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Walzenpresse zur Entwässerung von Bahnen aus Faserstoffen und Verfahren bei Anwendung derselben
Bei der Herstellung endloser Bahnen aus Faserstoffen muss der Wassergehalt der Bahn von der ursprünglichen Stoffsuspension stufenweise vermindert werden, um die Kosten der Trocknung im nachfolgenden Luft- oder Zylindertrockner so gering wie möglich zu halten.
Nachdem die Bahn das Sieb verlassen hat, wird die Bahn bekanntlich über Filze, die mit der Bahn laufen, den Walzenpressen zugeführt. In jeder Presse kann nur eine bestimmte Wassermenge entfernt werden. Die Höhe der jeweiligen Entwässerungsstufe hängt davon ab, wie schnell das Wasser, das im Pressspalt verdrängt wurde, aus der Bahn austreten kann. Dieses Wasser ist gezwungen, in der Bahn, entgegengesetzt ihrer Laufrichtung, zu fliessen, und findet dadurch in der Fasermasse einen erheblichen Widerstand. Staut sich das Wasser vor dem Spalt zwischen den beiden Walzen der Presse, so wird die Faserstoffbahn wieder zur Suspension aufgelöst, die Fasern verlagern sich und die Bahn wird zerstört.
Je dichter das Faserstoffgefüge, d. h. je feiner die Mahlung der Fasern ist, umso mehr Schwierigkeiten hat das Presswasser zu überwinden. Fein gemahlene Papiere können daher nur sehr langsam durch die Presse geführt werden, und die Entwässerungsstufe je Presse ist gering. Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, werden nach dem heutigen Stand der Technik Presswalzen eingesetzt, bei denen das Wasser, das aus der Bahn frei wird, durch ein Vakuum in die untere Presswalze gesaugt wird.
Diese sogenannten Saugpressen haben aber viele Nachteile. Sie verlangen einen sehr hohen Kraftaufwand für die Erzeugung des Vakuums. Bei schnellaufenden Bahnen tritt der Kraft des durch das Vakuum erzeugten Luftstromes die Fliehkraft der radial beschleunigten Wasserteilchen entgegen, so dass erhebliche Kräfte notwendig sind, um die Wasserteilchen entgegen ihrem natürlichen Verhalten in das Innere der Saugwalze zu befördern.
Da eine der Walzen der Saugpresse einen gelochten Mantel haben muss, können nur geringe Press-
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gering.
Eine andere nachteilige Wirkung des Saugvorganges besteht darin, dass die Luft durch das Papier und den Filz hindurchgesaugt werden muss, hiebei entspannt wird und eine entsprechende Abkühlung der Bahn und des Filzes bewirkt. Dazu trägt noch die zwangsläufig auftretende Verdunstung des Wassers im Luftstrom bei. Mit dieser Abkühlung steigt die Viskosität des Wassers, und der Wasserfilm um die einzelnen
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serungseffekt ist.
Die Erfindung betrifft demgegenüber eine Walznpresse zur Entwässerung von Bahnen aus Faserstoffen, mit einer Zentralwalze, um die mehrere Presswalzen radial verteilt angeordnet sind, wobei der die Bahn tragende Filz durch alle Pressspalte zwischen der Zeutralwalze und den Presswalzen durchgeführt ist. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass der Filz unter Längsspannung die zu entwässernden Bahnen fest gegen die Oberfläche der Zentralwalze andrückt. Die erste Walze, die die Bahn berührt, bewirkt somit noch keine Entwässerung der Bahn, sondern drückt diese nur fest gegen die Zentralwalze, während die nachfolgenden Walzen die Entwässerung der Bahn herbeiführen. Auf diese Weise kann in die Grenzfläche
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zwischen der Oberfläche der Zentralwalze und der Faserbahn kein Wasser eindringen.
Es wird das Auftre- ten des sogenannten Oberflächenwassers und damit das Aufweichen der Bahn vermieden. Es ist dies im wesentlichen der gleiche Vorgang, wie bei der Andruckpresse eines Glattzylinders bzw. bei der Auflage einer Gautschpresse auf dem Sieb, bei welchem Vorgang, wie an sich bekannt ist, ohne Bedenken hohe
Drücke verwendet werden können und ein hoher Grad der Entwässerung erreicht wird, ohne dass die Bahn beeinträchtigt wird.
Zur Erzielung des festen Anlagedruckes zwischen Bahnoberfläche und der Oberfläche der Zentralwal- ze und zur Erleichterung des Wasseraustrittes aus Bahn und Filz ist zweckmässig ein Gewebe aus Kunst- stoff- oder Metallfäden vorgesehen, das unterhalb des Filzes umlaufend geführt wird.
Bei Verwendung eines Metallgewebes kann dieses gleichzeitig als Leiter eines zur Erwärmung der
Bahn dienenden elektrischen Stromes ausgebildet werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Vorderansicht.
