastizität und angemessenes
Leervolumen erfüllt,
wird weiter verschärft, wenn
man versuchen möchte,
ein derartiges Tuch auf der Maschine vernähbar zu machen.
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Es
sei daran erinnert, dass früher
Presstuche nur in Endlosform geliefert wurden. Ein angewendetes
Verfahren bestand darin, diese in der Form einer endlosen-nahtlosen
Schlaufe mittels eines als Endlosweben bekannten Prozesses zu weben.
Zusätzlich
präsentieren
Bedingungen in der Pressenpartie zusätzliche spezielle Anforderungen,
die zu erfüllen sind,
um ein funktionierendes genähtes
Presstuch zu nutzen. Kurz gesagt, entstehen diese speziellen Anforderungen,
weil sich der Nahtbereich unter Belastung, d. h., unter Kompression
in dem Presspalt oder den Spalten wie der Rest des Presstuches verhalten muss,
und weil der Nahtbereich dieselbe Durchlässigkeit Für Wasser und Luft wie der Rest
des Presstuches aufweisen muss, um eine periodische Markierung des
hergestellten Papierproduktes durch den Nahtbereich zu vermeiden.
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Trotz
dieser erheblichen Hindernisse blieb es sehr erwünscht, ein auf der Maschine
vernähbares Presstuch
wegen der vergleichbaren Leichtigkeit und Sicherheit mit welcher
es in der Pressenpartie eingebaut werden kann, zu entwickeln. Letztlich
wurden diese Hindernisse mit der Entwicklung der OMS®- (auf
der Maschine vernähbar)
und SEAMTECHTM-Produkte von Albany International überwunden.
Diese Produkte enthalten eine Naht, welche durch Bereitstellung
von Vernähschlaufen
an den gegenüberliegenden
Querrändern
der zwei Enden des Tuches erzeugt wird. Die Vernähschlaufen selbst werden durch
die Game (MD) in der Maschinenrichtung des Tuches erzeugt. Die Stiftnaht
wird erzeugt, indem die Vernähschlaufen
an den zwei Enden des Tuches in Eingriff gebracht werden und indem
ein sogenannter Stift, oder Dorn durch den durch die in Eingriff
gebrachten Vernähschlaufen
ausgebildeten Durchtritt geführt
wird, um die zwei Enden des Presstuches miteinander zu verriegeln.
Natürlich
ist es weitaus leichter und weniger zeitaufwendig, ein OMS®-Presstuch
auf einer Papiermaschine einzubauen, als der Einbau eines Endlospresstuches
darin. OMS® ist
ein eingetragenes Warenzeichen von Albany International Corp.
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Ein
Verfahren zum Herstellen eines Presstuches, das auf der Papiermaschine
mit einer "Stiftnaht" verbunden werden
kann, besteht in einem Flach-Weben des Tuches, und dann dem Einweben der
Kettenden zurück
in das Gewebe in einer Richtung parallel zu den Kettgarnen. Eine
weitere, weitaus zu bevorzugende Technik ist eine modifizierte Form
von Endlosweben, welche normalerweise eine Endlosschleife eines
Tuchs erzeugt. In dem modifizierten Endlosweben werden die Schuss-
oder Füll-Garne
durchgehend hin und her über
den Webstuhl geführt,
wobei bei jedem Durchgang eine Schlaufe an den Rändern des gewebten Tuches gebildet
wird. Da das Schuss- oder Füll-Garn,
welches letztlich zu dem Maschinenrichtungs-(MD)-Garn in dem Presstuch
wird, durchgängig
ist, sind die Nahtschlaufen, welche auf diese Weise erhalten werden, stärker als
jede, die in einem flachgewebten Tuch erzeugt werden kann.
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Obwohl
genähte
Presstuche nun erfolgreich seit einer Reihe von Jahren verwendet
wurden, hat es sich gezeigt, dass es schwierig ist, diese Nahttechniken
in laminierten Pressfilzen zu verwenden.
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In
einem herkömmlichen
laminierten Presstuch wird ein standardmäßiges Tuch mit zweilagiger Basis
mit einer Naht des auf der Maschine vernähbaren Typs verwendet. Auf
der Oberfläche
dieses Tuchs mit zweilagiger Basis ist ein Tuch auf Endlosbasis
mit einem unterschiedlichen Aufbau plaziert. Alternativ kann diese
zusätzliche
Basis flachgewoben sein, und deren Ränder über dem Nahtbereich des zweilagigen
Basistuches aneinander stoßen.
