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Die
Erfindung betrifft eine Walze, wie sie insbesondere als Kalanderwalze
für die Papierbehandlung verwendet werden kann. Eine derartige
Walze hat einen äußeren Belag oder Bezug, der
Fasern aufweist, die in ein Einbett-Material eingebettet sind.
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Zur
Herstellung von Bezügen bzw. Belägen für
derartige Walzen gibt es grundsätzlich zwei Methoden. Einerseits
können Bezüge mit vorgegebenen geometrischen Abmessungen
auf einen Form-Kern gegossen werden. Nach dem Aushärten
werden die Bezüge von dem Kern entfernt und auf einen endgültigen
Walzenkern aufgebracht und aufgeklebt, um die Walze fertigzustellen.
Ein derartiger gegossener Bezug weist den Vorteil auf, dass er eine
sehr homogene Oberfläche aufweist ohne Einschlüsse
odgl., wie sie durch Fasern in einem Bezug vorliegen können. Vor
allem für sehr glatte Papiere wie gestrichene Papiere ist
eine derartige sehr glatte Oberfläche von großer
Bedeutung. Diese Oberflächenqualität ändert sich
nämlich auch im Dauerbetrieb der Walze bzw. bei Abnutzung
nicht. Nachteilig hierbei ist jedoch das sehr aufwendige Ver fahren,
da der Bezug nicht gleich auf den Walzenkern aufgebaut werden kann
bei der Herstellung, mit dem er nachher verwendet werden soll.
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Eine
weitere Möglichkeit zur Herstellung eines solchen Belags
bzw. Bezugs besteht darin, dass auf den später zu verwendenden
Walzenkern ein Verbundmaterial aufgebracht wird aus mit beispielsweise
Harz getränkten Fasern. Da das Harz am Fasermaterial hält,
kann so ein guter Belagaufbau geschaffen werden. Hierbei besteht
jedoch häufig das Problem, dass aufgrund der Fasern in
dem Belag bzw. in dem Einbett-Material diese Fasern oder Stücke
davon ausreißen können und so die Oberfläche nicht
mehr ganz glatt ist, sondern Vertiefungen aufweist. Dadurch wird
die Qualität damit hergestellter Papiere verschlechtert.
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Aufgabe und Lösung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Walze
zu schaffen, mit der Probleme des Standes der Technik vermieden
werden können und bei beherrschbarem und nicht allzu aufwendigem
Herstellungsverfahren ein Belag mit sehr guter und dauerhaft glatter
Oberfläche sowie guten Oberflächeneigenschaften
geschaffen werden kann.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch eine Walze mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher
erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch
ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Fasern, vorzugsweise alle
Fasern, in dem Einbett-Material entweder aus einem Material besteht,
das sehr ähnliche Eigenschaften hinsichtlich Abriebfestigkeit
odgl. aufweist wie das Einbett-Material, oder dass sie sogar aus demselben Material
bestehen. Dadurch wird erreicht, dass sich die Fasern im Wesentlichen
genauso abnutzen wie der Belag bzw. das Einbett-Material im Übrigen.
Somit wird die Gefahr des Ausreißens von Fasern aus dem
Belag sehr stark reduziert. Die Fasern dienen vor allem zur Verbesserung
der bruchmechanischen Eigenschaften.
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Vorteilhaft
können die Fasern aus Harz sein, besonders vorteilhaft
aus Phenol-Harz. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen
sein, dass auch das Einbett-Material ein Phenol-Harz bzw. sogar
das gleiche Phenol-Harz ist. Alternativ kann das Einbett-Material
ein Epoxy-Harz sein. Eine Möglichkeit für derartige
Fasern aus Phenol-Harz sind sogenannte Kynol-Fasern, wie sie beispielsweise über die
Kynol Europa GmbH bezogen werden können.
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Damit
wird in dieser Ausführung der Erfindung erreicht, dass
der Belag zwar aus unterschiedlichen Bestandteilen aufgebaut wird.
Nach dem Aushärten jedoch besteht er sozusagen aus demselben Material
und weist somit durchgängige und gleiche Eigenschaften
auf. Es hat sich sogar gezeigt, dass bei einem Schliffbild durch
den Belag die Fasern kaum oder gar nicht mehr von dem Einbett-Material unterschieden
werden können, sodass sie sich hinsichtlich der Eigenschaften
des fertigen Belags sozusagen in dem Einbett-Material aufgelöst
haben bzw. darin aufgegangen sind. Der hauptsächliche Vorteil der
Verwendung dieser Fasern liegt hierbei dann in der unterstützenden
Wirkung für ein einfacheres Herstellungsverfahren des Belags
bzw. Bezugs, um ein aufwendiges Giessen eines Belags aus einem einzigen
Material zu vermeiden.
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Unter
Umständen kann auch eine Mischung verschiedener Fasern
vorgesehen sein, beispielsweise mit Zugabe von Aramid- oder Carbon-Fasern zu
den erfindungsgemäßen Fasern. Die Anteile können
beispielsweise etwa gleich groß sein.
