DE102018122780A1 - Press jacket, its use as well as press roll and shoe press - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Pressmantel umfassend zumindest eine Polymerschicht, in welcher eine Verstärkungsstruktur eingebettet ist, wobei die Verstärkungsstruktur zumindest einen Verstärkungsfaden umfasst, wobei das Material der Verstärkungsstruktur und das der zumindest einen Polymerschicht derart gewählt sind, dass der Transmissionsgrad des gesamten Pressmantels für sichtbares Licht zwischen 5% und 100%, bevorzugt zwischen 15 % und 90 %, bevorzugt zwischen 15 % und 35 % beträgt. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Pressmantels sowie eine Presswalze und Schuhpresse.The invention relates to a press jacket comprising at least one polymer layer in which a reinforcement structure is embedded, the reinforcement structure comprising at least one reinforcement thread, the material of the reinforcement structure and that of the at least one polymer layer being selected such that the transmittance of the entire press jacket for visible light between 5% and 100%, preferably between 15% and 90%, preferably between 15% and 35%. Furthermore, the invention relates to the use of such a press jacket and a press roller and shoe press.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Pressmantel, insbesondere für eine Pressvorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn, z.B. zu deren Glättung oder Entwässerung, im Einzelnen gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Die Erfindung betrifft auch eine Presswalze, eine Schuhpresse und die Verwendung eines Pressmantels in einer solchen, im Einzelnen gemäß den nebengeordneten Ansprüchen.The invention relates to a press jacket, in particular for a press device for treating a fibrous web, e.g. for smoothing or dewatering, in detail according to the independent claims. The invention also relates to a press roll, a shoe press and the use of a press jacket in such a one, in detail according to the independent claims.
Pressenvorrichtungen wie Schuhpressen sind seit langem Bestandteil moderner Papiermaschinen. Sie umfassen im Wesentlichen einen stationär angeordneten Schuh (auch Pressschuh genannt), welcher sich in einer Maschinenquerrichtung erstreckt und einen um den stationären Schuh umlaufenden Pressmantel. Letzter ist verformbar und nimmt im Betrieb im Wesentlichen eine rohrförmige Form an. Der Schuh ist so geformt, dass er mit einer Gegenwalze einen Pressnip (Pressspalt) bildet. Der Pressnip ist durch die Anlagefläche der Gegenwalze im Schuh definiert. Der Schuh ist beweglich ausgeführt und kann an die Gegenwalze bewegt werden.Press devices such as shoe presses have long been part of modern paper machines. They essentially comprise a stationary shoe (also called a press shoe), which extends in a cross-machine direction, and a press jacket that runs around the stationary shoe. The latter is deformable and essentially assumes a tubular shape during operation. The shoe is shaped so that it forms a press nip with a counter roller. The press nip is defined by the contact surface of the counter roller in the shoe. The shoe is designed to be movable and can be moved to the counter roller.
An den Pressmantel werden enorme Anforderungen in Bezug auf seine Stabilität gestellt, nämlich hinsichtlich Oberflächenhärte, Beständigkeit gegen Druck, Temperatur und Hydrolyse. Der Pressmantel ist zudem während des Betriebs starken Biegewechselbelastungen ausgesetzt. Beim Einlaufen am Schuhrand - in Drehrichtung des Pressmantels gesehen vor dem Pressnip - erfolgt zunächst eine Biegung unter einem verhältnismäßig kleinen Radius. Diese geht sofort in eine gegenläufige Biegung beim Durchlaufen des Pressnips über. Beim Auslaufen am anderen Schuhrand, also - in Drehrichtung des Pressmantels gesehen nach dem Pressnip - erfolgt wieder eine gegenläufige Biegung. Diese Verformung des Pressmantels beim Ein- und Auslaufen wird auch als Wechselnip bezeichnet. Es ist leicht ersichtlich, dass die Neigung des Pressmantels, besonders an dieser Stelle zu brechen, durch die hohe mechanische Beanspruchung sehr groß ist. Entsprechend sind aus dem Stand der Technik viele Maßnahmen bekannt, die die Stabilität des Pressmantels erhöhen sollen.The press jacket is subject to enormous demands in terms of its stability, namely with regard to surface hardness, resistance to pressure, temperature and hydrolysis. The press jacket is also exposed to strong alternating bending loads during operation. When entering the shoe edge - in front of the press nip as seen in the direction of rotation of the press jacket - there is first a bend under a relatively small radius. This immediately changes into an opposite bend when passing through the press nip. When it runs out at the other edge of the shoe, i.e. - seen in the direction of rotation of the press jacket after the press nip - there is an opposite bend again. This deformation of the press jacket when entering and leaving is also referred to as a changing nip. It is easy to see that the tendency of the press casing to break particularly at this point is very high due to the high mechanical stress. Accordingly, many measures are known from the prior art which are intended to increase the stability of the press jacket.