Die zwei Basistuchlagen werden dann durch Vernadeln in einem Stapelfaserflor
laminiert. Um jedoch das laminierte Tuch für den Einbau auf einer Papiermaschine
zu öffnen,
besteht jedoch einer der letzten Verarbeitungsschritte in dem Durchschneiden
des genadelten Flors, und der Maschinenrichtungsgarne der oberen
Basistuchschicht, wenn die obere Basistuchschicht endlos ist.
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Da
jedoch die Garne quer zur Maschinenrichtung der oberen Basistuchlage
nicht perfekt gerade quer zu der Oberfläche des laminierten Tuches sind,
d. h., exakt senkrecht zu den Vernähschlaufen der auf der Maschine
vernähbaren
Basistuchlage über
die volle Breite des Tuches, werden einige Garne quer zur Maschinenrichtung
während
dieses Prozesschrittes durchgeschnitten. Demzufolge sind kurze Garnenden
in der Maschinenrichtung und quer zur Maschinenrichtung oder Längen in
der oberen Basistuchlage vorhanden, welche in die Vernähschlaufen der
auf der Maschine vernähbaren
Basistuchlage wandern können.
Wenn das Tuch auf der Papiermaschinenpresse installiert wird, was
das Verrnähen
der Vernähschlaufen
erfordert, können
diese kurzen Enden oder Garn-Längen
in demselben Bereich eingefangen werden, und Schwierigkeiten bei
der Vermaschung der Vernähschlaufen
bewirken. Sie können auch
den von dem zum Verschließen
der Naht verwendeten Stift oder Dom genommenen Pfad zum Zusammenhalten
der vernaschten Vernähschlaufen blockieren
oder behindern. Dieses macht die Installation schwieriger und zeitaufwendiger
und im Hinblick auf eine verlängerte
Maschinenausfallzeit und Produktionsausfall teurer.
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Ein
zur Vermeidung dieses Problems angewendetes Verfahren besteht in
der Entfernung von einigen Garnen in der Richtung quer zur Maschine
aus der oberen Basistuchlage vor dem Vernadeln. Diese Garne werden
aus der oberen Basistuchlage in dem Bereich der Vernähschlaufen
in der unteren Basistuchlage entfernt. Obwohl dieses die Möglichkeit
des zufälligen
Durchschneidens der Garne quer zur Maschinenrichtung, und das Auslösen der
in dem vorstehenden Absatz diskutierten Probleme eliminiert, verleiht
dieses dem Vernähbereich
einen ausgeprägten
Massen- und Dickenunterschied unter Belastung in Bezug auf den Rest
des Tuches. Diese Differenz kann zu einer merkbaren Nahtmarkierung
und/oder einem Naht "Sprung" führen.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Beseitigung dieses Problems besteht in der Ausführung beider
Basistuchlagen aus dem auf der Maschine vernähbaren Typ. Deren Nähte können übereinander
oder leicht versetzt relativ zueinander in einer Längsrichtung ausgerichtet
werden, und beide Basen miteinander während der Aufbringung von Faserflor
durch Vernadelung laminiert werden. Obwohl dieses bei mehrlagigen
Basen durchgeführt
werden kann, ist es schwierig, dieses mit einlagigen Basen durchzuführen, welche
schwierig mit auf der Maschine vernähbaren Nähten mit derselben Offenheit
und Dicke unter Belastung wie der Rest des Tuches zu versehen sind.
In jedem Falle muss jede Basistuchlage in dem laminierten Presstuch
getrennt geschlossen werden. Es ist nicht nur physikalisch schwierig,
getrennt eng verbundene Basistuchlagen in dieser Weise zu vernähen, sondern
der so erhaltene Nahtbereich ist empfindlich gegenüber den
vorstehend diskutierten Dicken- und Durchlässigkeitsproblemen, da er mehr als
nur eine getrennte Naht umfasst.
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Es
liegt auch das Problem der Basisgrößenanpassung selbst bei endlos
laminierten Tuchen vor. Jedes Mal, wenn zwei getrennte Basen gewebt werden,
insbesondere mit unterschiedlichem Aufbau, bestehen Chancen, dass
die Basislängen
an dem Punkt der Lamination während
der Vernadelung unterschiedlich genug sind, um zu erfordern, dass
eine der Basis zusätzlich
bearbeitet wird. Dieses kostet Geld und benötigt Zeit. Oft muss eine der
Basen verworfen werden und eine neue hergestellt werden.