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Zur
Herstellung bzw. zum Aufbau des Bezugs kann vorgesehen sein, dass
die Fasern entweder dem Belag bzw. dem Einbett-Material einzeln oder
lose beigemischt werden, sozusagen als Schüttgut bzw. ohne
Struktur. Dabei kann dann das Einbett-Material als Gussmaterial
verarbeitet werden.
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Alternativ
und bevorzugt können die Fasern als Rovings oder Vlies
verarbeitet werden zum Aufbau des Bezugs, beispielsweise als mehrfach
auf die Walze bzw. einen Walzenunterbau gewickeltes Vlies. Es ist
dabei mit Einbett-Material getränkt. Die Fasern sind dann
vorteilhaft recht kurz und völlig beliebig angeordnet,
was dann als Nass-Vlies bezeichnet wird. Mit sehr langen bzw. nahezu
unendlich langen Fasern kann sogenanntes spun-laced Vlies hergestellt werden.
Hierbei liegen die Fasern, die dann nahezu unendlich lang sein können,
im wesentlichen in Längsrichtung des Vlies. Ein Vlies kann
auch eine Art sehr losen Filz bilden, beispielsweise nach Art von Streifen
oder Matten. Dies sind Beispiele für sogenannt non-woven
Bezugsmaterialien.
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Der
Volumenanteil von Fasern am fertigen Bezug, insbesondere von Fasern
aus dem Einbett-Material, kann bei 3 Vol-% bis 15 Vol-% liegen. Vorteilhaft
beträgt er 5 Vol-% bis 10 Vol-%. Bei dem genannten Nass-Vlies
ist der Volumenanteil eher niedriger mit etwa 3 Vol-%. Bei dem spun-laced
Vlies liegt er deutlich höher mit beispielsweise 11 Vol-%.
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Bezüglich
weiterer Parameter wie Länge und/oder Durchmesser der Fasern
und Faseranteil sowie Dicke des Belags bzw. Bezugs können übliche Parameter
gewählt werden, wie sie beispielsweise aus der
DE 10 2004 057 480
A1 bekannt sind.
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Diese
und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die
einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren
in Form von Unter kombinationen bei einer Ausführungsform der
Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für sich schutzfähige Ausführungen
darstellen können, für die hier Schutz beansprucht
wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie
Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen
gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und
werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 einen
Schnitt durch eine erfindungsgemäße Walze mit
Belag aus Phenol-Harz und Fasern aus Phenol-Harz mit einem ungeordneten
Faserverbund und
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2 eine
weitere erfindungsgemäße Walze mit einem Belag
aus Phenol-Harz und Fasern aus Phenol-Harz, wobei die Fasern geordnet
aufgewickelt sind.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
eine Walze 11 dargestellt mit einer Oberfläche 12,
mit der die Walze 11 gegen eine andere Walze wie beispielsweise
eine Kalanderwalze angedrückt werden kann, um dazwischenliegendes
Papier zu bearbeiten. Die Walze 11 weist einen Belag 13 auf,
der die Oberfläche 12 bildet. Der Belag 13 besteht
aus Fasern 14, die in ein Harz 15 eingebettet
sind. Die Fasern 14 sind im Wesentlichen in den Belag 13 bzw.
in das Harz 15 ungeordnet eingebettet. Beispielsweise kann
es sein, wie vorbeschrieben, dass die Fasern 14 in Filzform
auf einen nicht dargestellten Kern, der unterhalb des Belags 13 liegt, zusammen
mit dem Harz 15 aufgewickelt werden. Selbstverständlich
kann die Dichte bzw. der Volumenanteil der Fasern 14 zum
Harz 15 noch größer sein, insbesondere
können die Fasern viel dichter bzw. enger liegen.
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Durch
die Schraffur, die sich gleichmäßig durch Harz 15 und
Fasern 14 zieht, soll verdeutlicht werden, dass es nicht
nur jeweils das gleiche Material ist. Wie zuvor beschrieben worden
ist, können die Fasern 14 im Belag 13 im
Vergleich zum Harz 15 sozusagen nicht mehr ausgemacht werden,
da sie beide aus dem gleichen Material bestehen und demzufolge natürlich
gleiche Eigenschaften aufweisen.
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In 2 ist
eine weitere erfindungsgemäße Walze 111 dargestellt.
Sie weist eine Oberfläche 112 auf, die von einem
Belag 113 gebildet ist. Der Belag 113 enthält,
grundsätzlich ähnlich wie in 1,
Fasern 114 und Harz 115. Im Unterschied zu 1 sind hier
jedoch die Fasern 114 geordnet aufgebracht bzw. alle ungefähr
in Umfangsrichtung der Walze 111 ausgerichtet. Dazu können
sie beispielsweise als Vlies oder als gleichgerichteter Faserverbund
aufgebracht werden. Ansonsten unterscheiden sich die Herstellungsverfahren
der Walze 11 nach 1 sowie der
Walze 111 nach 2 nicht. Beide Herstellungsverfahren
können sein wie zuvor erläutert, dass nämlich
auf einen nicht dargestellten, unter dem jeweiligen Belag 13 bzw. 113 liegenden
Kern, insbesondere aus Metall, die Fasern 14 bzw. 114 aufgewickelt
werden und in Harz 15 bzw. 115 eingebettet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004057480
A1 [0013]