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Siebschutzband für Langsieb-Papiermaschinen Die Erfindung betrifft
ein Siebschutzband für Langsiebmaschinen zum Hinwegführen des Siebes über den Saugkasten.
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Von den verschiedenen, für die Papierherstellung benutzten Maschinentypen
haben Langsiebmaschienen die höchste Produktionsleistung. Moderne Maschinen dieses
Typs laufen mit Siebgeschwindigkeiten von 610 bis 670 m/min und sind
teilweise sogar für Geschwindigkeiten von 760 bis 915 m/min eingerichtet,
da die hohe Geschwindigkeit für die schnelle und billige Papierherstellung erwünscht
ist. Diese hohe und immer weiter steigende Geschwindigkeit ruft je-
doch seit
jeher und auch in der Zukunft Probleme bezüglich Abnutzung der Maschinenteile hervor.
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Bekanntlich wird bei Langsieb-Papiermaschinen eine wäßrige Papierstoffaufschlämmung
gleichmäßig auf ein wanderndes Drahtsieb zu dem Zweck aufgegeben, das Wasser aus
dem Stoffbrei ablaufen oder heraussaugen zu lassen. Der auf das Drahtsieb aufgegebene
Stoffbrei enthält dabei weniger als 1 % Faser und mehr als 99 1/o
Wasser, und das Papier ist zu schwach, sich während der weiteren Entwässerungsstufen
selbst zu tragen, bevor nicht das meiste Wasser aus ihm entfernt worden ist. Deshalb
ist es wichtig, das Wasser so schnell wie möglich zu entfernen, was bei schneller
laufenden Maschinen von ganz besonderer Bedeutung ist.
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Bei Schnellauf-Langsiebmaschinen wird das Wasser durch Saugkästen
entfernt, deren Anzahl zwischen einigen wenigen bis zu einem Dutzend oder mehr schwankt.
Ein solcher Saugkasten besteht aus einem Metallkasten mit einer perforierten Abdeckung,
an die sich die Unterseite des darüberwandernden Drahtsiebes anlegt. In den Saugkästen
wird ein Unterdruck aufrechterhalten und das Wasser somit durch die Entwässerungsöffnungen
in der Abdeckung in den Kasten eingesaugt. Je stärker die Absaugung ist, desto mehr
Wasser wird entfernt und desto höhere Geschwindigkeit ermöglicht oder desto geringere
weitere Trocknungskapazität benötigt.
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Die höhere Maschinengeschwindigkeit und der angewandte höhere Saugzug
werfen schwierige Probleme bezüglich der Abnutzung der Maschinenteile infolge der
erhöhten Reibung zwischen dem wandernden Drahtsieb und der Saugkastenabdeckung auf.
Während bei langsam, d. h. mit etwa 150 bis 180 m/min Geschwindigkeit
laufenden Maschinen die Drahtsiebe häufig monatelang aushalten, bevor sie verschleißen
oder zerreißen, beträgt die Sieblebensdauer bei schneller laufenden Maschinen nur
4 bis 10 Tage, während die Schnelläuferinaschinen mit 365 bis 450
m/min Leistung zur Herstellung von Kraftpapier ein Drahtsieb sogar schon in
3 bis 5 Tagen abnutzen können.
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Schätzungsweise gehen rund 80 1/o der Drahtabnutzung auf die
Gleitreibung über den Saugkästen zurück. Drahtsiebe sind an sich schon teuer, die
größten Unkosten jedoch entstehen durch den Maschinenstillstand beim Auswechseln
des Drahtsiebes.
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Nach einem bekannten Verfahren läßt sich die Lebensdauer des Drahtsiebes
durch die Anwendung eines umlaufenden Zwischenbandes erhöhen, welches das eigentliche
Langsieb über den Saugkasten trägt und welches mit Entwässerungsöffnungen oder -löchern
solcher Ausgestaltung versehen ist, daß sie sich beim Hinüberwandern des Bandes
über den Saugkasten mit den Entwässerungsöffnungen oder -löchern in dessen Abdeckung
deckungsgerecht mitbewegen. Da das Sieb vom Band getragen wird und beide gemeinsam
(und gleich schnell) die Abdeckung überqueren, unterliegt das Band und nicht das
Sieb der Abnutzung. Das lose überStützrollen oder -scheiben laufende Band wird dabei
vom Sieb durch Oberflächensaugkontakt angetrieben. Das in der Masse aus Gummi bestehende
Band, das naß über glattes Micarta, Bronze oder Ahornholz als dem üblichen Abdeckungsmaterial
läuft, ist an sich sehr haltbar. Hierdurch wird der Siebverschleiß wesentlich herabgesetzt
und werden die Kosten für Siebersatz oder -auswechslung beträchtlich verringert.