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Aus
US 4 896 709 ist ein vernähtes Papierauflauftuch
mit einem mehrlagigen Basistuch bekannt. Das Tuch enthält ein endlos
gewebtes Tuch, welches ein schlauchförmiges Band ausbildet, das flach
gedrückt
wird, um ein Basistuch mit wenigstens einem gewendelten Nahtelement
auszubilden, welches zwischen zwei gegenüberliegenden Seitenwandabschnitten
an jedem entsprechenden Längsende
des Basistuches eingefügt
wird. Die Wendelachse der Nahtelemente erstreckt sich quer zu der Längsrichtung
des Tuches und die Windungen des Nahtelementes erstrecken sich durch
Räume zwischen
benachbarten Garnen in der Maschinenrichtung und stehen unterstützend mit
den Garnen in der Maschinenrichtung in Eingriff. Die gegenüberliegenden
Längsenden
des Basistuches werden miteinander durch einen Zwischeneingriff
der Windungen der entsprechenden Nahtenden und Einführen des
Dornelementes axial durch die in Zwischeneingriff stehenden Windungen
verbunden, um ein genähtes
Endlostuch mit im Wesentlichen der doppelten vorbestimmten Dicke
zu erzeugen.
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Demzufolge
würde die
Bereitstellung eines leicht auf der Maschine vernähbaren,
laminierten Presstuches, dessen individuellen Schichten in Abessung
und im Aussehen und in der Qualität gut abgestimmt sind, und
dessen Naht leicht auf einer Papiermaschine geschlossen werden kann,
einen großen
Bedarf in der Papierherstellungsindustrie stillen. Die vorliegende
Erfindung, welche nun in den nachfolgenden Absätzen beschrieben wird, soll
diesen Bedarf der Industrie stillen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist ein auf der Maschine vernähbares Zwischen-Papiermaschinentucherzeugnis
und ein Verfahren zur Herstellung des Papiermaschinentuches.
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Das
Papiermaschinentuch der Erfindung umfasst eine erste Vielzahl von
Kettgarnen und eine zweite Vielzahl von Schussgarnen, die mittels
eines durchgehenden Schussgarnes durch eine Endloswebtechnik miteinander
verwoben sind. D. h., das durchgehende Schussgarn verwebt abwechselnd
die erste Vielzahl von Kettgarnen, um eine erste Gewebelage auszubilden,
und mit der zweiten Vielzahl von Kettgarnen, um eine zweite Gewebelage
auszubilden. Das durchgehende Schussgarn wechselt zwischen der Verwehung
mit der ersten Vielzahl von Kettgarnen und mit der zweiten Vielzahl
von Kettgarnen an jeden der zwei breitenseitigen Enden des Tuches
ab. Durch dieses Abwechseln, erzeugt das durchgehende Schussgarn
eine von einer Vielzahl von Vernähschlaufen
zur Verwendung bei der Verbindung des Tuches in eine Endlosform.
Man wird deutlich erkennen, dass das durchgehende Schussgarn das
Garn in der Maschinenrichtung (MD) der ersten und zweiten Gewebelagen
ist, wenn sich das Papiermaschinentuch in seiner Anwendungsposition
auf der Papiermaschine befindet. Das Papiermaschinentuch ist demzufolge
eine laminierte Struktur mit zwei miteinander durch die Vielzahl
von Vernähschlaufen entlang
der Enden in der Breitenrichtung verbundenen Gewebelagen.
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Das
Papiermaschinentuch kann mit einem Flor aus Stapelfasermaterial
vernadelt werden, wie es allgemein in der Industrie gemacht wird.
Die Vernadelung treibt die Fasern in und durch die zwei verwebten
Lagen hindurch, um diese weiter miteinander zu verbinden.
