EP0388601A2 - Formiersieb für die Nasspartie einer Papiermaschine - Google Patents

Abstract

1.1. Formiersieb für die Naßpartie einer Papiermaschine, bestehend aus einem einlagigen oder mehrlagigen Gewebe aus Metall oder Kunststoff, das im Bereich seiner randseitigen Hochverschleißzone eine Verstärkung gegen Abnutzung durch Abrieb aufweist. 1.2. Um die Verschleißbeständigkeit der Hochverschleißzonen zu erhöhen, ist bereits vorgeschlagen worden, in diesen Zonen zusätzliche Verschleißfäden in das Gewebe einzuweben. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Verstärkung bereits beim Weben angebracht werden muß, weshalb die Verstärkungsfäden für jedes Sieb mit einer anderen Breite neu plaziert werden müssen bzw. beim Weben der Breitenzuschnitt durch die Positionierung der Verstärkungsfäden bereits festgelegt ist, wodurch Webfehlern, die sehr häufig in der Nähe der Webkanten auftreten, nicht mehr ausgewichen werden kann. 1.3. Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß die Verstärkung in Form einer Verschleißmasse auf das Gewebe aufgebracht und mit ihm verbunden ist, wodurch die Herstellung der Verstärkung der Hochverschleißzonen erst nach dem Weben und Fixieren oder auch erst nach dem Siebzuschnitt und dessen Nahtung erfolgen kann.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Formiersieb für die Naß­partie einer Papiermaschine, bestehend aus einem einlagigen oder mehrlagigen Gewebe aus Metall oder Kunststoff, das im Bereich seiner randseitigen Hoch­verschleißzone eine Verstärkung gegen Abnutzung durch Abrieb aufweist.
• Derartige Formiersiebe werden zur Herstellung von Pa­pier eingesetzt und laufen als endlose Bänder über das Walzensystem der Naßpartie der Papiermaschine. Dabei entwässern sie eine Fasersuspension, bilden da­durch ein Faservlies und transportieren dieses Vlies zur Pressenpartie der Papiermaschine. Bei diesem Pro­zeß können derartige Siebe sich mit Geschwindigkeiten bis zu 2000 m/min bewegen. Aufgrund des Oberflächen­kontaktes mit den Entwässerungselementen und den Wal­zen nutzen sich solche Siebe ab, werden also ver­braucht.
• Es hat sich gezeigt, daß die Abnutzung oder der Ver­schleiß dieser Siebe unabhängig von ihrer Bauart vor allem in einem streifenförmigen Gebiet in der Nähe ihrer Ränder und parallel zu diesen besonders schnell stattfindet. Dieses Gebiet hohen Verschleißes, auch Hochverschleißzone (HVZ) genannt, ist also ein die Le­bensdauer dieser Siebe wesentlich mitbestimmender Fak­tor. Haben die Siebe einen bestimmten Abnutzungsgrad erreicht, besteht die Gefahr des Querreißens, wodurch das Sieb unbrauchbar wird und durch ein neues Sieb er­setzt werden muß. Die Folge dieses Verschleißes ist also nicht nur der Verlust des Siebes als solchem, sondern auch Maschinenstillstand und Produktionsaus­fall für die Zeitspanne des Siebwechsels.
• Um die Verschleißbeständigkeit der Hochverschleißzonen zu erhöhen, ist bereits vorgeschlagen worden, in die­sen Zonen zusätzliche Verschleißfäden in das Gewebe einzuweben. Diese Art der Verstäkung hat jedoch den Nachteil, daß sie bereits beim Weben angebracht werden muß. Da die Papiermaschinensiebe unterschiedliche Brei­ten aufweisen, müssen solche Verstärkungsfäden für je­des Sieb mit einer anderen Breite neu plaziert werden. Zu diesem Zweck sind erhebliche Umzieharbeiten erfor­derlich. Außerdem ist durch die Positionierung der Ver­stärkungsfäden beim Weben auch der Breitenzuschnitt festgelegt. Dies bedeutet, daß Webfehlern, die sehr häufig in der Nähe der Webkante auftreten, durch den Zuschnitt nicht mehr ausgewichen werden kann. Eine Ver­stärkung der Hochverschleißzonen mittels zusätzlicher Verschleißfäden hat sich daher als relativ unwirt­schaftlich erwiesen und wird deshalb auch nur in Son­derfällen ausgeführt.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht demnach darin, die Verstärkung der Hochverschleißzonen mit anderen Mit­teln durchzuführen, die keine nachteiligen Auswir­kungen der oben geschilderten Art haben.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verstärkung in Form einer Verschleißmasse auf das Gewebe aufgebracht und mit ihm verbunden ist.