Diese
bekannten Siebschutzbänder sind mit zahlreichen seitwärts gerichteten Entwässerungskanälen
versehen, die sowohl seitlich als auch in Bandlängsrichtung mit geringem Abstand
zueinander versetzt sind und jeweils mehrere Entwässerungsöffnungen aufweisen, um
dadurch ein Band angemessener Größe mit vielen solchen Kanälen und noch mehr Entwässerungsöffnungen
zu schaffen. Bei größeren Bändern, z. B. solchen von sechs und mehr Metern Breite
und 7,5 in Umfangslänge geht die Zahl der im Band zu schaffenden Entwässerungsöffnungen
in die Tausende. Wie oben angegeben, müssen sich diese, nach vorgegebenem Muster
angeordneten Bandöffnungen in Deckung mit den Entwässerungsöffnungen in der Saugkastenabdeckung
bewegen, um eine ordentliche Saugarbeit an diesem Abschnitt der Langsieb-Papiermaschine
zu ermöglichen. Dieses Problem der Herstellung und Aufrechterhaltung einer solchen
Ausrichtung ist schwierig zu lösen und wird es um so mehr, je größer die
Bänder des beschriebenen Typs sind, die hergestellt und benutzt werden.
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Das Hauptziel der Erfindung besteht demgemäß in der Schaffung eines
Siebschutzbandes solcher Bauart und Ausgestaltung, daß es diese schwierige Ausrichtung
zwischen den Entwässerungsöffnungen von Band und Saugkasten im Dauerbetrieb der
Langsieb-Papiennaschine wirksam herzustellen und aufrechtzuerhalten vermag.
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Es ist zwar bereits der Versuch gemacht worden, die im Siebschutzband
vorgesehenen Entwässerungslöcher dadurch mit den Entwässerungsöffnungen in der Saugkastenabdeckung
von Langsieb-Papiermaschinen zur Deckung zu bringen, daß in das Schutzband ein aus
sowohl in Bandlängsrichtung als auch in Bandquerrichtung verlaufenden Drähten bestehendes
Drahtgeffecht sowie im Abstand von diesem Draht Querstäbe eingebaut werden.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß Siebschutzbänder mit eingebautem Drahtgeflecht,
bei dem sowohl für Kette als auch für Schuß Drahtmaterial verwendet wird, nur eine
sehr kurze Lebensdauer besitzen. Nähere Untersuchungen über die Ursachen dieses
außerordentlich schnellen Verschleißens haben ergeben, daß die Längsdrähte einen
zu großen Elastizitätsmodul in Bandquerrichtung bewirken, daß sich das Band nicht
eng genug um die einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser besitzenden Führungswalzen
herumzulegen vermag und daß an den Kreuzungspunkten von Kett- und Schußfäden ein
Scheuern auftritt, das zum Zerreißen der Drähte führt.
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Wenn beispielsweise ein solches Siebschutzband einen Knick bekommt,
so läßt sich in der Regel eine derartige Verforinung der Drähte nicht wieder beseitigen.
In der Praxis sind solche Fälle einer ungewollten Knickung eines doch verhältnismäßig
ausgedehnten und daher unhandlichen Bandes aber sehr wahrscheinlich, wobei es sich
gezeigt hat, daß dieses versehentliche Knicken bzw. Falten bei den Längsdrähten
auftritt. Diese bekannten Siebschutzbänder mit einem Geflecht aus in beiden Banddimensionen
verlaufenden Drähten vermögen also das Problem der Herabsetzung der für das Auswechseln
des Bandes erforderlichen Stillsetzzeit von Langsieb-Papiermaschinen nur sehr unzufriedenstellend
lösen.
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Im Gegensatz hierzu betrifft die Erfindung ein Siebschutzband für
Langsieb-Papiermaschinen zum Hinwegführen des Siebes über den Saugkasten, dessen
Abdeckung mit Gruppen von längsgerichteten Entwässerungsöffnungen versehen ist,
bestehend aus einem endlosen, biegsamen Gummihüllkörper und eine in diesem enthaltenen,
mit Gummiimprägnierung versehenen Verstärkungseinlage, da dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Verstärkungseinlage mehrere miteinander verbundene Gewebebahnen aufweist,
deren quer zur Laufrichtung angeordnete Schußfäden aus geraden Metalldrähten und
deren Kettfäden aus Garnen bestehen, welche natürliche oder künstliche Fasern enthalten.