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Die
Vernähschlaufen
werden wie vorstehend erwähnt
verwendet, um die Enden in der Breitenrichtung des Tuches miteinander
zu verbinden, um das Tuch in die Form einer Endlosschlaufe zu versetzen. Alternativ
kann eine Monofilvernähspirale
an den Vernähschlaufen
an jedem der zwei breitenseitigen Enden des Papiermaschinentuches
entweder vor oder nach dem Vernadeln des Tuches mit einem Flor aus
Stapelfasern befestigt werden. Die Monofilvernähspiralen werden mit den Vernähschlaufen über mindestens
ein Verbindungsgarn verbunden. Die Windungen der Spiralen an den
zwei Enden des Tuches können
dann miteinander in Eingriff und auf der Papiermaschine verbunden
werden, um eine üblicherweise
als Spiralnaht bezeichnete Naht zu erzeugen.
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Während des
Webens des Papiermaschinentuches wird eine Vielzahl von mittels
Lösungsmittel
entfernbaren Bindergarnen mit wenigstens einem von dem durchgehenden
Schussgarn und der ersten und zweiten Vielzahl von Kettgarnen verwoben,
um die zwei gewebten Lagen miteinander zu verbinden. D. h., das
Tuch kann einen Kettbinder, einen Schussbinder oder Binder in beiden
Tuchrichtungen enthalten.
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Die
Bindergarne bestehen aus einem Material, das in einem speziellen
Lösungsmittel,
das nicht die funktional gewobenen Basisgarne, d. h., die erste und
zweite Vielzahl von Kettgarnen und das durchgehende Schußgarn beeinträchtigt,
aufgelöst
werden. Sobald das Tuch gewebt ist, und bevor oder nachdem es mit
einem Flor aus Stapelfasermaterial genadelt wird, werden die Bindergarne
durch Auflösung mit
dem speziellen Lösungsmittel
entfernt, um eine laminierte Struktur zu erzeugen.
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Die
vorliegende Erfindung ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines
auf der Maschine vernähbaren
Papiermaschinentuches, das die Schritte der Bereitstellung der vorstehend
erwähnten
Garne, und das Weben des zweilagigen Tuches mit einem Binder daraus mittels
einer Endloswebtechnik umfasst, wobei Vernähschlaufen an den zwei breitseitigen
Enden davon ausgebildet werden.
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In
dem Endloswebprozess wechselt der durchgehende Schussfaden zwischen
der ersten und zweite Vielzahl von Kettgarnen an den zwei breitseitigen
Enden des Tuches ab, wobei er bei jedem Wechsel eine von einer Vielzahl
von Vernähschlaufen
für die
Verbindung des Tuches in eine Endlosform erzeugt.
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Gleichzeitig
wird die Vielzahl von mittels Lösungsmittel
entfernbaren Bindergarnen mit wenigstens einem von dem endlosen
Schussgarn und der ersten und zweiten Vielzahl von Kettgarnen verwoben,
um die ersten und zweiten Lagen miteinander zu verbinden. Später werden
die durch Lösungsmittel entfernbaren
Kett- und/oder Schussbindergarne durch Auflösung mit dem speziellen Lösungsmittel entfernt,
um ein laminiertes auf der Maschine vernähbares Papiermaschinentuch
zu erzeugen, das erste und zweite miteinander an den breitseitigen
Enden des Tuches durch die Vernähschlaufen
umfasst, welche selbst durch das durchgehende Schussgarn gebildet
werden, das zum Weben der Lagen verwendet wird.
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Obwohl
das vorliegende laminierte auf der Maschine vernähbare Papiermaschinentuch primär zur Verwendung
als Presstuch gedacht ist, kann es auch Verwendung als ein Auflauf-
oder Trocknertuch oder als eine Basis für ein Harzpolymer-beschichtetes
Papierindustrie-Prozessband finden, wie z. B. als ein Langspalt-Pressband
(LNP), ein Bogenübertragungsband,
oder ein Kalanderband. Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter
unter häufiger
Bezugnahme auf die wie folgt gekennzeichneten Figuren beschrieben.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine schematische
perspektivische Ansicht eines auf der Maschine vernähbaren (OMS®) Presstuchs;
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2 ist eine schematische
perspektivische Ansicht der zwei Enden des OMS®-Presstuches vor deren
Verbindung miteinander;
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3 ist eine Querschnittsansicht
gemäß Darstellung
durch eine Linie 3-3 in 2;
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4 ist eine Querschnittsansicht,
welche der von 3 entspricht,
nach der Entfernung eines durch Lösungsmittel-entfernbaren Garns;
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5 ist eine Querschnittsansicht
gemäß Darstellung
durch eine Linie 5-5 in 3;
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6 ist eine Querschnittsansicht
gemäß Darstellung
durch die Linie 6-6 in 4;
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7 ist eine Querschnittsansicht
der Naht des OMS®-Presstuches der vorliegenden
Erfindung gemäß Darstellung
durch die Linie 7-7 in 1;
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8 ist eine Querschnittsansicht
der Naht des OMS®-Presstuches der vorliegenden
Erfindung in derselben Weise wie durch die Linie 7-7 in 1 dargestellt, nach der
Entfernung eines durch Lösungsmittel
entfernbaren Garns; und
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9 eine Querschnittsansicht
einer alternativen Ausführungsform
der Naht in derselben Weise wie durch die Linie 7-7 in 1 dargestellt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Wenn
man sich speziell den Figuren zuwendet, ist 1 eine schematische perspektivische Ansicht
eines auf der Maschine vernähbaren
(OMS®) Papiermaschinentuches 10.