• Der Grundgedanke des Erfindungsvorschlags besteht somit darin, die Verstärkung der Hochverschleißzonen erst nach dem Weben und Fixieren anzubringen oder auch erst, falls dies gewünscht werden sollte, nach dem Siebzu­schnitt und dessen Nahtung. Zu diesem Zweck werden in den zu verstärkenden Hochverschleißzonen des Siebgewe­bes Verstärkungselemente von einer Verschleißmasse auf dem Gewebekörper bzw. in dem Gewebekörper angebracht.
• Es ist denkbar, daß die Verschleißmasse die Hochver­schleißzone nur teilweise bedeckt, wozu sie, gemäß ei­ner vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, eine zu den Rändern des Siebs in etwa parallel verlaufende Li­nienstruktur bildet oder punktförmig oder strichförmig auf die Sieboberfläche aufgebracht ist.
• Die Verschleißmasse besteht, gemäß einem weiteren Vor­schlag, der sich besonders bewährt hat, aus einem Po­lymer, das mit einem Schmelzkleber vermischt ist. Als Polymer haben sich Polyester oder Polyamid als beson­ders geeignet erwiesen. Das Polymer kann in Form von Monofilen oder Multifilen vorliegen, welche mit einem Haftvermittler auf dem Sieb befestigbar sind. Grund­sätzlich kann die Verschleißmasse unabhängig von ihrer Konfiguration, in der sie auf der Sieboberfläche vor­liegt, sowohl auf der Innenseite als auch auf der Aus­ senseite des Siebs aufgebracht sein, da Verschleißer­scheinungen in der Regel auf beiden Siebseiten in ei­nem mehr oder minder ausgeprägten Maße auftreten.
• Die Verschleißmasse ist zweckmäßigerweise auf dem Siebgewebe so aufgebracht, daß sie zumindest teilweise in den Gewebekörper eindringt und sich in ihm veran­kert. Das Aufbringen der Verschleißmasse, das in den ober erwähnten punktförmigen, strichförmigen oder li­nienförmigen Konfigurationen erfolgen kann, geschieht vorteilhafterweise in Form von Spinnfäden oder Faden­partikeln.
• Für die Dicke der Verschleißmasse, mit der sie über die Gewebeoberfläche hinausragt, hat sich ein Bereich von 10 µm bis 300 µm als besonders vorteilhaft erwie­sen. Dabei versteht es sich, daß die Dicke letztlich von dem Verschleißmassenmaterial und der mittleren Le­bensdauer des Siebgewebes abhängt, wobei entsprechende Erfahrungswerte zugrundezulegen sind und angestrebt wird, daß die Verschleißmasse dann aufgebraucht ist, wenn das Sieb als solches aufgrund des normalen Ver­schleißes in anderen Oberflächenbereichen des Siebes als in den Hochverschleißzonen ausgetauscht werden muß.
• Da die Verschleißmasse in den Hochverschleißzonen die Durchlässigkeit dieser Zonen für das aus dem Papier­stoff zu entfernende Wasser naturgemäß verringert, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Verschleißmassen­auftrag auf die Sieboberfläche in den oben erwähnten Mustern vorzunehmen, um dadurch die Durchlässigkeit zu steuern. Eine gezielte Verringerung der Durchlässigkeit in den Hochverschleißzonen kann sich dabei sogar zusätz­lich verschleißmindernd auswirken, weil sie der Aus­trocknung der Ränder des Faservlieses entgegenwirkt.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeich­nung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines endlosen For­miersiebs in verkleinertem Maßstab, auf dessen randseitigen Hochverschleißzonen auf der Innen­seite und der Außenseite des Siebs eine Verschleiß­masse aufgebracht ist,
• Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Siebgewebes gemäß Fig. 1, auf dessen Innenseite die Verschleißmasse punktförmig aufgebracht ist,
• Fig. 3 eine schematische Draufsicht eines Teils des Ran­des eines Formiersiebgewebes, bei dem die Ver­schleißmasse in Form von in etwa parallel verlau­fenden Linien aufgebracht ist,
• Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche schematische Draufsicht eines Teils des Randbereiches des Siebgewebes, bei dem die Verschleißmasse in Form eines aus einzelnen aufeinanderfolgenden und nebenein­anderliegenden Strichen gebildeten Streifens auf­gebracht ist, und
• Fig. 5 eine den Figuren 3 und 4 ähnliche Draufsicht, bei der die Verschleißmasse punktförmig auf die Sieb­oberfläche aufgebracht ist, entsprechend der Schnittansicht von Fig. 2.