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Durch diesen Aufbau wird in den Gummihüllkörper des Schutzbandes zum
Hinwegführen des Langsiebes über den Saugkasten einer Langsieb-Papiennaschine eine
Verstärkungseinlage eingebaut, die aus mehreren Verbundlagen gummiimprägnierter
Gewebebahnen gebildet ist, von denen jede Lage aus einem Gewebe besteht, dessen
in Bandquerrichtung angeordnete Schußfäden aus ungebogenen Metalldrähten bestehen,
welche unter sich in Bandlängsrichtung durch die erforderliche Biegsarnkeit des
Bandes in Bandlängsrichtung gewährleistenden Garnkettfäden verbunden sind. Dadurch
werden Änderungen in den Querabmessungen des Bandes verhindert und somit die Ausrichtung
der längsgerichteten Entwässerungsöffnungen des Bandes auf die Entwässerungsöffnungen
der Saugkastenabdeckung beim Vorbeilauf des Bandes über den Saugkasten gewährleistet.
Die günstige Wirkung dieser Konstruktion beruht darauf, daß das Band durch die gewählte
spezielle Kombination von in Maschinen- bzw. Bandquerrichtung angeordneten Schußfäden
aus ungebogenen Metalldrähten und in Maschinenlängsrichtung angeordneten Kettfäden
aus Garn in Bandquerrichtung eine ausgezeichnete Festigkeit erhält und Reckungen
oder Zusammenziehungen ausgeschlossen werden, so daß die gewünschte gegenseitige
Ausrichtung der Öff-
nungen in der Saugkastenabdeckung und im Bandhüllkörper
gewährleistet ist. Dabei sind Festigkeit und Reckung in Bandlängsrichtung nur von
untergeordneter Bedeutung. Das Band arbeitet flach und nicht muldenförmig und dient
nur als Siebstütze. Es braucht auch nicht die Leitwalzen oder -rollen eng zu umschlingen,
und eine Bandlängung oder -reckung ist unbeachtlich. Da das Band in Längsrichtung
möglichst biegsam sein soll, werden die Kettfäden erfindungsgemäß aus Faserinaterial
hergestellt.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 eine lotrechte Seitenansicht eines Teiles einer Langsieb-Papiermaschine,
aus der die Anbringung des erfindungsgemäßen Siebschutzbandes ersichtlich ist, F
i g. 2 eine Aufsicht mit teilweise fortgebrochenen und teilweise geschnitten
dargestellten Teilen, F i g. 3 eine Aufsicht auf einen Bandabschnitt, der
ein charakteristisches Muster der darin vorgesehenen Entwässerungskanäle und -öffnungen
zeigt, F i g. 4 eine Teilansicht aus F i g. 3 in vergrößertem Maßstab,
F i g. 5 einen Querschnitt durch den Bandabschnitt gemäß F i g. 4
längs der Linie 5-5 dieser Figur in noch größerem Maßstab, F i
g. 6 einen lotrechten Längsschnitt durch den Bandabschnitt gemäß F i
g. 4 längs der Linie 6-6 dieser Figur, F i g. 7 eine perspektivische
Darstellung eines Bandabschnittes mit abgestuft dargestellten Teilen in vergrößertem
Maßstab,
F i g. 8 eine perspektivische Darstellung eines
Ab-
schnittes des Gewebes, das einen wesentlichen Bestandteil der Bandverstärkungseinlage
bildet, ebenfalls in vergrößertem Maßstab, F i g. 9 einen Querschnitt längs
der Linie 9-9 in F i g. 8 in vergrößertem Maßstab, F i g. 10
einen Querschnitt längs der Linie 10-10
in F i g. 8 in vergrößertem
Maßstab, F i g. 11 eine perspektivische Darstellung des Gewebeabschnittes
in F i g. 8, nachdem eine Lage der Bandverstärkungseinlage mit Gummi imprägniert
ist, und F i g. 12 einen Querschnitt längs der Linie 12-12 in F i
g. 11 in vergrößertem Maßstab.