Der Pressmantel muss somit ausreichend flexibel sein, damit er sich um den Schuh führen lässt, er muss ausreichend steif sein, damit er sich im Nip unter der Presslast nicht zu stark verformt oder komprimiert, und er muss ausreichend verschleißfest sein. Pressmäntel bestehen deshalb aus einer ein- oder mehrlagigen Polymerschicht, bevorzugt aus Polyurethan, in die Verstärkungsfäden in Form von Gelegen oder Geweben eingebettet sein können.The press jacket must therefore be sufficiently flexible so that it can be guided around the shoe, it must be sufficiently stiff so that it does not deform or compress too much under the press load in the nip, and it must be sufficiently wear-resistant. Press sleeves therefore consist of a single or multi-layer polymer layer, preferably made of polyurethane, in which reinforcing threads in the form of scrims or fabrics can be embedded.
Die vorliegende Erfindung betrifft derartige eingangs genannte, gattungsgemäße Gegenstände.The present invention relates to such generic items mentioned at the outset.
Aus dem Stand der Technik bekannte Pressmäntel neigen im bestimmungsgemäßem Betrieb zu einem vorzeitigen Ausfall infolge einer - oft nur lokalen - Überbelastung im Nip. Eine solche entsteht, wenn bei einem sogenannten Batzendurchgang ein Fremdkörper durch den Nip geht. Eine solche Überbelastung führt oftmals dazu, dass die Verstärkungsfäden bzw. die Polymerschicht, in welches sie eingebettet sind, reißen. Ein Pressmantel, der z.B. von innen ölgeschmiert ist, kann undicht werden, sodass das Öl mit der herzustellenden Faserstoffbahn in Kontakt kommt. Der Pressmantel muss infolge dessen gewechselt werden. Dies führt in der Praxis zu ungeplanten Stillständen der Pressvorrichtung und damit zu erhöhten, kostspieligen Ausfallzeiten.Press sleeves known from the prior art tend to premature failure during normal operation as a result of an overload - often only local - in the nip. This occurs when a foreign body passes through the nip during a so-called batz passage. Such an overload often leads to the reinforcement threads or the polymer layer in which they are embedded tearing. A press jacket that e.g. Oil-lubricated from the inside can leak, causing the oil to come into contact with the fibrous web to be produced. As a result, the press jacket must be replaced. In practice, this leads to unplanned downtimes of the pressing device and thus to increased, costly downtimes.
Es ist entsprechend Aufgabe der Erfindung, einen Pressmantel anzugeben, welcher die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll eine auch nur lokale Beschädigung des Pressmantels infolge einer Überbelastung im bestimmungemäßen Betrieb verhindert bzw. deren Folgen frühzeitig erkannt werden. Der Pressmantel soll daher solche kurzzeitigen Überbelastungen standhalten und damit seine Lebensdauer vergrößert sowie die Stillstandszeiten einer mit einem solchen Pressmantel ausgestatteten Pressvorrichtung reduziert werden.It is an object of the invention to provide a press jacket which avoids the disadvantages of the prior art. In particular, even local damage to the press jacket as a result of an overload during intended operation is to be prevented or the consequences thereof are recognized at an early stage. The press jacket should therefore withstand such short-term overloads and thus increase its service life and reduce the downtimes of a press device equipped with such a press jacket.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.The object is solved by the features of the independent claims. Particularly preferred and advantageous embodiments of the invention are given in the subclaims.
Die Erfinder haben erkannt, dass bereits erfolgte lokale Überbelastungen besser an einem Pressmantel erkannt werden können, wenn die wenigstens eine Polymerschicht genügend transparent ist, um mit für das menschliche Auge sichtbarem Licht hindurchgeleuchtet zu werden. Denn ist die Überbelast groß genug, führt diese meistens zu einer lokalen Beschädigung der Verstärkungsstruktur.The inventors have recognized that local overloads that have already occurred can be better recognized on a press jacket if the at least one polymer layer is sufficiently transparent to be illuminated with light visible to the human eye. If the overload is large enough, this usually leads to local damage to the reinforcement structure.