• Das in Fig. 1 schematisch dargestellte endlose Formier­sieb 10, das aus einem ein- oder mehrlagigen Gewebe aus Metall- oder Kunststoffäden bestehen kann, weist im Be­reich seiner randseitigen Hochverschleißzonen sowohl auf der Innenseite 3 des Formiersiebs als auch auf seiner Außenseite 11 eine Verstärkung 1, 2 in Form einer Ver­schleißmasse auf, die aus einem Polymer besteht, das mit einem Schmelzkleber vermischt ist und beispiels­weise ein Polyester oder ein Polyamid ist. Die Ver­schleißmasse bildet eine zu den Rändern 5, 6 des For­miersiebs 10 in etwa parallel verlaufende Linienstruk­tur 7, wie sie aus Fig. 3 ersichtlich ist, bestehend aus Linienscharen, die sich in Sieblängsrichtung er­strecken, wobei die Abstände der einzelnen Linien so gewählt werden können, daß die Durchlässigkeit der Ver­stärkungen 1, 2 für das aus dem Papierstoff abzuführen­de Wasser präzise einstellbar ist. Dabei wurde festge­stellt, daß sich eine gezielte Verringerung der Durch­lässigkeit sogar zusätzlich verschleißmindernd auswirkt, weil sie der Austrocknung der Ränder des sich auf dem Siebgewebe bildenden Faservlieses entgegenwirkt.
• Die Herstellung der Hochverschleißzonenverstärkung, al­so das Aufbringen der Verschleißmasse, erfolgt somit erst, nachdem das Siebgewebe hergestellt worden ist, wobei, wie in Fig.1 gezeigt, die Hochverschleißzonen­verstärkung zweckmäßigerweise erst nach dem Zuschnitt und nach der Nahtung des Siebes vorgenommen worden ist, obgleich dies nicht Bedingung ist, so daß die Verstär­kung eine sich in Sieblängsrichtung erstreckende, unun­terbrochene, bandförmige Zone beidseitig des Formier­siebrandes 5, 6 bildet.
• Wie aus der vergrößerten Teillängsschnittansicht eines Formiersiebgewebes der in Fig. 1 gezeigten Art entnehm­bar ist, läßt sich die Verschleißmasse auf die Gewebe­oberfläche auch in Form von Punkten 9 aufbringen, wo­durch in etwa die in Fig. 5 in Draufsicht gezeigte Kon­figuration auf der Sieboberfläche entsteht. Diese punkt­ förmige Konfiguration wird von Tropfen gebildet, welche feste Partikel eines Materials hoher Abriebfestigkeit enthalten können. Solche Partikel können zum Beispiel Abschnitte von Polyamid Monofilamenten oder -Multifila­menten sein.
• Die Verschleißmasse besteht in den in den Zeichnungs­figuren beispielsweise dargestellten Konfigurationen, also in den Linienstrukturen 7 von Fig. 3, der strich­förmigen Struktur 8 von Fig. 4 und der punktförmigen Struktur 9 von Fig. 5,aus einem Polymer, das mit einem Schmelzkleber vermischt ist und zweckmäßigerweise ein Polyester oder Polyamid ist. In den Fällen, in denen das Polymer wenigstens teilweise aus Monofilen oder Multifilen gebildet ist, lassen sich diese Fäden auf dem Sieb nach der Benetzung oder dem Tränken mit einem Haftvermittler auflegen und auf diese Weise befestigen oder aus einer Polyester- oder Polyamid-Schmelze bei­spielsweise mit Hilfe einer Spinndüse in Form von Spinnfäden auf die Siebgewebeoberfläche beschichtungs­artig aufbringen. Zur besseren Haftung am Siebkörper kann die Schmelze in diesem Fall auch ein Haftmittel, bei­spielsweise einen Schmelzkleber, enthalten.
• Anstelle von in Form ganzer Fäden läßt sich die Ver­schleißmasse aber auch in Form von Fadenpartikeln auf das Siebgewebe aufbringen, die - wie bereits in Verbin­dung mit Fig. 5 erwähnt - dann,von einem Schmelzkleber umschlossen,tropfenförmig abgelegt werden.
• Unabhängig von der gewählten Strukturierung der Ver­schleißmasse auf der Sieboberfläche, für die die Figu­ren 3 bis 5 nur Beispiele zeigen, die keinerlei be­schränkenden Charakter haben sollen, weil auch vielfäl­tigste andere Strukturen dieselbe Aufgabe der nachträg­ lichen Schaffung einer Verschleißzone auf dem fertigen Siebgewebe erfüllen, wird die Menge der aufzutragenden Verschleißmasse den jeweiligen Umständen entsprechend gewählt, das heißt, Kriterium für diese Menge ist nicht nur die gewünschte Wasserdurchlässigkeit der Verschleiß­zone, sondern vor allem die gewünschte Lebensdauer, die naturgemäß nicht länger zu sein braucht wie die mittle­re Lebensdauer der übrigen Formiersiebbereiche. Davon ist dann nicht nur das für die Verschleißmasse gewählte Material abhängig, für das im obigen Polyamid und Poly­ester angegeben wurde, jedoch auch andere verschleiß­hemmende, dem Fachmann bekannte Materialien in Frage kommen, sondern auch die mittlere Dicke des Massenauf­trags auf die Gewebeoberflächen wird sich danach zu richten haben, für die Werte zwischen etwa 30 µm bis etwa 150 µm sich als besonders günstig erwiesen haben.