Das Tuch 10 nimmt die Form einer endlosen Schlaufe an,
sobald dessen zwei Enden 12, 14 miteinander bei
der Naht 16 verbunden sind.
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2 ist eine schematische
perspektivische Ansicht der zwei Enden 12, 14 des
OMS®-Tuches 10 vor
deren Verbindung miteinander. In der Breite quer zu den Rändern von
jedem der zwei Enden 12, 14 sind eine Vielzahl
von Vernähschlaufen 18 angeordnet.
Um die zwei Enden 12, 14 miteinander zu verbinden,
werden sie zusammengebracht, wobei dadurch die Vernähschlaufen 18 an
jedem Ende miteinander abgewechselt und vermascht oder miteinander
in Eingriff gebracht werden. Die ineinander verschachtelten Vernähschlaufen 18 bilden
einen Durchtritt durch welchen ein Stift oder ein Dom ein garn-artiger Strang
oder ein Element geführt
werden kann, um die Enden 12, 14 zum Ausbilden
der Naht aneinander zu befestigen.
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Vernähschlaufen 18 sind
durch Game (MD) in der Maschinenrichtung des Tuches 10 ausgebildet, wobei
die Maschinenrichtung die Richtung des Durchlaufs des Tuches 10 auf
einer Papiermaschine ist. Bei dem Weben der Tuche 10 der
vorliegenden Erfindung sind die Garne in Maschinenrichtung, welche
die Vernähschlaufen 18 ausbilden,
durchgängige Schuss-
oder Füll-Garne
auf dem Webstuhl. Diese Schussgarne verlaufen auf dem Webstuhl in
einem Prozess endlos hin und her, was in der Industrie als modifiziertes
Endlosweben bekannt ist. In geeigneten Intervallen verlaufen sie
um einen Kantenkorde herum, und bilden damit eine Vernähschlaufe 18 für die letztliche
Nutzung bei dem Vernähen
des Tuches während
des Einbaus auf einer Papiermaschine aus.
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Verschiedene
Verfahren, die in dem U.S. Patent Nr. 3,815,645 für Codomiu
offenbart und beansprucht sind, dessen Lehren hierin durch Bezugnahme
beinhaltet sind, sind für
das Weben von OMS®-Tuchen durch modifiziertes
Endlosweben verfügbar
und können
bei der Praxisumsetzung der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
Bei einem Verfahren wird eine Kantenkorde an einem der zwei Ränder des
Webstuhls angeordnet. Die durchgehenden Schussgarne verlaufen um
den Kantenkorde unter abwechselnder Ausbildung von Vernähschlaufen 18 für die oberen
und unteren Lagen auf dem Webstuhl herum. An dem anderen Ende des
Webstuhls nehmen die Schussgarne einen durchgehenden Pfad von der
oberen Lage zu der unteren Lage oder umgekehrt wie bei dem herkömmlichen
Endlosweben. Demzufolge sind die oberen und unteren Lagen durch
eine Reihe durchgehender Schussgarne an diesem letzteren Rand des
Webstuhls verbunden, während
sie durch zwei Sätze
von Vernähschlaufen 18,
einem für
die obere Lage und der andere für
die untere Lage, vereint durch den Kantenkorde an dem ersten Rand
des Webstuhls verbunden sind. Letztlich bilden die oberen und unteren
Lagen zusammen eine Endlosschlaufe eines Tuches, welche durch Entfernen
der Kantenkorde geöffnet
werden kann.