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In den F i g. 1 und 2 ist ein Teil einer Langsieb-Papiermaschine
der in der USA.-Patentschrift 2 039 308 beschriebenen Art dargestellt, bei
der das erfindungsgemäßeSiebschutzband benutzt wird. Diese Maschine besteht in ihren
wesentlichen Teilen aus einem auf dem Maschinenrahmen F aufmontierten Saugkasten
S nebst Abdeckung C, über die sich das Siebschutzband B für das Langsieb
W hinwegbewegt, wobei es lose über die Endriemenscheiben P und P' und mit seinem
unteren Trum über Stützrollen R und R' läuft.
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Die gewöhnlich aus Micarta, Ahornholz, Bronze oder ähnlichem Material
bestehende Saugkastenabdeckung C weist angefonnte oder angebrachte, seitlich
auseinanderstehende Gruppen längs angeordneter Entwässerungslöcher oder -öffnungen
20 auf.
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Das Band B besteht aus einem endlosen, biegsamen Gummihüllkörper mit
nachstehend beschriebenem Spezialaufbau und ist mit anderen seitlich nebeneinander
angeordneten Gruppen von quer verlaufenden Entwässerungskanälen 22 versehen, die
ihrerseits jeweils ein oder mehrere Entwässerungsöffnungen 24 solcher Anordnung
aufweisen, daß sie seitlichen Abstand voneinander besitzende Gruppen von Längsreihen
bilden. Diese Längsreihen sind beim Hinüberwandem des Siebschutzbandes über die
Saugkastenabdeckung auf die I-:ängsreihen der in dieser vorgesehenen Entwässerungsöffnungen
20 ausgerichtet, wie es insbesondere F i g. 2 zeigt. Vorzugsweise ist das
Band B in der Nähe seiner beiden Querseiten zusätzlich mit kurzen Kanälen 22' versehen,
in denen ebenfalls auf entsprechende Öffnungen 20' an den Abdeckungsquerseiten ausgerichtete
Entwässerungsöffnungen 28 ausgebildet sind. Das Langsieb läuft über die stirnseitigen
Gautschwalzen 26, von denen die eine in F i g. 1 eingezeichnet ist.
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Bei laufender Maschine läuft das Band B lose über die Endwalzen P
und P' und die Untertrumstützrollen R und R', wobei es vom Sieb durch Oberflächensaugkontakt
angetrieben und in der in F i g. 1 durch Pfeile angedeuteten Richtung mitgenommen
wird.
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Die F i g. 3 und 4 zeigen ein Beispiel für die Anordnung und
Struktur der im Band geformten Entwässerungskanäle nebst ausgestanzten Entwässerungsöffnungen.
Gemäß F i g. 3 verlaufen die Entwässerungskanäle 22 quer zum Band und sind
in Längsrichtung eng nebeneinander und abschnittsweise zueinander versetzt angeordnet.
Bei einem Band von sechs oder mehr Meter Breite können die einzelnen Kanäle
30 bis 60 cm lang sein und in Längsrichtung einen Mittenabstand von
etwa 10 mm besitzen. Die Kanäle 22' an den beiden Bandkanten andererseits
können je etwa 38 mm lang sein. Die Kanäle werden nach dem Vulkanisieren
des Bandes in den Gummi eingefräst, können aber auch bei der Verformung des Bandes
gebildet werden. Jeder Kanal 22 weist eine Mehrzahl von Entwässerungsöffnungen 24
auf, die beim Beispiel gemäß F i g. 3 zueinander versetzt sind,
jedoch, wie bereits erwähnt, gruppenweise seitlichen Abstand voneinander
besitzen und in Längsrichtung aufeinander ausgerichtet sind. Sie sind in das Band
eingestanzt und gemäß F i g. 4 vorzugsweise oval mit einem Ausmaß von 10
X 5 mm. Die Öffnungen 28 in den kanten-nahen Entwässerungskanälen 22' besitzen etwa
kreisrunde Form. Verständlicherweise ist die Anordnung der Kanäle und Öffnungen
weitgehend variabel. Die Zeichnungen zeigen nur ein Ausführüngsheispiel dafür. Ersichtlicherweise
läuft bei einem Band von beispielsweise 6 m Breite und 7,5 m Länge
die Zahl der Kanäle 22 in die Tausende und die der Entwässerungsöffnungen 24 in
ein Vielfaches davon.