Claims (12)

1. Formiersieb für die Naßpartie einer Papiermaschine, bestehend aus einem einlagigen oder mehrlagigen Gewebe aus Metall oder Kunststoff, das im Bereich seiner rand­seitigen Hochverschleißzone eine Verstärkung gegen Ab­nutzung durch Abrieb aufweist, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Verstärkung (1, 2) in Form einer Verschleißmasse auf das Gewebe aufgebracht und mit ihm verbunden ist.

2. Formiersieb nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Verschleißmasse die Hochverschleißzone nur teilweise bedeckt.

3. Formiersieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Verschleißmasse eine zu den Rändern (5, 6) des Siebs (10) in etwa parallel verlaufende Linienstruktur (7) bildet.

4. Formiersieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleiß­masse punktförmig (9) oder strichförmig (8) aufge­bracht ist.

5. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißmasse aus einem Polymer besteht, das mit einem Schmelzkleber vermischt ist.

6. Formiersieb nach Anspruch 5, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Polymer ein Po­lyester oder Polyamid ist.

7. Formiersieb nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer we­nigstens teilweise aus Monofilen oder Multifilen gebildet ist, welche mit einem Haftvermittler auf dem Sieb befestigt sind.

8. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißmasse sowohl auf der Innenseite (3) als auch der Außenseite (11) des Siebs (10) aufgebracht ist.

9. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißmasse zumindest teilweise in den Gewebe­körper eindringt und sich in ihm verankert.

10. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißmasse in Form von Spinnfäden auf das Sieb­gewebe aufgebracht ist.

11. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­durch gekennzeichnet, daß die Ver­schleißmasse in Form von Fadenpartikeln auf das Sieb­gewebe aufgebracht ist.

12. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­schleißmasse mit einer mittleren Dicke von 30 µm bis 150 µm über die Gewebeoberfläche hinausragt.

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