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3 ist eine Querschnittsansicht
gemäß Darstellung
durch die Linie 3-3 in 2.
Die Querschnittsansicht liegt in der Richtung quer zur Maschine
(CD), und demzufolge werden die MD-Garne 20, 20', 22 in
Querrichtung betrachtet, während
CD-Garne 26, 28 von der Seite betrachtet werden.
Es dürfte sich
verstehen, dass in dieser und anderen Figu ren der Maßstab und
der Abstand zwischen den MD-Garnen 20, 20', 22 und
CD-Garnen 26, 28 stark für den Zweck der Verdeutlichung übertrieben
wurde.
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Man
wird unter Erinnerung daran, dass die MD-Garne 20, 20', 22 Schuss-
oder Füllgarne
sind, erkennen, dass das in 3 dargestellte
Tuch 10 ein zweilagiges Tuch mit einem Schussbinder ist.
DAS CD-Garn 26, welches ein Kettgarn auf dem zum Weben
des Tuches 10 verwendeten Webstuhl ist, ist mit den MD-Garnen 20, 22 verwebt,
um eine von den zwei Lagen zu bilden. Das CD-Garn 28 ist
andererseits mit MD-Garnen 20', 22 verwebt, um die andere von
den zwei Lagen auszubilden. Es kann auch als ein 2½-lagiges Tuch beschrieben
werden. Obwohl ein spezifisches Webmuster in 3 dargestellt ist, dürfte es sich verstehen, dass
es lediglich für
den Zweck der Veranschaulichung dargestellt ist, und dass ein zweilagiges
Tuch mit beliebigem Webmuster mit einem Kettbinder, einem Schussbinder
oder beiden Arten von Bindern verwendet werden kann, um das Tuch 10 der
vorliegenden Erfindung zu weben.
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Es
dürfte
sich auch verstehen, dass die MD-Garne 20, 20', 22 und
CD-Garne 26, 28 ein beliebiges von den Garnklassifikationen
sein können, welche üblicherweise
von dem Fachmann in der Papiermaschinentuchindustrie verwendet wird,
um Presstuche zu weben. D. h., jedes von den MD-Garnen 20, 20', 22 und
CD-Garnen 26, 28 kann ein Monofil-, mehrfädiges Monofil-,
Multifil-, mehrfädiges Multifil-,
gesponnenes, gewirktes Monofil-, gewirktes Multifil-, geflochtenes
Monofil-, geflochtenes Multifil-, Polyurethan-beschichtetes Monofil-, mehrfädiges Monofil-
und Multifil sowie ein Biokomponenten- oder irgendein anderer Typ von Garnen
sein. Das MD-Garn 22 oder im Allgemeinen das Garn oder
die Garne, welche als die die zwei Lagen zusammenhaltenden Binder
dienen, wie z. B. SOLVRON® (Polyvinylalkohol) oder
Kalziumalginat, welche in Wasser lösbar sind. Alternativ sind
bestimmte ungehärtete polymerische
Harzmaterialien in warmem Wasser lösbar und könnten für das MD-Garn 22 verwendet werden.
Ungehärtete
Acryle sind ein Beispiel derartiger Materialen. Andererseits können die
MD-Garne 20, 20' und
CD-Garne 26, 28 Polyamide, Polyester, Polyaramide,
Polyesterketone (PEEK) und Polyurethane sein, oder irgendein anderes
polymerisches Harzmaterial, aus welchem Textilgarne extrudiert oder
geformt werden können.
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4 ist eine Querschnittsansicht,
welche der in 3 bereitgestellten
entspricht, des Tuches 10, nachdem durch Auflösung unter
Verwendung eines geeigneten Lösungsmit tels
das MD-Garn 22 entfernt ist. Nach der Entfernung des MD-Garns 22 in dieser
Weise sind die zwei Lagen 30, 32 voneinander getrennt.
Die Lage 30 ist ein einlagiges Tuch, welches durch die
Verwebung der MD-Garne 20 mit den CD-Garnen 26 gebildet
wird, während
die Lage 32 ein einlagiges Gewebe ist, das durch die Verwebung der
MD-Garne 20' mit den CD-Garnen 28 gebildet wird.
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5 ist eine Querschnittsansicht
des Tuches 10 gemäß Darstellung
durch die Linie 5-5 in 3.