Dazu werden gemäß der Erfindung die Materialien der Verstärkungsstruktur und der zumindest einen Polymerschicht so gewählt, dass der Transmissionsgrad des gesamten Pressmantels für sichtbares Licht zwischen 15 % und 90 %, bevorzugt zwischen 15 % und 35 % beträgt. Das letztgenannte Intervall hat dabei die besten erfinderischen Vorteile gezeigt. Hilfsweise kann der Pressmantel mit (für das menschliche Auge) sichtbarem Licht z.B. einer LED-Leuchte an- bzw. durchleuchtet werden. Eine lokale Überbelastung kann dann optisch, z.B. im Kriechgang der Maschine, in der der Pressmantel langsamer rotiert als im bestimmungsgemäßen Betrieb, in dem die Maschine die Faserstoffbahn herstellt, erkannt werden. Die LED-Leuchte kann radial innerhalb des Pressmantels angeordnet sein. So wird der Pressmantel z.B. in Radialrichtung durchstrahlt. Dann kann frühzeitig ein bevorstehender Ölverlust des Pressmantels durch einen entsprechenden Austausch des Pressmantels vermieden werden.For this purpose, according to the invention, the materials of the reinforcement structure and the at least one polymer layer are selected such that the transmittance of the entire press jacket for visible light is between 15% and 90%, preferably between 15% and 35%. The latter interval has shown the best inventive advantages. Alternatively, the press jacket can be illuminated with (for the human eye) visible light, for example an LED light. Local overloading can then occur optically, for example in the crawl gear of the machine, in which the press jacket rotates more slowly than in the intended operation, in which the machine runs the fibrous web manufactures, recognized. The LED light can be arranged radially inside the press cover. For example, the press jacket is irradiated in the radial direction. An imminent loss of oil in the press jacket can then be avoided at an early stage by a corresponding exchange of the press jacket.
In der Optik beschreibt der Transmissionsgrad den Anteil des einfallenden Strahlungsflusses oder Lichtstroms, der ein transparentes Bauteil komplett durchdringt. Der einfallende Strahlungsfluss, der auf das Bauteil auftrifft, kann von diesem transmittiert, reflektiert und absorbiert werden. Demnach wird ergibt sich die folgende Leistungsbilanz des auf das Bauteil auftreffenden Strahlungsflusses in einen Transmissionsgrad (T), einen Reflexionsgrad (R) und einen Absorptionsgrad (A)
Die Messung der Gesamttransmission Tt nach ASTM D 1003-00 kann z.B. mittels eines Hazemeters erfolgen. Dieses kann eine Messöffnung von 25,4 mm aufweisen. Es werden mehrere, z.B. fünf Messungen an unterschiedlichen Stellen einer Probe nacheinander durchgeführt und der Mittelwert der in genannter Norm erwähnten Größen ermittelt. Letztgenannte können neben der Gesamttransmission Tt auch die diffuse Transmittanz Td und die kalkulierte, prozentuale Trübung (Haze), die dem Verhältnis von Td/Tt (in Prozent) entspricht, bestimmt werden. Die Probe bzw. der Pressmantel wird in dessen Radialrichtung mit Licht aus dem Hazemeter durchstrahlt, also entlang einer senkrechten zu dessen Längsachse. Diese Richtung entspricht der Dickenrichtung des Pressmantels. Die Messung erfolgt unter den in der Norm genannten Bedingungen.The total transmission T t according to ASTM D 1003-00 can be measured, for example, using a hazemeter. This can have a measuring opening of 25.4 mm. Several, for example five, measurements are carried out in succession at different points in a sample and the mean of the quantities mentioned in the aforementioned standard is determined. In addition to the total transmission T t , the latter can also determine the diffuse transmittance T d and the calculated percentage haze, which corresponds to the ratio of T d / T t (in percent). The sample or the press jacket is radiated with light from the hazemeter in its radial direction, ie along a perpendicular to its longitudinal axis. This direction corresponds to the thickness direction of the press jacket. The measurement is carried out under the conditions specified in the standard.
Wenn davon die Rede ist, dass eine Polymerschicht oder der Pressmantel ungefärbt ist, dann ist gemeint, dass diese/dieser frei von Farbmitteln ist. Farbmittel können Farbstoffe - die sich auf molekularer Ebene in der Polymerschicht lösen oder an der Oberfläche dieser adsorbiert werden - oder Pigmente, also im Material der Polymerschicht unlösliche Partikel sein.When it is said that a polymer layer or the press jacket is undyed, it is meant that it is free of colorants. Colorants can be dyes - which dissolve at the molecular level in the polymer layer or are adsorbed on the surface of the latter - or pigments, i.e. particles which are insoluble in the material of the polymer layer.
