DE102007019961A1

DE102007019961A1 - Verbesserung bei Transferbändern

Info

Publication number: DE102007019961A1
Application number: DE200710019961
Authority: DE
Inventors: Matthias Dr. Schmitt; Klaus Hermann; Kjell Anders Karlsson
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2008-10-30
Also published as: WO2008131979A1

Abstract

Ein Transferband, bestehend aus einer Decklage und einer bandseitigen Lage, wobei die Verschleißfestigkeit der band- bzw. walzenseitigen Lage lauf Messung mittels des Martindale-Tests zur Messung der Abriebfestigkeit von Stoffen mindestens 1,5 Mal so hoch ist wie die der Decklage. Die Lagen können aus einer Vielzahl von Materialien, u. a. Polyurethanen, Silikonen und Aramiden, bestehen.

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Papiermaschinen und zwar insbesondere die beim Papierherstellungsprozess verwendeten Transferbänder.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Förderbänder bzw. Transferbänder sind ein wesentlicher Bestandteil eines Papierherstellungssystems, insofern als sie eine Faserstoffbahn von einer Verarbeitungsstation zur nächsten transportieren. Es gab bereits zahlreiche technische Vorschläge zum Erzielen einer erhöhten Haltbarkeit und Effizienz dieser Bänder.
Die internationale Patentveröffentlichung an Carlson WO 03/071030 A1 beschreibt ein Papiermaschinenband mit einer Harzschicht auf beiden Seiten eines quer zur Maschine verlaufend (CD) ausgerichteten Trägermaterials mit zusätzlichen Faserlagen. Dies soll die Möglichkeit des Kantenkräuselns des Bands während des Betriebs minimieren bzw. sogar eliminieren. Das US-Patent 5.298.124 für Elklund erläutert den möglichen Zusatz einer Innenlage zu diesem Trägermaterial. Mehrere weitere Ansätze bestanden darin, Versengen des Rands dazu einzusetzen, den Faserverlust während des Einsatzes in einem Papiermaschinensystem zu minimieren.
Während die vorstehend beschriebenen Ansätze einige der Probleme lösen, weisen sie nach wie vor Probleme auf, wie z. B. eine begrenzte Lebensdauer, Produktionseffizienz, Unregelmäßigkeiten beim Ablösen der Faserstoffbahn, hohen Energieverbrauch und die Verschlechterung der Blattqualität über einen längeren Zeitraum hinweg, insbesondere, wenn das Transferband in einem Kurzbandsystem eingesetzt wird, bei dem die Anzahl der Umdrehungen, denen das Gewebe während seiner Lebensdauer standhalten muss, erheblich höher ist als bei aktuellen kommerziellen Anwendungen.
Es besteht daher in der Technik Bedarf nach einem Transferband mit einer erhöhten Lebensdauer und Haltbarkeit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einerseits ein Transferband mit einer Decklage und einer walzenseitigen Lage, wobei die walzenseitige Lage eine Verschleißfestigkeit aufweist, die mindestens 1,5 Mal so hoch ist wie die der Decklage.
In einem anderen Aspekt der Erfindung wird die vorstehend erwähnte Abweichung bei der Verschleißfestigkeit durch den Martindale-Verschleißtest ermittelt.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der erhöhten Lebensdauer und Haltbarkeit.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen werden die vorstehend beschriebenen und sonstigen Merkmale und Vorteile dieser Erfindung und die Art ihres Erreichens noch deutlicher und die Erfindung noch besser verständlich, wobei:
1 einen Querschnitt einer Form eines Transferbands, das die vorliegende Erfindung verkörpert, darstellt;
2 eine alternative Ausführungsform eines Transferbandes, das die vorliegende Erfindung verkörpert, darstellt und
3 nochmals eine weitere alternative Ausführungsform eines Transferbandes, das die vorliegende Erfindung verkörpert, darstellt.
Die entsprechenden Bezugszeichen zeigen die entsprechenden Teile auf allen Ansichten an. Die hier dargelegten Erläuterungen veranschaulichen die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung; diese Erläuterungen dürfen in keiner Weise als Einschränkung des Geltungsbereichs der Erfindung ausgelegt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 wird dort ein Transferband 10 mit einer Decklage 12, einer walzenseitigen Lage 14 und einer zwischen der Decklage 12 und der walzenseitigen Lage 14 liegenden Trägerlage gezeigt. Dabei kann es sich um Faserstoffbahnen in einer von mehreren Formen handeln. Die walzenseitige Lage 14 kommt normalerweise mit den Antriebs- und Stützwalzen im Papiermaschinenprozess in Kontakt, so dass die Kraft zum Antrieb des Bandes 10 auf die walzenseitige Lage 14 übertragen wird.
Laut der vorliegenden Erfindung ist die Verschleißfestigkeit der walzenseitigen Lage 14 mindestens 1,5 Mal höher als die der Decklage 12. Der Unterschied in der Verschleißfestigkeit kann durch eine Reihe von Vorgehensweisen wie nachstehend beschrieben erreicht werden.
Die Verschleißfestigkeit wird durch ein beliebiges Prüfsystem für Verschleißfestigkeiten ermittelt.
Eine dieser Verschleißprüfungen wird üblicherweise als die Martindale-Methode bezeichnet, die eine Standard-Prüfmethode zur Abriebfestigkeit textiler Stoffe ist. Es ist eine ASTM D4966-98-Methode zur Festlegung der Prüfung der Abriebfestigkeit von Stoffen vorhanden. Das Wesentliche dieser Testmethode ist hierin in vollem Umfang enthalten. Ein weiterer Standard für den Martindale-Test bezüglich der Abriebfestigkeit von Stoffen ist in ISC 129471-1(1-) festgelegt. Auch hierin ist das Wesentliche dieser Testmethode in vollem Umfang enthalten. Fachleuten sollte bekannt sein, dass andere Martindale-Prüfverfahren mit gleichwertigen Ergebnissen eingesetzt werden können.
