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Verfahren zur Herstellung einer Nahtverbindung an Drahtgeweben
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Nahtverbindung an Drahtgeweben, insbesondere Papiermaschinensieb, aus gereckten Kunststoff-Monofilamenten mit Hilfe mindestens eines Verbindungsdrahtes. Solche Drahtgewebe, die reine Kunststoffgewebe oder Mischgewebe, z. B. mit Kunststoffkette und Metallschuss, gegebenenfalls auch Schussdrähte mit einem Metallkern und einem Kunst- stoffmantel sein können, erlangen als Sieb- und Filtergewebe zunehmende Bedeutung, insbesondere auch in der Papier-und Zellstoffindustrie als Maschinen- und Entwässerungssiebe. Soweit diese Siebe auf Metalltuch-Webstühlen als endliches Band gewebt werden, bereitet die Herstellung der zum Endlosmachen erforderlichen Naht gewisse Schwierigkeiten.
Bis jetzt werden Noah- un Webnähte angewendet, die den an sie gestellten Ansprüchen zwar durchaus genügen, jedoch teuer in der Herstellung sind und viel Geschicklichkeit erfordern.
Für Papiermaschinensiebe aus Metalltuch sind verschiedene Löt- und Schweissnahtverbindungen und Verfahren zu ihrer Herstellung entwickelt worden. Für Kunststoffsiebe gibt es aber bisher keine brauchbare Nahtverbindung, da Kunststoffsiebe ausschliesslich aus gereckten Monofilen hergestellt werden, die ohne Ausnahme bei bestimmten Wärmegraden eine molekulare Veränderung erfahren, mit der Wirkung, dass die Reckung wieder verschwindet und der Draht unter Durchmesserzunahme zusammenschrumpft. Die Schwierigkeiten, die aus dieser Wärmeempfindlichkeit hervorgehen, konnten bisher nicht überwunden werden.
Die Erfindung zeigt einen Weg dafür. Erfindungsgemäss ist das neue Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der als letzter Schussfaden an einem bzw. beiden Gewebeenden eingelegte Verbindungsdraht aus Metall als elektrischer Leiter dient sowie erhitzt und direkt oder über eine auf ihm aufgebrachte Kunststoffhülle mit den Kunststoff-Kettfädenenden beider Gewebeenden bzw. mit den Kunststoff-Kettfädenenden je eines Gewebeendes verklebt oder verschweisst wird, wonach im letzteren Falle die Gewebeenden in an sich bekannter Weise unter Umschlingung der beiden Verbindungsdrähte vernäht werden.
Bekannt ist auch ein Verfahren zur Verbindung der Enden von Metalltüchern und Metallgeweben, bei dem zwischen die Kettdrahtenden der zu verbindenden Tuch-oder Gewebekanten an sich bekannte Einschlagdrähte aus Lotmasse mit oder ohne Metallkern höheren Schmelzpunktes eingelegt, die Gewebekanten hierauf dicht aneinandergelegt werden und die Lotmasse schliesslich zum Schmelzen gebracht wird.
Hiebeiwird die Schmelzwärme von aussen zugeführt. An der Nahtstelle bildet sich ein breiter Lotmetallstreifen, und daher ist das Verfahren nur für Metallgewebe brauchbar, bei welchen es nicht auf die Erhaltung des Gewebestrukturbildes ankommt. Für Papiermaschinensiebe, bei denen sich die Lötstelle markieren würde, ist das Verfahren nicht anwendbar ; es ist überdies auf Metallgewebe beschränkt. Bei Me- tallgeweben ist auch ein Verfahren zur Nahtverbindung bekannt, bei dem die Kettfädenenden auf gleiche Länge abgeschnitten und in die Senkrechte zur Gewebeebene umgebogen werden. Die so vorbereiteten Kanten werden dann unter Zwischenlage eines mit Lotmetall ummantelten Verbindungsdrahtes aneinandergestossen und das Ganze zusammengelötet.
