DE10358832A1

DE10358832A1 - Band, insbesondere Funktionsband in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Info

Publication number: DE10358832A1
Application number: DE2003158832
Authority: DE
Inventors: Susanne Dr. Berger; Reinhard Leigraf; Bernd Güldenberg
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-07-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fasern (1, 2) enthaltendes Band (10, 10.1, 10.2), das insbesondere als Funktionsband (10.A) in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (9) eingesetzt wird, wobei eine Oberfläche (11) des Bands (10, 10.1, 10.2) mit einer Oberfläche (12) der Faserstoffbahn (9) zumindest zeitweise in Berührung steht. DOLLAR A Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die berührte Oberfläche (11) des Bands (10, 10.1, 10.2) eine Nachgiebigkeit (N¶11¶) aufweist, die höher ist als die Nachgiebigkeit (N¶12¶) der berührten Oberfläche (12) der Faserstoffbahn (9).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fasern enthaltendes Band, das insbesondere als Funktionsband in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn eingesetzt wird, wobei eine Oberfläche des Bands mit einer Oberfläche der Faserstoffbahn zumindest zeitweise in Berührung steht.
Aus dem Stand der Technik sind Bänder aus Kunststoffen und/oder Filzen bekannt, die in einer einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, wie beispielsweise einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, zum Einsatz kommen.

Bei den in den bekannten Maschinen hergestellten Faserstoffbahnen, insbesondere Faserstoffbahn, insbesondere Papierbahnen, lassen sich Bandfasermarkierungen, insbesondere Filzfasermarkierugnen, nicht vermeiden. Insbesondere die lokal sehr ungleichmäßigen Spannungsverteilungen bei der flächigen Belastung der Bänder führen zu deutlichen Einprägungen. Diese Einprägungen sind für die Druckqualität der mit diesen Maschinen hergestellten Faserstoffbahnen nachteilig.

Anhand von Mikroskopaufnahmen und Topographiemessungen ist ersichtlich, dass die Tiefe der beispielsweise durch feine Filzfasern verursachten Einprägungen in der Oberfläche der Faserstoffbahn etwa die Hälfte des Radius der Filzfasern beträgt. Beim Einsatz von feinen Filzfasern wird die Tiefe der Einprägung in der Oberfläche verringert, jedoch verschlechtern sich gleichzeitig die Entwässerungseigenschaften des Filzes, so dass die Rückbefeuchtung der zu entwässernden Faserstoffbahn größer ist als bei Einsatz gröberer Filzfasern.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die von dem die Faserstoffbahn transportierenden Band erzeugten Einprägungen in der Oberfläche der Faserstoffbahn zu verringern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Band der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die berührte Oberfläche des Bands eine Nachgiebigkeit aufweist, die höher ist als die Nachgiebigkeit der berührten Oberfläche der Faserstoffbahn. Dabei kann das Band insgesamt hart wie ein Brett sein, so lange die Oberfläche des Bands weich genug ist, Spannungsspitzen zu reduzieren und zu vergleichmäßigen.

Insbesondere können die gemäß der Erfindung eingesetzten Fasern auch erfindungsgemäß konditionierte oder aufbereitete Filzfasern sein; geeignet sind jedoch auch aus anderen Materialien hergestellte Fasern, sofern sie einen Elastizitätsmodul E haben, der kleiner als 200 N/mm², vorzugsweise kleiner als 50 N/mm², ist.

Durch den gegenüber üblicherweise eingesetzten Filzfasern erhöhten Elastizitätsmodul, d. h. durch eine erhöhte Kompressibilität, werden die durch das Auspressen des Wassers aus der Faserstoffsuspension und aus dem Faserstoffband erzeugten lokalen Spannungsspitzen bei der Kompression des Filzes reduziert. Die Filzeinprägungen lassen sich gegenüber herkömmliche Filzfasern enthaltenden Bändern reduzieren, ohne dass gleichzeitig die Entwässerungseigenschaften des Bandes beeinträchtigt werden; allenfalls eine geringe Verschlechterung der Entwässerung wird festgestellt. Auch die

Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Band aus Filz, das Hohlfasern, insbesondere Filzfasern, enthält. Auch durch diesen Aufbau, in Verbindung mit dem Einsatz von Material mit einem Elastizitätsmodul, der kleiner als 200 N/mm², vorzugsweise kleiner als 50 N/mm², ist, oder unabhängig davon, lässt sich die gewünschte Kompressibilität erzielen.

Die am meisten geeignete Form dieser Hohlfasern besteht darin, dass diese eine wenigstens im Wesentlichen kreisförmige Außen- und Innenkontur aufweisen.