Die Hauptteile der Walzenpresse gemäss der Erfindung sind die Zentralwalze l, die Presswalze 2 und
Leitwalze 3. Zur Verdoppelung des Presseffektes kann noch eine weitere Presswalze 4 vorgesehen sein. Der
Pressvorgang erfolgt in der Berührungslinie zwischen den Walzen 1 und 2, und den Walzen 1 und 4. Die
Walzen 2,3 und 4 sind in üblicher Weise gummiert, während die Walze 1 eine Oberfläche aus Metall,
Stein, Kunststoff oder anderem Material haben kann. Der die Bahn tragende Filz 5 wird über die Walzen 3 und 4 und unterhalb der Walze 1 geführt. Der Andruck der Bahn gegen die Oberfläche der Walze 1 erfolgt allmählich, so dass die Luft bequem entweichen kann und eine innige Verbindung zwischen Bahn und
Walzenoberfläche entsteht.
Erfolgt nunmehr die Pressung in der Verbindungslinie der Walzen 1 und 2, so muss das Wasser dem verringerten Volumen der Papierbahn entsprechend radial zum Mittelpunkt der Wal.. ze 1 aus der Papierbahn heraus und in den Filz eintreten.
Durch die Anordnung der Zuführung der Bahn und des Filzes von oben her wird dieser Vorgang noch unterstützt. Die zweite Pressung zwischen der Walze 1 und der Walze 4 unterliegt den gleichen Bedingun- gen. Auch hier kann das Wasser nicht auf die der Walze 1 zugewendete Seite der Bahn gelangen. Bei schnellaufenden Maschinen wird die Abführung des Wassers noch durch die Zentrifugalkraft, der die Was- serteilchen unterliegen, unterstützt.
Der Andruck der Bahn gegen die Oberfläche der Walze 1 wird, wie erwähnt, durch Längsspannung des Filzes erreicht. Der Andruck kann erhöht werden, indem von der von der Kraftquelle angetriebenen Wal- ze 2 Kraftübertragungen zu den Walzen 3 und 4, bestehend aus den Ketten 6 und 7, vorgesehen sind. Die- se Kraftübertragungen 6 und 7 sind so bemessen, dass die Walze 3 in ihrer Umfangsgeschwindigkeit gegen- über der Umfangsgeschwindigkeit der Walze 2 ein wenig vermindert ist, während die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 4 gegenüber der der Walze 2 durch die Kraftübertragung 6 etwas erhöht wird. Dadurch entsteht ein Zug, sowohl in der Strecke zwischen den Walzen 2 und 3, als auch zwischen den Walzen 2 und 4.
Die Stärke dieses Zuges wird entweder durch eine Rutschkupplung auf der Achse der Walze 2, oder durch zwei Rutschkupplungen auf den Achsen der Walzen 3 und 4 geregelt. Das Drehmoment, das diese Rutschkupplung übertragen kann, kann in bekannter Weise hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch ver- ändert werden.
Ein Gewebe 8 aus mechanisch festem Material, z. B. aus Kunststoff- oder Metallfäden kann unterhalb des Filzes über die Walzen 3 und 4 geführt und mittels der Walzen 9 und 10 zum Umlauf gebracht werden. Die Walze 11 ist dann die Regelwalze für die Sieblaufregelung.
Bei Verwendung eines Metall-oder Kunststoffgewebes 8 kann ein erheblicher Andruck der Papierbahn an die Oberfläche der Walze 1 erreicht werden. Damit ist in noch höherem Masse sichergestellt, dass das aus der Bahn austretende Wasser nicht die Stoffbahn auflösen kann. Es lassen sich mit einer derartigen Presse selbst schmierige Stoffe noch von25 % Trockengehalt bis auf 48 % Trockengehalt entwässern, ohne dass Schwierigkeiten hinsichtlich der Aufrechterhaltung des ursprünglichen FasergefUges eintreten. Bei Verwendung der zweistufigen Presse mit den Walzen 2 und 4 lassen sich noch erheblich höhere Entwässerungsstufen in einer Pressenanordnung erzielen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das in der Stoffbahn enthaltene Wasser erwärmt, indem der Stoff und der Filz als Widerstand in den Kreis eines elektrischen Stromes eingeschaltet werden. In diesem Fall wird von einer Stromquelle über Schleifringe 12 der Strom zu der Walze 1 und zu den Walzen 9 und 10 geführt. Die Walze 1 ist gegenüber dem Maschinengestell spannungsführend, so dass der Strom von der Walze 1 über das verwendete Metalltuch 8 zu den Walzen 9 und 10 fliesst und von hier aus über die Schleifringe zurück zu der Stromquelle. In diesem Fall ist das Metalltuch durch die Schleifringe 12 ständig mit demMaschinengestellelektrich verbunden, so dass nur der obere Halbkreis der Walzenoberfläche 1
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einer Berührung zugänglich ist und besonders geschützt werden müsste.
Durch die Verwendung des Metalltuches 8 und die dadurch erreichte grosse Kontaktfläche, durch die mechanische Spannung des Metalltuches zwischen den Walzen 2 und 3 und 2 und 4 wird der Widerstand in der Faserbahn gering gehalten, so dass die zur Erwärmung der Faserbahn notwendige elektrische Energie mit geringen Spannungen zugeführt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Walzenpresse zur Entwässerung von Bahnen aus Faserstoffen, mit einer Zentralwalze, um die mehrere Presswalzen radial verteilt angeordnet sind, wobei der die Bahn tragende Filz durch alle Pressspalte zwischen der Zentralwalze und den Presswalzen durchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Filz (5) unter Längsspannung die zu entwässernde Bahn fest gegen die Oberfläche der Zentralwalze (1) andrückt.