Auch dieses Verfahren lässt sich auf Drahtgewebe aus gereckten Kunststoff-Monofilamenten nicht anwenden, davon abgesehen, dass das Abkröpfen der Kettdrahtendenindie Senkrechte zu einer unerwünschten Borstenbildung führt. Schliesslich ist eine Körperabdruckbüste für Schneiderzwecke bekannt, bei welcher in eine Hülle aus thermoplastischem Werkstoff ein Drahtnetz eingearbeitet ist, das elektrisch beheizbar ausgebildet ist, damit beim Stromdurchgang die Hülle
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weich wird und sich leicht an jede Form, auf die das Geflecht gelegt wird, anschmiegt. Beim Erkalten wird der thermoplastische Werkstoff hart, und das Geflecht behält die angenommene Form.
Die Erwärmung dient nicht dem Zweck, die Gitter- oder Netzdrähte an ihren Kreuzungsstellen miteinander zu verschweissen, denn die gesamte Drahteinlage wird von einer einheitlichen Hülle aus Kunststoff ummantelt ; vielmehr soll durch die Erwärmung das Ganze schmiegsam gemacht werden.
Demgegenüber gelingt es, mit dem Verfahren gemäss der Erfindung, bei Drahtgeweben, vornehmlich Papiermaschinensieben, aus gereckten Kunststoff-Monofilamenten eine das Strukturbild des Gewebes praktisch nicht störende Nahtverbindung durch die Ausnutzung der besonderen stofflichen Eigenschaften der Gewebedrähte zu erzielen. Überraschenderweise kann der Verbindungsdraht ein reiner Metalldraht sein. Hiebei wird offensichtlich die molekulare Ordnung des gereckten Kettfadens nur an der Berührungsstelle mit dem Metalldraht verändert, während auf der gegenüberliegenden Seite der Zustand unverändert bleibt. Der Kettfaden krümmt sich dann nach innen um den erwähnten Verbindungsdraht, und es entsteht dadurch auf einem grösseren Teil des Umfanges eine gute Haftung.
Damit die Reckung auf der dem Verbindungsdraht abgewendeten Seite der Kettfäden nicht verloren geht, können diese auf irgendeine geeignete Weise zusätzlich gekühlt werden. Als Temperatur des Verbindungsdrahtes kommt hier die Temperatur des Thermofixierungspunktes der Kettfäden in Frage bzw. eine geringfügig darüberliegende.
Vorzugsweise besteht der Verbindungsdraht aus Metall mit einem Kunststoffmantel, wobei der Erweichungspunkt des Mantelwerkstoffes um wenigstens 20 - 300 unter dem Thermofixierpunkt der zu verbindenden Kunststoffdrähte liegt und die Erweichungswärme über den Drahtkern zugeführt wird.
Die Nahtverbindungkann auch durch Einsatz der Hochfrequenzerwärmung bewerkstelligt werden. Um Wärmeschäden an den zu verschweissenden Drähten zu vermeiden, wird hiebei eine Kette aus einer nicht polaren im Hochfrequenzfeld sich nicht erwärmenden Kunststoffsorte, z. B. Polyäthylen, verwendet, während der Verbindungsdraht aus einem polaren, im Hochfrequenzfeld sich erwärmenden Kunststoff, z. B.
Polyvinylchlorid, mindestens jedoch sein Mantel, hergestellt ist.
Die erfindungsgemässe Nahtverbindung kann beispielsweise bei Trockensieben für Papiermaschinen mit Kunststoffkette verwendet werden, wobei als Kettmaterial sämtliche hochschmelzenden polymeren Monofilamente in Betracht kommen, wie z. B. solche aus Polycaprolactam mit einem Schmelzpunkt von 230 bis 2400 oder Polyamiden mit einem solchen von 250 bis 2700. Die Nahtverbindung ist ferner ver- wendbar für Siebe in der Nasspartie, d. h. Papiermaschinen - oder Entwässerungssiebe, wobei der Schmelzpunkt der Monofilamente ohne Bedeutung ist.
Als verbindender Manteldraht kommt jeder homogene, leitfähige Metalldraht mit einem Mantel von niedrigschmelzendem Thermoplast in Frage, der z. B. auf Polyvinylchlorid- oder Polyäthylenmischungen aufgebaut sein kann. Wesentlich ist, dass der Erweichungspunkt der Mantelsubstanz um mindestens 20-30 C unter dem ThermofLxierpunkt der hochschmelzenden Kettenmonofilamenten liegt.