Eine weitere Möglichkeit zur Realisierung der Erfindung besteht darin, dass das Band Fasern mit einer strahlen- oder sternförmigen Außenkontur aufweist. Diese Ausgestaltung der Erfindung wird entweder unabhängig von den oben beschriebenen Ausführungsformen oder in Verbindung mit ihnen realisiert. Die von einem zentralen oder kernförmigen Teil der Faser nach außen ragenden Vorsprünge lassen sich bei einseitigem Druck auf die Faser wenigstens zum Teil seitlich wegdrücken, so dass sie in den vorher freien Bereichen zu liegen kommen und sich die Faser als ganze wie ein kompressibles Material verhält.

Insgesamt bestehen die Vorteile der Erfindung darin, dass weniger Filzmarkierungen auf der Oberfläche der Faserstoffbahn, insbesondere der Papier- oder Kartonbahn, auftreten; es werden eine bessere Bedruckbarkeit, ein höheres spezifisches Volumen bei gleicher Rauhigkeit und gute Entwässerungseigenschaften sowie eine geringe Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn erzielt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen.

Nachstehend wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
1a, b den Querschnitt einer Hohlfaser, ohne Belastung und mit Belastung,
2a, b den Querschnitt einer seitliche Vorsprünge aufweisenden Faser, ohne Belastung und mit Belastung,
3 eine schematische Ansicht einer Pressenpartie, in der ein erfindungsgemäßes Band zum Erzeugen einer Faserstoffbahn eingesetzt wird, und
4 eine schematische Ansicht einer Siebpartie, in der ein erfindungsgemäßes Band zum Erzeugen einer Faserstoffbahn eingesetzt wird.
Eine als Hohlfaser 2 ausgebildete Faser 1 (1a) weist eine Hülle 3 auf, die einen hohlen Innenraum 4 umgibt. Bei Belastung B (Pfeil), wie sie etwa in einem Einlaufspalt einer Siebpartie oder an einem Pressspalt auftritt, wird die Hohlfaser 2 zusammengedrückt und gibt wegen ihres hohlen Innenraums 4 und wegen der geringen Wandstärke elastisch nach (1b).
Eine andere Faser 1 (2a) ist dadurch kompressibel, dass sie seitliche Vorsprünge 5 aufweist, zwischen denen nicht von Material ausgefüllte Einbuchtungen 6 vorhanden sind. Die Faser 1 hat einen Kern 7, der entweder, wie dargestellt, von Material ausgefüllt ist oder ebenfalls wie im Fall der Hohlfaser 2 hohl ist. Aufgrund der Einbuchtungen 6 zwischen den wenigstens im Wesentlichen radial nach außen weisenden Vorsprüngen 5 legen diese sich unter Auffüllung der Einbuchtungen 6 zusammen, wenn eine äußere Belastung auf die Faser 1 wirkt (2b).
Die Faser 1 und/oder die Hohlfaser 2 werden eingesetzt in Filzen und Bändern, wie sie beispielsweise in einer Pressenpartie 8 (3) und/oder in einer Siebpartie 15 (4) einer Papier- oder Kartonmaschinen Verwendung finden.
Die 3 zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften Pressenpartie 8 einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 9, in der ein erfindungsgemäßes Band 10 als Funktionsband 10.A zum Erzeugen der Faserstoffbahn 9 eingesetzt wird, wobei eine Oberfläche 11 des Bands 10 mit einer Oberfläche 12 der Faserstoffbahn 9 zumindest zeitweise in Berührung steht. Dabei weist die berührte Oberfläche 11 des Bands 10 eine Nachgiebigkeit N₁₁ aufweist, die höher ist als die Nachgiebigkeit N₁₂ der berührten Oberfläche 12 der Faserstoffbahn 9. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Band 10 Fasern 1, 4, insbesondere Filzfasern, mit einem Elastizitätsmodul E enthält, der kleiner als 200 N/mm², vorzugsweise kleiner als 50 N/mm², ist. Das Band 10 enthält ausschließlich oder zum Teil Fasern 1 und/oder Hohlfasern 2.
In 3 wird die Faserstoffbahn 9 gemeinsam mit beidseitig je einem Band 10.1, 10.2 in Form eines Pressfilzes zur Entwässerung durch einen Pressspalt 13 ge führt. Dabei übernimmt das obere Abgabe-Band 10.1 erst die Faserstoffbahn 9 vom Formiersieb 14 einer vorgelagerten Siebpartie 15 einer Papier- oder Kartonmaschine. Im Pressspalt 13 erfolgt dann die Übergabe der Faserstoffbahn 9 vom Abgabe-Band 10.1 an das Abnahme-Band 10.2. Der Pressspalt 13 ist hier verlängert ausgeführt und wird von zwei gegeneinander gedrückten Presswalzen 16.1, 16.2 gebildet.
Die 4 zeigt eine schematische Ansicht einer beispielhaften Siebpartie 15 einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn 9, in der ein erfindungsgemäßes Band 10 als Funktionsband 10.A zum Erzeugen der Faserstoffbahn 9 eingesetzt wird, wobei eine Oberfläche 11 des Bands 10 mit einer Oberfläche 12 der Faserstoffbahn 9 zumindest zeitweise in Berührung steht. Das Band 10 enthält ausschließlich oder zum Teil Hohlfasern 2 und/oder Fasern 1.
Ein zu der Siebpartie 15 gehöriger Doppelsiebformer 17 weist ein erstes endloses Band 10.1, das Untersieb, und ein zweites endloses Band 10.2, das Obersieb, auf, die zum Formen einer zweiten Faserstofflage zumindest bereichsweise parallel geführt werden.
Die endlosen Bänder 10.1, 10.2 bilden in einem Bereich, in dem sie zur Parallelführung zusammengeführt werden, einen Eintrittsspalt 18. An dem Eintrittsspalt 18 ist ein schematisch angedeuteter Stoffauflauf 19 angeordnet, durch den eine Faserstoffsuspension für die Bildung der Faserstofflage in den Eintrittsspalt 18 eingeschossen wird.
Der Doppelsiebformer 17 weist eine Formierwalze 20 auf, die von dem Untersieb 10.1 und dem Obersieb 10.2 samt dazwischen liegender Faserstoffsuspension über einen Teil ihres Umfangs umschlungen wird. An dem Obersieb 10.2 ist im Bereich des Eintrittsspaltes 18 eine Brustwalze 21 vorgesehen. Die Formierwalze 20 weist einen Saugabschnitt auf, der etwa im Bereich der Umschlingung der Formierwalze 20 durch das Untersieb 10.1 und das Obersieb 10.2 angeordnet ist.
Beide Siebe 10.1, 10.2 laufen nach Ablauf von der Formierwalze 20 über eine weitere Entwässerungseinheit 22, in deren Bereich die Trennung der beiden Siebe 10.1, 10.2 erfolgt. Das Obersieb 10.2 mit der darauf liegenden Faserstofflage läuft zu einer Gautschwalze 23 und von dieser über Leitwalzen 24 zurück zur Formierwalze 20. Das Untersieb 10.1 läuft über weitere Leitwalzen 25 zu der Brustwalze 21 zurück.