Unter einem Pressmantel im Sinne der Erfindung ist ein in Umfangsrichtung um dessen Längsachse endloses, geschlossenes Band, Schlauch oder ein Mantel zu verstehen, das/der wie dargestellt, zusammen mit einer Faserstoffbahn durch den Nip (Pressnip) einer Schuhpresse geführt wird. Zur Entwässerung der Faserstoffbahn kann im bestimmungsgemäßen Betrieb die radial äußerste Oberfläche (Polymerschicht) des Pressmantels mit einem Pressfilz in Kontakt kommen, von dem die zu entwässernde Faserstoffbahn direkt getragen wird. Je nach Ausführungsform der Presseinrichtung kann z.B. zur Glättung dieser der Pressmantel im bestimmungsgemäßen Betrieb auch direkt mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommen. An seinen axialen Enden ist er - in Breitenrichtung gesehen (entlang der Längsachse) - offen. Damit kann der Pressmantel an diesen axialen Enden von zwei seitlichen Spannscheiben gehalten werden, um die Schuhpresswalze zu bilden. Anstatt der Führung durch die beiden seitlichen Spannscheiben kann der Pressmantel, wie es bei offenen Schuhpressen der Fall ist, über den Pressschuh und mehrere Leitwalzen geführt werden. Unabhängig davon, ob der Pressmantel von den Spannscheiben oder den Leitwalzen geführt ist, gelangt der Pressschuh (bzw. die Leitwalzen) mit einem Teil der radial innersten Oberfläche des Pressmantels (zeitweise) in Kontakt. Die radial äußerste Oberfläche eines solchen Pressmantels, also z.B. die radial äußerste Polymerschicht desselben kann mit Rillen und/oder Blindbohrungen versehen sein.A press jacket in the sense of the invention is to be understood as a closed band, hose or jacket which is endless in the circumferential direction about its longitudinal axis and which, as shown, is guided together with a fibrous web through the nip (press nip) of a shoe press. To dewater the fibrous web, the radially outermost surface (polymer layer) of the press jacket can come into contact with a press felt, from which the fibrous web to be dewatered is carried directly. Depending on the design of the press device, e.g. for smoothing the press jacket also come into direct contact with the fibrous web during normal operation. At its axial ends it is open - as seen in the width direction (along the longitudinal axis). The press jacket can thus be held at these axial ends by two lateral tensioning disks in order to form the shoe press roll. Instead of being guided through the two lateral tensioning disks, the press jacket, as is the case with open shoe presses, can be guided over the press shoe and several guide rollers. Regardless of whether the press jacket is guided by the tensioning disks or the guide rollers, the press shoe (or the guide rollers) comes into contact with part of the radially innermost surface of the press jacket. The radially outermost surface of such a press jacket, e.g. the radially outermost polymer layer of the same can be provided with grooves and / or blind bores.
Mit Längsrichtung ist jene Richtung gemeint, die parallel zur Längsachse des Pressmantels verläuft. Die Längsachse entspricht zugleich der Symmetrie- oder Drehachse des fertigen Pressmantels bzw. der Presswalze. Die Umfangsrichtung des Pressmantels verläuft um dessen radiale Begrenzung gesehen um die Längsachse herum. Der Begriff parallel schließt auch jene Winkelabweichungen zweier in unterschiedlichen Ebenen liegender Verstärkungsfäden von +/- 5° zueinander ein.The longitudinal direction means the direction that runs parallel to the longitudinal axis of the press casing. The longitudinal axis also corresponds to the axis of symmetry or rotation of the finished press jacket or the press roll. The circumferential direction of the press casing extends around the longitudinal axis as seen around its radial boundary. The term parallel also includes those angular deviations of two reinforcement threads lying on different planes of +/- 5 ° to one another.
Der Pressmantel bzw. die wenigstens eine Polymerschicht kann teilweise oder vollständig aus einem Polymer hergestellt sein. Als Polymer kann dabei ein gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer wie Polyurethan eingesetzt werden. Das Polymer kann folglich als Gießelastomer eingestellt sein.The press jacket or the at least one polymer layer can be made partially or completely from a polymer. A pourable, curable, preferably elastomeric polymer such as polyurethane can be used as the polymer. The polymer can consequently be set as a cast elastomer.
Mit Polymerschicht ist eine Schicht gemeint, die ein solches gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer umfasst oder vollständig daraus hergestellt ist. Bevorzugt kann die Polymerschicht eine einteilig durch Urformen hergestellte, ausgehärtete Schicht sein. Anders ausgedrückt ist diese monolithisch urgeformt, also durch z.B. Gießen hergestellt. Der Begriff einteilig schließt auch Fälle ein, in denen die eine Schicht wiederum beim Gießen des Polymers aus mehreren Lagen gleichen Materials hergestellt wurde. Dies jedoch nur insoweit wie diese Lagen nach dem Aushärten im Wesentlichen nicht mehr sichtbar sind, sondern sich eine einzige, bevorzugt einheitliche Schicht ergibt. Selbiges gilt entsprechend für den fertigen Pressmantel.By polymer layer is meant a layer which comprises such a castable, curable, preferably elastomeric polymer or is produced entirely therefrom. The polymer layer can preferably be a cured layer which is produced in one piece by primary molding. In other words, it is monolithically shaped, e.g. by Casting made. The term one-part also includes cases in which the one layer was again made from several layers of the same material when the polymer was cast. However, this only insofar as these layers are essentially no longer visible after curing, but rather a single, preferably uniform, layer results. The same applies accordingly to the finished press jacket.