Zum Zweck der Beschreibung der vorliegenden Erfindung besteht das Martindale-Prüfgerät aus einem Gerät, bei der die Prüflinge in einem Probenhalter eingespannt werden, so dass sie in Bezug auf das Abriebprüfgerät eben liegen. Das Abriebprüfgerät weist eine festgelegte Rauhigkeit auf und wird über die Oberfläche des Prüflings in einem Lissajous-Muster bewegt, das die Oberfläche des Geräts eines Prüflings abdeckt. Das Lissajous-Muster ist nach Jules Antoine Lissajous benannt, der 1857 die ursprünglich von Nathaniel Bowditch im Jahr 1815 entwickelten komplexen harmonischen Bewegungskurven genauer beschrieb.
Unter Verwendung dieser regelmäßigen komplexen Bewegung wird die Prüfung in einer festgelegten Anzahl von Zyklen ausgeführt und auf die das Abriebprüfgerät wirkt ein festgelegtes Gewicht, um den Abrieb des Stoffes einheitlich zu simulieren. Wie hier dargelegt, wird die Abriebfestigkeit anhand des Gewichtsverlust des Stoffs in Gramm Materialverlust im Laufe der Prüfung ermittelt. Fachleuten sollte bekannt sein, dass andere Messgrößen der Abriebfestigkeit eingesetzt werden können, wie z. B. Durchmesserverlust bei der Gewebedicke.
Obwohl im Zusammenhang mit der Decklage 12 und der walzenseitigen Lage 14 Beispielverbindungen und -materialien beschrieben werden, sollte klar sein, dass auch andere Materialkombinationen zum Erreichen des Zwecks der Erfindung einer 1,5-fach höheren Verschleißfestigkeit an der walzenseitigen Lage im Vergleich zur Decklage eingesetzt werden können.
Die für die verschiedenen Lagen gewählten Materialien können Polyurethanpolymere, Silikone und Aramide sowie Kombinationen von diesen Materialien sein, die jeweils zur Erreichung des Unterschieds bei der Verschleißfestigkeit gewählt werden. So kann die Decklage 12 z. B. aus einem Polyurethanpolymer und die walzenseitige Lage 14 aus einem faserverstärktem Polyurethanpolymer bestehen. Darüber hinaus kann zwischen der Decklage 12 und der walzenseitigen Lage 14 ein Trägergewebe oder -vlies 16 aus entsprechendem Material eingesetzt werden. Der Unterschied bei der Verschleißfestigkeit der Decklage 12 und der walzenseitigen Lage 14 in 1 wird durch die Verwendung einer Verstärkung an der walzenseitigen Lage 14 erreicht.
2 hingegen stützt sich auf einen anderen Mechanismus zum Erreichen des selben Ziels. In 2 liegt eine Decklage 18 über einer Trägerlage 20. An der gegenüberliegenden Seite der Trägerlage 20 ist eine walzenseitige Lage 22 angebracht. Die Decklage 18 besteht aus einem weichen, die walzenseitige Lage 22 aus einem härteren Polyurethan polymer. Diese Polyurethanpolymere unterschiedlicher Härte können von den kommerziellen Herstellern dieser Materialien einfach beschafft werden. Wie in 1 kann die Trägerlage 20 aus Gewebe oder Vlies bestehen.
3 zeigt noch einen weiteren Weg zum Erreichen der unterschiedlichen Verschleißfestigkeit an der walzenseitigen Lage und der Decklage. In 3 liegt eine Decklage 24 auf einer walzenseitigen Lage 26, mit der sie verbunden ist. Wie in 3 gezeigt, besteht die Decklage 24 aus Polyurethan mit eingebettetem, relativ feinen Kalziumcarbonat. Die walzenseitige Lage 26 besteht auch aus Polyurethan, in das jedoch gröberes Kalziumcarbonat eingebettet ist, um die erfindungsgemäß festgelegte, höhere Verschleißfestigkeit zu erzielen. Es dürfte auch klar sein, dass die Verschleißfestigkeit der walzenseitigen Lage 26 ersatzweise oder zusätzlich zum Kalziumcarbonat durch den Zusatz von Faserverstärkungen erreicht werden kann.
Das Erzielen der unterschiedlichen Verschleißfestigkeit wurde vorstehend anhand der Verwendung von Polyurethan erläutert. Fachleuten sollte klar sein, dass die unterschiedliche Verschleißfestigkeit auch durch die Verwendung von Silikonen, Aramiden oder anderen geeigneten Materialien oder Kombinationen von derartigen Materialien erreicht werden kann. Wie im Zusammenhang mit dem Martindale-Test verwendet, ist die Verschleißfestigkeit der Decklage so beschaffen, dass der Materialverlust im Lauf der Prüfung weniger als 6 Gramm beträgt, und die der walzenseitigen Lage so, dass der Materialverlust im Lauf der Prüfung weniger als 8 Gramm beträgt, wobei die Verschleißfestigkeit der walzenseitigen Lage mindestens 1,5 Mal so hoch ist wie die Verschleißfestigkeit der Decklage.
Die resultierende Auswahl von Verschleißfestigkeiten bietet verbesserte Leistungsdaten im Hinblick auf die Langlebigkeit und Haltbarkeit des Transferbandes, und Tests haben eine Verbesserung um mindestens _% gegenüber derzeitigen Bänder der Mitbewerber nachgewiesen.
Während diese Erfindung in Bezug auf mindestens eine Ausführungsform beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung im Sinne und Geltungsbereich dieser Offenbarung weiter abgeändert werden. Diese Anwendung soll daher alle Variationen, Einsätze oder Anpassungen der Erfindung unter Verwendung ihrer allgemeinen Prinzipien abdecken. Darüber hinaus soll diese Anwendung derartige Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung abdecken, die innerhalb der bekannten oder üblichen Praxis in der Technik, zu der diese Erfindung gehört, auftreten und die innerhalb der Grenzen der beigefügten Ansprüche liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 03/071030 A1 [0003]
- US 5298124 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- ASTM D4966-98-Methode [0017]
- ISC 129471-1(1-) [0017]