1: Faser
2: Hohlfaser
3: Hülle
4: Innenraum
5: Vorsprung
6: Einbuchtung
7: Kern
8: Pressenpartie
9: Faserstoffbahn
10: Band
10.1: Band (Abgabe-Band, Untersieb)
10.2: Band (Abnahme-Band, Obersieb)
10.A: Funktionsband (Trägerband)
11: Oberfläche (Band)
12: Oberfläche (Faserstoffbahn)
13: Pressspalt (Pressnip)
14: Formiersieb
15: Siebpartie
16.1, 16.2: Presswalze
17: Doppelsiebformer
18: Eintrittsspalt
19: Stoffauflauf
20: Formierwalze
21: Brustwalze
22: Entwässerungseinheit
23: Gautschwalze
24: Leitwalze
25: Leitwalze
E: Elastizitätsmodul
N₁₁: Nachgiebigkeit (Band)
N₁₂: Nachgiebigkeit (Faserstoffbahn)

Claims

Fasern (1, 2) enthaltendes Band (10, 10.1, 10.2), das insbesondere als Funktionsband (10.A) in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn (9) eingesetzt wird, wobei eine Oberfläche (11) des Bands (10, 10.1, 10.2) mit einer Oberfläche (12) der Faserstoffbahn (9) zumindest zeitweise in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die berührte Oberfläche (11) des Bands (10, 10.1, 10.2) eine Nachgiebigkeit (N₁₁) aufweist, die höher ist als die Nachgiebigkeit (N₁₂) der berührten Oberfläche (12) der Faserstoffbahn (9).
Band (10, 10.1, 10.2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (10, 10.1, 10.2) Fasern (1, 2), insbesondere Filzfasern, mit einem Elastizitätsmodul E enthält, der kleiner als 200 N/mm², vorzugsweise kleiner als 50 N/mm², ist.
Band (10, 10.1, 10.2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (10, 10.1, 10.2) Hohlfasern (2), insbesondere Filzfasern, enthält.
Band (10, 10.1, 10.2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (10, 10.1, 10.2) Hohlfasern (2) mit einer wenigstens im wesentlichen kreisförmigen Außen- und einer kreisförmigen Innenkontur aufweist.
Band (10, 10.1, 10.2) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (10, 10.1, 10.2) Hohlfasern (2) mit einer strahlen- oder sternförmigen Außenkontur aufweist.