Bei Vorsehen mehrerer Polymerschichten können diese in Radialrichtung gesehen - zumindest abschnittsweise über die Breite des Pressmantels - übereinander angeordnet sein. Zumindest abschnittsweise über der Breite des Pressmantels bedeutet, dass der Pressmantel z.B. an dessen axialen Enden entlang der Längsachse des Pressmantels nur einschichtig ist, wohingegen er zwischen den axialen Enden zwei- oder mehrschichtig ausgebildet ist. Die Polymerschichten können sich jedoch auch über die gesamte Breite des Pressmantels erstrecken. Auch kann die Dicke des Pressmantels - und somit die Dicke der einzelnen Polymerschichten - in einem Schnitt durch dessen Längsachse abschnittsweise entlang der Längsachse variieren. So kann z.B. die radial äußerste Polymerschicht im Bereich der Breitenränder des Pressmantels geringer sein als in der Mitte des Pressmantels. Anders ausgedrückt kann im Bereich der Breitenränder die radial äußerste Polymerschicht weniger dick sein als eine radial innere oder radial innerste Polymerschicht. Bevorzugt ist/sind genau eine, zwei oder drei Polymerschichten vorgesehen. Diese können hinsichtlich ihres Polymers identisch ausgeführt sein oder hinsichtlich ihrer Härte oder Stöchiometrie des Präpolymers variieren. Eine Gesamtdicke des fertigen Pressmantels in einem Schnitt durch die Längsachse desselben in Radialrichtung gemessen kann 5 bis 10 mm, bevorzugt 5 bis 7, besonders bevorzugt 5 bis 6 mm betragen. Gemäß der Erfindung kann bei Vorsehen einer einzigen Schicht der Pressmantel aus nur einem Guss, d.h. monolithisch hergestellt sein, sodass die einzige Schicht die eben genannte Dicke aufweist.If several polymer layers are provided, these can be arranged one above the other as seen in the radial direction - at least in sections over the width of the press jacket. At least in sections across the width of the press casing means that the press casing e.g. at its axial ends along the longitudinal axis of the press jacket is only one layer, whereas it is formed in two or more layers between the axial ends. However, the polymer layers can also extend over the entire width of the press jacket. The thickness of the press jacket - and thus the thickness of the individual polymer layers - can vary in sections along the longitudinal axis in a section through its longitudinal axis. For example, the radially outermost polymer layer in the area of the width edges of the press casing may be smaller than in the middle of the press casing. In other words, in the region of the width edges, the radially outermost polymer layer can be less thick than a radially inner or radially innermost polymer layer. Exactly one, two or three polymer layers are / are preferably provided. These can be identical in terms of their polymer or vary in terms of their hardness or stoichiometry of the prepolymer. A total thickness of the finished press jacket in a section through the longitudinal axis thereof in the radial direction can be 5 to 10 mm, preferably 5 to 7, particularly preferably 5 to 6 mm. According to the invention, if a single layer is provided, the press jacket can be made from a single casting, i.e. be made monolithic so that the single layer has the thickness just mentioned.
Ein fertiger Pressmantel im Sinne der Erfindung ist ein solcher, dessen wenigstens eine Polymerschicht ausgehärtet und eventuell abschließend bearbeitet, also für den eingangs genannten Zweck in z.B. einer Schuhpresse einsatzbereit ist. Analog ist mit fertiger Polymerschicht eine Schicht gemeint, die ausgehärtet ist.A finished press jacket in the sense of the invention is one whose at least one polymer layer has hardened and possibly been finally processed, i.e. for the purpose mentioned in e.g. a shoe press is ready for use. Analogously, a finished polymer layer means a layer that has hardened.
Unter einem Verstärkungsfaden im Sinne der Erfindung wird ein biegeschlaffes, textiles Liniengebilde verstanden, das eine dominierende Erstreckung und eine Gleichmäßigkeit in seiner in Längsrichtung aufweist. Ist von Faser die Rede, dann ist eine einzige, endlose Faser nach Art eines Monofilaments gemeint. Wird hingegen von einem Faserbündel im Sinne der Erfindung gesprochen, handelt es sich nicht um Monofilamente sondern um seinerseits einen Einzelfaden, wie ein Zwirn oder Garn, also ein Bündel an Endlosfasern oder Monofilamenten. Die Faserbündel selbst können durchaus aus untereinander verdrillten Fasern hergestellt sein.A reinforcing thread in the sense of the invention is understood to mean a pliable, textile line structure which has a dominant extension and a uniformity in its longitudinal direction. When we speak of fiber, we mean a single, endless fiber in the manner of a monofilament. If, on the other hand, one speaks of a fiber bundle in the sense of the invention, it is not a question of monofilaments, but in turn a single thread, such as a thread or yarn, that is to say a bundle of continuous fibers or monofilaments. The fiber bundles themselves can certainly be made from twisted fibers.