Claims

Ein Transferband bestehend aus: einer Decklage und einer walzenseitigen Lage, wobei die Verschleißfestigkeit der bezeichneten walzenseitigen Lage mindestens 1,5 Mal so hoch ist wie die der Decklage.
Ein Transferband nach Anspruch 1, bei dem der bezeichnete Verschleiß mittels eines Martindale-Tests ermittelt wird.
Ein Transferband nach Anspruch 2, bei dem die Decklage bei dem bezeichneten Test einen Verlust von weniger als 6 Gramm aufweist.
Ein Transferband nach Anspruch 2, bei dem die walzenseitige Lage bei dem bezeichneten Test einen Gewichtsverlust von weniger als 8 Gramm aufweist.
Ein Transferband nach Anspruch 4, bei dem die Decklage bei dem bezeichneten Test einen Gewichtsverlust von weniger als 6 Gramm aufweist.
Ein Transferband nach Anspruch 1, bei dem die bezeichneten Lagen aus der Gruppe, die Polyurethan, Silikon und Aramid umfasst, bestehen.
Ein Transferband nach Anspruch 6, bei dem die bezeichneten Materialien, aus denen die bezeichneten Lagen bestehen, jeweils eine Härte aufweisen, die dem Verhältnis zwischen der walzenseitigen Lage und der Decklage entspricht.
Ein Transferband nach Anspruch 6, bei dem die walzenseitige Lage einen Gewichtsverlust laut Martindale-Test von weniger als 6 Gramm aufweist.
Ein Transferband nach Anspruch 8, bei dem die walzenseitige Lage laut Messung mittels des Martindale-Tests einen Gewichtsverlust von weniger als 8 Gramm aufweist.
Ein Transferband nach Anspruch 1, bei dem die bezeichnete Decklage aus Polyurethanpolymer und die bezeichnete walzenseitige Lage aus faserverstärktem Polyurethanpolymer besteht.
Ein Transferband nach Anspruch 10, das darüber hinaus ein Trägergewebe zwischen der Decklage und der walzenseitigen Lage umfasst.
Ein Transferband nach Anspruch 10, das darüber hinaus ein Trägervlies zwischen der Decklage und der walzenseitigen Lage umfasst.
Ein Transferband nach Anspruch 1, bei dem die bezeichnete Decklage aus Polyurethan mit einem vorgegebenen Härtegrad und die bezeichnete walzenseitige Lage aus Polyurethan mit einer größeren Materialhärte besteht.
Ein Transferband nach Anspruch 13, das darüber hinaus ein Trägergewebe zwischen der Decklage und der walzenseitigen Lage umfasst.
Ein Transferband nach Anspruch 13, das darüber hinaus ein Trägervlies zwischen der Decklage und der walzenseitigen Lage umfasst.
Ein Transferband nach Anspruch 1, bei dem die bezeichnete Decklage aus Material mit eingebettetem, feinen Kalziumcarbonat eingebettet besteht und in die bezeichnete walzenseitige Lage gröberes Kalziumcarbonat eingebettet ist.
Ein Transferband nach Anspruch 16, bei dem die bezeichnete Decklage und die bezeichnete walzenseitige Lage aus Polyurethan bestehen.