Man kann den weiter oben erwähnten Effekt der einseitigen Strukturveränderung des gereckten Kettfadens, der zum Umklammern des Verbindungsdrahtes führt, auch mit einem Manteldraht erzielen, wobei man die Temperatur in diesem Fall auf oder geringfügig über den den Thermofixierpunkt des Kettfadens legen und den Erweichungspunkt der Ummantelung entsprechend einstellen muss.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Naht, hergestellt mit Hilfe eines Kunststoffmanteldrahtes, wobei die Schnittebene senkrecht durch die Gewebebahn und senkrecht zur Stosskante der Gewebehälfte gelegt ist, Fig. 2 in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 1 eine Naht, hergestellt mit Hilfe eines nichtummantelten Metalldrahtes und Fig. 3 in gleicher Darstellungsweise wie die Fig. 1 und 2 eine kombinierte Vernähnaht.
Beim ersten Ausführungsbeispiel bezeichnen 10 und 11 die Kunststoff-Kettdrahtenden von zwei im übrigen nicht dargestellten Gewebeenden ; 12 und 13 sind die zugehörigen Schussdrähte. Mit 14 ist ein Manteldraht bezeichnet, der aus einem Metallkern 14a und einem Kunststoffmantel 14b besteht ; er ist so in die Nahtstelle eingelegt, dass er von den Kettdrahtenden 10 und 11 zangenartig übergriffen wird. Der Drahtkern 14a möge aus Bronze bestehen, sein Mantel aus einem Thermoplast mit einem 20 - 300 unter dem Thermofixierpunkt der Kettdrähte liegenden Erweichungspunkt.
Zur Herstellungder Naht wird der Drahtkern des an Ort und Stelle gebrachten Manteldrahtes mit einer Stromquelle verbunden und die zugeführte elektrische Energie so eingestellt, dass die vorbestimmte Erweichungstemperatur für den Kunststoffmantel 14b sich einstellt.
Natürlich kann die elektrische Energie auch induktiv zugeführt werden.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsdraht 50 ein reiner Metalldraht, vorzugsweise von gleicher Art wie die Schussdrähte 51 und 52. DieKettdr-ähte 53 und 54 übergreifen zangenartig den Verbindungsdraht ; wird durch diesen die Verbindungswärme zugeführt, so zeigt sich, dass die Kett-
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drahtenden 53a und 54a infolge Erhitzung im Berührungsbereich mit dem Verbindungsdraht eine Strukturänderung (vom kristallinen zum amorphen Zustand) erfahren und sich klauenartig über den Drahtkörper 50 krümmen und sich zugleich auf diesen aufschmelzen. Es ergibt sich dadurch eine überraschend haltbare Verbindung.
Die Fig. 3 zeigt eine Abänderung der Nahtverbindung nach den Fig. 1 und 2, indem in jede der Gewebehälften an der Stosskante ein Verbindungsdraht 100 bzw. 101 eingelegt und mittels des Mantels mit den zugehörigen Kettdrähten 102/103 bzw. 104/105 verschweisst ist und die Nahtverbindung durch Umschlingen der beiden Verbindungsdrähte 100 und 101 mit einem Nähfaden 106 hergestellt ist.
In der Zeichnung nicht dargestellt, aber ohne weiteres verständlich ist, dass die Nahtverbindung nach Fig. 3 auchunter Anwendung der in Fig. 2 dargestellten Technik, d. h. mit rein metallischen Verbindungsdrähten hergestellt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer Nahtverbindung an Drahtgeweben, insbesondere Papiermaschinensieb, aus gereckten Kunststoff-Monofilamenten, mit Hilfe mindestens eines Verbindungsdrahtes, dadurch gekennzeichnet, dass der als letzter Schussfaden an einem bzw. an beiden Gewebeenden eingelegte Verbindungsdraht (14, 14a ; 50 ; 100,101) aus Metall als elektrischer Leiter dient sowie erhitzt und direkt oder über eine auf ihm aufgebrachte Kunststoffhülle (14b) mit den Kunststoff-Kettfädenenden beider Gewebeenden bzw. mit den Kunststoff-Kettfädenenden je eines Gewebeendes verklebt oder verschweisst wird, wonach im letzteren Falle die Gewebeenden in an sich bekannter Weise unter Umschlingung der beiden Verbindungsdrähte miteinander vernäht werden.