Die Definition, dass zumindest die Längsfäden als erfindungsgemäße Verstärkungsfäden hergestellt sind, bedeutet dass nur die Längsfäden so ausgeführt sind oder zusätzlich die Längsfäden und mindestens ein weiterer Umfangsfaden so hergestellt sind. Wenn bevorzugt z.B. ein Gelege aus Umfangs- und Längsfäden vorliegt, dann heißt dies, dass mindestens die Längsfäden erfindungsgemäß ausgeführt sind.The definition that at least the longitudinal threads are produced as reinforcing threads according to the invention means that only the longitudinal threads are designed in this way or in addition the longitudinal threads and at least one further peripheral thread are produced in this way. If preferred e.g. if there is a scrim of circumferential and longitudinal threads, then this means that at least the longitudinal threads are designed according to the invention.
Mit dem Begriff Verstärkungsstruktur im Sinne der Erfindung ist eine Verstärkung der wenigstens einen, das Polymer enthaltenden oder aus diesem bestehenden Schicht - also der Polymerschicht - gemeint. Dabei kann die Verstärkungsstruktur vollständig in die Polymerschicht eingebettet sein, sodass die Verstärkungsstruktur nicht über die Begrenzung der Polymerschicht hinausgeht. Anders ausgedrückt übernimmt die Polymerschicht die Rolle einer Matrix, welche die Verstärkungsstruktur umgibt und infolge von Adhäsions- oder Kohäsionskräften an die Matrix bindet. Eine solche Verstärkungsstruktur kann textile Liniengebilde - z. B. Garne oder Zwirne - und/oder textile Flächengebilde - wie z. B. Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte oder Gelege - umfassen und aus einem entsprechenden Ausgangsmaterial, z.B. durch Wickeln herstellbar sein. Anders ausgedrückt, ist ein einzelner erfindungsgemäßer Verstärkungsfäden für sich betrachtet ein textiles Liniengebilde. Mehrere solcher Verstärkungsfäden können so, z.B. als Längs- und/oder Umfangsfäden ausgeführt sein, dass sie zusammen ein textiles Flächengebilde bilden. Der wenigstens eine Verstärkungsfaden, der in die wenigstens eine Polymerschicht eingebettet wird, stellt dann die Verstärkungsstruktur des Pressmantels bzw. dessen Polymerschicht dar. Unter Ausgangsmaterial wird jenes Material oder Halbzeug verstanden, mittels dem die Verstärkungsstruktur des erfindungsgemäßen fertigen Pressmantels hergestellt wird, also vorliegend der wenigstens eine Verstärkungsfaden.The term reinforcing structure in the sense of the invention means reinforcing the at least one layer containing or consisting of the polymer - that is to say the polymer layer. The reinforcing structure can be completely embedded in the polymer layer, so that the reinforcing structure does not go beyond the boundary of the polymer layer. In other words, the polymer layer takes on the role of a matrix, which surrounds the reinforcement structure and binds to the matrix as a result of adhesive or cohesive forces. Such a reinforcement structure can textile line structures - z. B. yarns or threads - and / or textile fabrics - such. B. woven, knitted, crocheted, braided or laid - and from a corresponding starting material, e.g. be produced by winding. In other words, a single reinforcing thread according to the invention is considered as a textile line structure. Several such reinforcing threads can e.g. be designed as longitudinal and / or circumferential threads that together they form a textile fabric. The at least one reinforcing thread, which is embedded in the at least one polymer layer, then represents the reinforcing structure of the press jacket or its polymer layer. The starting material is understood to mean that material or semi-finished product by means of which the reinforcing structure of the finished press jacket according to the invention is produced, that is to say the at least in the present case a reinforcing thread.
Der Verstärkungsfaden bzw. die Verstärkungsstruktur kann aus einem Polymer hergestellt sein oder ein solches umfassen. Als Polymere bieten sich an Polyester, Polyethylennaphthalat oder Polyamide, wie Aramide. Damit unterscheiden sich die Materialien der zumindest einen Polymerschicht und des darin eingebetteten, zumindest einen Verstärkungsfadens bzw. der Verstärkungsstruktur.The reinforcing thread or the reinforcing structure can be produced from or comprise a polymer. Polymers, polyethylene naphthalate or are suitable as polymers Polyamides such as aramids. The materials of the at least one polymer layer and the at least one reinforcing thread or the reinforcing structure embedded therein differ.