In 5 ist die Vernähschlaufe 18 dargestellt, die
an dessen Ende 12 ausgebildet ist, wo das MD-Garn 20 umkehrt,
indem es um eine (nicht dargestellte) Kantenkorde während des
Webvorgangs geschlagen wird, und zu dem MD-Garn 20' wird. Es kann
nun deutlicher zu verstehen sein, dass die MD-Garne 20, 20' ein und dasselbe
durchgehende Schussgarn sind, welches über dem Webstuhl hin und her
verläuft
und eine Vernähschlaufe 18 ausbildet,
wenn es um die Kantenkorde an der Schlaufenausbildenden Kante des
Webstuhls herum verläuft.
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Andererseits
muss das MD-Garn 22 nicht endlos in derselben Weise wie
die MD-Garne 20, 20' gewoben
sein, sondern kann in einem anderen Muster gewoben sein. In 5 ist das MD-Garn 22 mit
einem Ende an die Vernähschlaufe 18 angrenzend
dargestellt. Es besteht keine Notwendigkeit, eine derartige Vernähschlaufe 18 mit
dem MD-Garn 22 auszubilden, oder es in einer modifizierten
Endlosweise zu weben, da das MD-Garn 22, das aus einem
lösbaren Material
besteht, in jedem Falle durch ein geeignetes Lösungsmittel entfernt werden
muss. Im Allgemeinen ist natürlich
dieses Lösungsmittel
eines, welches das MD-Garn 22 auflöst, ohne irgendeines der MD-Garne 20, 20' oder CD-Garne 26, 28 aufzulösen.
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6 ist eine Querschnittsansicht
des Tuches 10 gemäß Darstellung
durch die Linie 6-6 in 4 und
entspricht der in 5 bereitgestellten nach
der Entfernung des MD-Garns 22 durch eine Auflösung unter
Verwendung des geeigneten Lösungsmittels.
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Nach
der Entfernung des MD-Garns in dieser Weise sind die zwei Lagen 30, 32 miteinander
nur an den Vernähschlaufen 18 verbunden.
Demzufolge ist ein laminiertes Tuch 10, das zwei einzelne
Lagen 30, 32 umfasst, wovon jede aus MD- und CD-Garnen gewoben
ist, und in eine Endlosform mittels der Vernähschlaufen 18 verbindbar
ist, das Ergebnis.
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7 ist eine Querschnittsansicht
der Naht 16 gemäß Darstellung
durch die Linie 7-7 in 1 vor
der Entfernung des MD-Garns 22. Die Vernähschlaufen 18 an
den Enden 12, 14 werden miteinander in Eingriff
gebracht, wie es vorstehend erläutert wurde
und ein Stift oder Dorn 34 durch den durch die miteinander
in Eingriff stehenden Vernähschlaufen 18 definierten
Durchtritt hindurchgeführt,
um die Enden 12, 14 miteinander zu verbinden.
Ein Flor 36 aus Stapelfasermaterial wird durch das Papiermaschinentuch
hindurch genadelt. Die Stapelfasern können Fasern aus Polyamid, Polyester,
Polyimid, Polypropylen, Polyolefin, Polyethylenterephthalat (PET),
Polyetheretherketon (PEEK), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyaramid,
Para-Aramid oder Meta-Aramid enthalten. Alternativ oder zusätzlich zu
dem Flor 36 aus Stapelfasern kann das Papiermaschinentuch
mit einem polymerischen Harzmaterial oder faserverstärktem polymerischen
Harzmaterialimprägniert werden.
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8 ist eine Querschnittsansicht
der Naht 16 in derselben Darstellung wie durch die Linie
7-7 in 1 nach der Entfernung
des MD-Garns 22. Die Vernähschlaufen 18 an den
Enden 12, 14 werden miteinander in Eingriff gebracht,
wie es vorstehend erläutert
wurde und ein Stift oder Dorn 34 durch den durch die miteinander
in Eingriff stehenden Vernähschlaufen 18 definierten
Durchtritt hindurchgeführt, um
die Enden 12, 14 miteinander zu verbinden. Ein Flor 36 aus
Stapelfasermaterial wird durch die Lagen 30, 32 hindurch
genadelt, um diese miteinander zu verbinden. Der Flor 36 kann
Stapelfasern aus jedem der der vorstehend angegebenen Materialien
enthalten. Alternativ oder zusätzlich
zu dem Flor 36 aus Stapelfasern können die Lagen 30, 32 miteinander verbunden
werden, indem sie mit einem polymerischen Harzmaterial oder faserverstärktem polymerischen
Harzmaterial imprägniert
werden.