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Das Band B besteht aus einem Gummihüllkörper 30 mit einer Verstärkungseinlage
32, die mehrere miteinander verbundene guminiimprägnierte Gewebebahnen 34
aufweist, deren quer zur Bandlaufrichtung angeordnete Schußfäden 36 aus geraden
Metalldrähten und deren Kettfäden 38 aus Garnen bestehen, wobei die Metall-Schußdrähte
dazu dienen, im Betrieb Breitendirnensionsänderungen des Bandes zu verhindern oder
zumindest zu vermindern. Diese Struktur des zu-%=enges--tzt,--n Bandes ist am besten
aus F i g. 5 bis 7 ersichtlich, bei denen jeweils fünf Gewebebahnen
34 eingezeichnet sind. Zum besseren Verständnis des Aufbaues der einzelnen Gewebebahnen
wird im folgenden auf die F i g. 8 bis 12 Bezug genommen.
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In den F i g. 8 bis 10 ist der Aufbau der Gewebestruktur
vor ihrer Imprägnierung mit Gummi dargestellt. Die Kettfäden 38 bestehen
vorzugsweise aus Baumwolle, können jedoch auch aus regenerierter Cellulose, Polyamid,
Polyesterfaser oder ähnlichen synthetischen Fasern oder sogar aus Glas aufgebaut
sein. Als Schußdrähte 36 können nichtrostende Metalldrähte aus z. B. Messing,
nichtrostendem Stahl, Bronze oder Aluminium verwendet werden. Um eine gute Gunimibindung
zu erzielen, sollten die Kettfäden im Vergleich zu den Schußdrähten in der Masse
überwiegen. Zum gleichen Zweck wird auch Messingdraht mit 60 bis
70 1/o Kupfer bevorzugt. Erfahrungsgemäß lassen sich leistungsfähige Gewebeschichten
aus einer aus dreifach verzwirnten Baumwollgamen, von denen jede ein Gewicht von
50 g/
1000 m Länge hat, bestehenden Kette und einem dicht, also kräuselfrei
eingewebten 0,18 mm starken Schuß aus Messingdraht (70%Kupfer, 30%Zink)
erhalten. Dabei kommt es darauf an, daß der Schußdraht 36 gestreckt
bleibt und mit dem Kettgarn in der in den F i g. 8 bis 10 dargestellten
Weise gebunden wird.
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Die so gestaltete Gewebeschicht wird dann mit Gummi imprägniert, wodurch
ein Schichtüberzug oder -einschluß geschaffen wird, der gemäß F i g. 11
und
12 sowohl an den Schußdrähten als auch an der Faserkette des Gewebes haftet.
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Mehrere Lagen solcher imprägnierten Gewebeschichten werden gemäß F
i g. 7 zu einem abriebfesten Gummigrundkörper aufgebaut, auf den eine Auflage
aus ebenfalls abriebfestem Gummi aufgebracht wird. Das Siebschutzband wird in üblicher
Weise zusammengefügt, dabei aber das Gewebe derart
sorgfältig gelegt,
daß die Schußdrähte mit Sicherheit quer zur Dandlängsrichtung verlaufen. Säume und
Spleiße müssen sorgfältig aneinandergestoßen werden, um mit Sicherheit überlappungen
oder Lücken zu vermeiden.
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Zwecks Schaffung der erwünschten Breitenkontrolle wird der Schuß ausschließlich
aus gestrecktem Metalldraht gebildet, da jegliches Fasermaterial in Schußrichtung
die Möglichkeit von Breitenänderungen infolge Hitze oder Feuchtigkeitsabsorption
erhöhen würde.
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Der Hüllkörper des Siebschutzbandes wird vorzugsweise aus Gummi hergestellt,
kann aber verständlicherweise auch aus anderen Elastomeren und plastischen Stoffen,
wie synthetischem Gummi, Polyamid, Polytetrafluoräthylenharz, Polyäthylenharzen,
Polyvinylharzen u. dgl., bestehen. Der in der Beschreibung und in den Ansprüchen
verwendete Ausdruck »Gununi« soll also alle solchen äquivalenten Materialien umfassen.
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Während die Erfindung speziell als durch ein Siebschutzband für Langsieb-Papiermaschinen
verkörpert beschrieben worden ist, sind solche erfindungsgemäßen Bänder ersichtlicherweise
ganz allgemein beispeilsweise auch als Stützmittel für umlaufende Filter in Entwässerungsapparaten
geeignet, und daher beschränkt sich die Erfindung nicht auf die Verwendung bei Langsieb-Papierinaschinen.