Im Sinne der Erfindung ist mit einer Pressvorrichtung beispielsweise eine Schuhpresse z.B. zur Entwässerung oder Behandlung, wie Glättung einer Faserstoffbahn gemeint. Die Schuhpresse umfasst eine Schuhpresswalze und eine Gegenwalze, die zusammen einen Pressnip ausbilden oder begrenzen. Die Schuhpresswalze umfasst ferner einen umlaufenden Pressmantel und ein stehendes Presselement, den sogenannten Pressschuh. Letzterer stützt sich auf einem tragenden, ebenfalls stehenden Joch ab - beispielsweise über hydraulische Presselemente - und wird an den umlaufenden Pressmantel angedrückt. Der Pressmantel umläuft relativ zu dem feststehenden Pressschuh und Joch und wird dadurch im Pressnip an die Gegenwalze gepresst. Pressschuh und Joch sind radial innerhalb des Pressmantels angeordnet. Unter dem Begriff stehend wird verstanden, dass das Presselement nicht relativ zu der Schuhpresswalze oder der Gegenwalze umläuft, sich jedoch translatorisch - auf die Gegenwalze zu und von ihr weg, bevorzugt in Radialrichtung dieser - und damit relativ zu der Gegenwalze bewegen kann. Zusätzlich zur Faserstoffbahn und dem Pressmantel können ein oder mehrere in Umfangsrichtung endlos umlaufende Pressfilze und/oder weitere endlos umlaufende Pressbänder durch den Pressnip der Schuhpresse geführt werden. Eine solche Schuhpresse kann selbstverständlich mehr als einen Pressnip umfassen.In the sense of the invention, a shoe press, e.g. for drainage or treatment, such as smoothing a fibrous web. The shoe press comprises a shoe press roll and a counter roll, which together form or limit a press nip. The shoe press roll also includes a circumferential press jacket and a standing press element, the so-called press shoe. The latter is supported on a load-bearing, also standing yoke - for example via hydraulic press elements - and is pressed onto the surrounding press jacket. The press jacket rotates relative to the fixed press shoe and yoke and is thereby pressed against the counter roller in the press nip. Press shoe and yoke are arranged radially inside the press jacket. The term standing means that the press element does not rotate relative to the shoe press roll or the counter roll, but can translate - towards and away from the counter roll, preferably in the radial direction thereof - and thus relative to the counter roll. In addition to the fibrous web and the press jacket, one or more press felts running continuously in the circumferential direction and / or further endless running press belts can be guided through the press nip of the shoe press. Such a shoe press can of course comprise more than one press nip.
Unter einer Faserstoffbahn im Sinne der Erfindung ist ein Gelege bzw. Gewirre von Fasern, wie Holzfasern, Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Zusatzstoffen, Additiven oder dergleichen zu verstehen. So kann die Faserstoffbahn beispielsweise als Papier-, Karton- oder Tissuebahn ausgebildet sein. Sie kann im Wesentlichen Holzfasern umfassen, wobei geringe Mengen anderer Fasern oder auch Zusatzstoffe und Additive vorhanden sein können. Dies bleibt je nach Einsatzfall dem Fachmann überlassen.A fibrous web in the sense of the invention is to be understood as a scrim of fibers, such as wood fibers, plastic fibers, glass fibers, carbon fibers, additives, additives or the like. For example, the fibrous web can be designed as a paper, cardboard or tissue web. It can essentially comprise wood fibers, whereby small amounts of other fibers or also additives can be present. Depending on the application, this is left to the specialist.
Werden bevorzugt mehrere Verstärkungsfäden als Längsfäden und zumindest ein Verstärkungsfaden als Umfangsfaden, welcher die Längsfäden in Umfangsrichtung umgibt, als Gelege in die Polymerschicht eingebettet, so werden die erfindungsgemäßen Vorteile besonders gut erfüllt. Denn ein Gelege ist im Stande besonders gut lokale Überbelastungen aufzunehmen.If several reinforcing threads are preferably embedded as longitudinal threads and at least one reinforcing thread as peripheral thread, which surrounds the longitudinal threads in the peripheral direction, as scrims in the polymer layer, the advantages according to the invention are particularly well achieved. Because a clutch is particularly good at absorbing local overloads.
Besonders gut werden die erfindungsgemäßen Vorteile erzielt, wenn der Transmissionsgrad des Materials der zumindest einen Polymerschicht zwischen 50 % und 90 % - auch bis 100 % - und bevorzugt zwischen 50 % und 75 % beträgt und bevorzugt der Transmissionsgrad des Materials der zumindest einen Polymerschicht größer ist als der Transmissionsgrad des Materials der Verstärkungsstruktur, welcher bevorzugt mehr als das 1,1- bis 1,5-fache des letztgenannten Transmissionsgrades beträgt. Sodann ergibt sich ein Transmissionsgrad für den gesamten Pressmantel zwischen 15 % bis 90 % bevorzugt zwischen 15 % und 35 %.The advantages according to the invention are achieved particularly well if the transmittance of the material of the at least one polymer layer is between 50% and 90% - also up to 100% - and preferably between 50% and 75% and preferably the transmittance of the material of the at least one polymer layer is greater than the transmittance of the material of the reinforcing structure, which is preferably more than 1.1 to 1.5 times the latter transmittance. Then there is a transmittance for the entire press jacket of between 15% and 90%, preferably between 15% and 35%.