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Das
durch Lösungsmittel
entfernbare MD-Garn 22 kann zu jedem Zeitpunkt nach dem
Weben während
des Herstellungsprozesses oder nach dem Einbau auf der Papiermaschine
entfernt werden.
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9 ist eine Querschnittsansicht
einer alternativen Nahtausführungsform 38 in
derselben Darstellung wie durch die Linie 7-7 in 1. In der Naht 38 werden die
Vernähschlaufen 18 nicht
miteinander in Eingriff gebracht. Statt dessen wird eine extrudierte
Monofilvernähspirale 40 an
jedem Ende 12, 14 durch in Eingriff bringen der
Monofilver nähspirale 40 mit
den Vernähschlaufen 18 an
den Enden 12, 14 und durch Durchführen eines
oder mehrerer Verbindungsgarne 42 durch die sich überschneidenden
Monofilvernähschlaufen 40 und
die Vernähschlaufen 18 gebildeten
Durchtritte geführt.
Die Naht 38 wird dann durch in Eingriff bringen der einzelnen
Windungen der Nahtspiralen 40 verschränkt, und indem ein Stift oder
ein Dorn 34 durch den durch die sich überschneidenden Windungen gebildeten
Durchtritt hindurchgeführt
wird. Ein Flor 36 aus Stapelfasern aus irgendeinem der
vorstehend angegebnen polymerischen Materialien wird durch die Lagen 30, 32 hindurch
genadelt, um diese miteinander entweder zu verbinden, bevor oder
nachdem die Monofilvernähspiralen 40 an
den Enden 12, 14 angebracht werden.
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Wie
vorstehend angemerkt, kann das vorliegende Papiermaschinentuch als
eine Basis für
ein Polymer-beschichtetes Papierindustrie-Prozessband (PIPB) verwendet
werden, wie z. B. als ein Langspaltdruck-(LNP)-Band, ein Bogen-Transportband, oder
ein Kalanderband. In einem derartigen Falle wird wenigstens eine
Seite des Papiermaschinentuches mit einem polymerischen Harzmaterial,
wie z. B. Polyurethan, beschichtet, nachdem das lösbare Bindergarn
entfernt worden ist. Vor der Aufbringung der Beschichtung kann das
Papiermaschinentuch mit einem Flor aus Stapelfasermaterial genadelt
werden.
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Die
vorliegende Erfindung bietet einige Vorteile, welche nicht von den
Tuchen nach dem Stand der Technik erbracht werden. Zuerst und vor
allem wird ein laminiertes OMS®-Tuch in einem Arbeitsgang auf dem Webstuhl
erzeugt, wobei beide Laminate oder Lagen in einem Stück gewebt
werden. In der bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Tuch selbst zwei einzelne Lagen, welche für sich selbst schwierig
zu vernähen
wären,
welche aber gemeinsam vernäht
werden, da die Vernähschlaufen
selbst durch ein Garn geformt werden, welches als das MD-Garn für beide
Lagen dient. Ferner sind die zwei Lagen perfekt in der Größe abgestimmt,
was die für die
herkömmlichen
laminierten Presstuchen endemischen Übereinstimmungsprobleme vermeidet.
Die in der Art der vorliegenden Erfindung erzeugte Naht besitzt
weitaus ähnlichere
Eigenschaften zu dem Rest des Körpers
des laminierten Tuches als eine, welche sich aus der getrennten
Vernähung
jeder einzelnen Lage ergibt, und markiert wesentlich weniger wahrscheinlich
das zu herstellende Papier. Schließlich kann, da die Laminate
in einem Stück
gewebt werden, die Anzahl der CD-Garne in jeder Lage kleiner sein
als erforderlich wären, wenn
sie getrennt gewebt werden. Dieses stellt sicher, dass jede Lage
leichter und offener ist, und dass das so erhaltene laminierte Presstuch
nicht so schwer, dicht oder steif wie das nach dem Stand der Technik
ist.
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Natürlich sind
Modifikationen des Vorstehenden für den Fachmann auf diesem Gebiet
ersichtlich, würden
aber nicht die so modifizierte Erfindung über den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche hinaus
bringen.