Die erfindungsgemäßen Vorteile werden besonders gut erreicht, wenn der Pressmantel aus bevorzugt mehreren in Radialrichtung übereinander angeordneten Polymerschichten aufgebaut wird. Sind zwei Polymerschichten vorgesehen, dann ist die radial innere jene mit der erfindungsgemäßen Verstärkungsstruktur. Das bedeutet, dass die Verstärkungsstruktur nur in der radial innersten Polymerschicht angeordnet ist. Sind drei oder mehr Polymerschichten vorgesehen, dann ist die Verstärkungsstruktur bevorzugt in der zweit untersten Polymerschicht angeordnet, also in der, die in radial oberhalb der radial innersten Polymerschicht liegt.The advantages according to the invention are achieved particularly well if the press jacket is constructed from preferably a plurality of polymer layers arranged one above the other in the radial direction. If two polymer layers are provided, the radially inner one is the one with the reinforcing structure according to the invention. This means that the reinforcement structure is only arranged in the radially innermost polymer layer. If three or more polymer layers are provided, then the reinforcement structure is preferably arranged in the second lowest polymer layer, that is to say in the one that lies radially above the radially innermost polymer layer.
Die Erfindung betrifft auch eine Presswalze, wie Schuhpresswalze, für eine Schuhpresse zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, wobei die Presswalze wenigstens einen erfindungsgemäßen Pressmantel aufweist.The invention also relates to a press roll, such as a shoe press roll, for a shoe press for dewatering a fibrous web, the press roll having at least one press jacket according to the invention.
Auch betrifft die Erfindung eine Schuhpresse zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, bevorzugt einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn, umfassend eine Presswalze und eine Gegenwalze, die zusammen einen Nip ausbilden oder begrenzen, wobei die Presswalze einen umlaufenden Pressmantel umfasst, wobei der Pressmantel gemäß der Erfindung ausgebildet ist.The invention also relates to a shoe press for dewatering a fibrous web, preferably a paper, cardboard, tissue or cellulose web, comprising a press roll and a counter roll, which together form or limit a nip, the press roll comprising a rotating press jacket, the press jacket is designed according to the invention.
Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Pressmantels für eine Presse, wie Schuhpresse zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, bevorzugt einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn.Finally, the invention relates to the use of a press jacket according to the invention for a press, such as a shoe press for dewatering a fibrous web, preferably a paper, cardboard, tissue or cellulose web.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ohne Einschränkung der Allgemeinheit näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine teilgeschnittene, schematische Seitenansicht einer Schuhpresse mit einem Pressmantel gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. -
2a und2b Ausführungsformen eines Pressmantels jeweils in einen Schnitt durch dessen Längsachse gesehen; -
3 eine stark schematisierte Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung des Pressmantels in einer Seitenansicht.
-
1 a partially sectioned, schematic side view of a shoe press with a press jacket according to an embodiment of the present invention. -
2a and2 B Embodiments of a press jacket each seen in a section through its longitudinal axis; -
3rd a highly schematic representation of a device for producing the press jacket in a side view.
In der
Während die Gegenwalze
Die Schuhpresse
Bei einer weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf die Pressfilze
Der in
In den
Gemäß der
Wie dargestellt, kann in der zweiten Polymerschicht
Die Verstärkungsstruktur
Im vorliegenden Falle sind die erste und eine zweite Polymerschicht
Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Vorteile besonders gut umgesetzt werden, wenn das Material, hier das Polyurethan der wenigstens einen Polymerschicht
Die Darstellung zeigt ein Anfangsstadium des Herstellungsverfahrens. Im vorliegenden Fall ist dazu das eine Ende des Ausgangsmaterials
Der Wickeldorn
Das aus der Gießdüse
Der Vernetzer kann in einem Vernetzer-Behälter bereitgestellt werden.The crosslinker can be provided in a crosslinker container.
Präpolymer-Behälter und Vernetzer-Behälter sind der Vorrichtung zur Herstellung eines Pressmantels
Prinzipiell wäre es denkbar, dass zwei oder mehr Gießdüsen
Mittels eines solchen kontinuierlichen Gießvorgangs, der auch als Rotationsguss bekannt ist, wird also nach und nach über die Breite des Wickeldorns
Grundsätzlich wäre es denkbar das Ausgangsmaterial
Wie in der
Obwohl dies nicht in den Figuren dargestellt ist, könnte die Verstärkungsstruktur
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