DE1956938U - Filterelement. - Google Patents

Description

Fi lter element

Die Neuerung betrifft ein umlaufendes flächiges Filterelement flexibler Struktur, insbesondere Papiermaschinenfilz oder -sieby mit Laufstreifen zur Lagekontrolle.

Kennzeichnend für den derzeitigen Entwicklungsstand im Papier- und Kartonmaschinenbau sind die hohe Arbeitsbreite von 8 m und mehr sowie die erreichten Spitzengeschwindikeiten, die z.B, bei Zeitungsdruck und dünnen Kraftpapieren 600 700 m/Min, bei sanitären Papieren und dergl. 750 - 1000 m/Min und in anderen Fällen sogar bis zu 2000 m/Min betragen können.

Derart hohe Arbeitsgeschwindigkeiten erfordern weitgehend selbständigen Betrieb der Maschine bei einem gleichmäßigem Ausfall des Erzeugnisses. Dazu gehört entscheidend die bestmögliche Überwachung der Maschinenanlage.

Ein besonderes Problem ist dabei die Kontrolle des richtigen

Sitzes der Pilze. Wenn Teile der Bahn schneller laufen als andere, werden die Pilze in sich verzogen, was nicht nur die Lebensdauer dieser kostspieligen Maschinenteile fühlbar herabsetzt, sondern auch die Güte des Produktes beeinträchtigt. Verzerrte Filze weisen eine geringere Wasserdurchlässigkeit auf, däa die ursprünglich etwa quadratische Maschenfläche zu einem Rhombus mit kleinerem Flächeninhalt verschoben wird, so daß die Maschen dichter werden.

Um die Überwachung zu erleichtern, ist es bekannt, sogenannte Laufstreifen oder Laufstreifengruppen quer zu Laufrichtung in die Filze einzuweben. Die Zahl und die Breite der Laufstreifen richten, sich nach der Länge und der Laufgeschwindigkeit des Filzes; üblicherweise ist der Streifen maximal ca. 8 - IO cm breit. Anhand dieser Laufstreifen ist es dem Maschinenführer möglich, eine visuelle Kontrolle durchzuführen. Wenn der Laufstreifen mit dem Umlauf des Filzes die Blickfläche passiert und dabei im wesentlichen geradlinig ist und senkrecht zur Laufrichtung steht, ist soweit alles in Ordnung. Anderenfalls müssen die notwendigen Vorkehrungen getroffen, insbesondere Korrekturen der Walzenformen vorgenommen werden, um den Filz in seine richtige Lage zurückzubringen und ein erneutes Verzerren zu verhüten.

Was hier über Papiermaschinenfilze gesagt wird, gilt ebenso für die Siebe. Analoge Probleme bestehen in der Asbestindustrie bei der Fabrikation von Asbestpappen und überhaupt allgemein in der chemischen Industrie, wo es darum

geht, mit umlaufenden Sieben oder Filtertüchern kontinuierliche Filtrationen durchzuführen.

Bei den früher üblichen Maschinengeschwindigkeiten und Arbeitsbreiten genügte die vorstehend geschilderte Kontrolle des Filzlaufes mit dem Laufstreifen. Heute ist der Maschinenführer jedoch durch die viel kürzere Beobachtungszeit bei erhöhter Filzbreite überfordert. Bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von nur 600 m/Min und einer Filzlänge von 20 m passiert der Laufstreifen alle 2 Sekunden das Beobachtungsfeld und ist wegen der durch Platzmangel bedingten Kürze des Beobachtungsfeldes nur wenige Zehntelsekunden zu sehen und muß in diesem Augenblick auf der gesamten Filzbreite, die, wie gesagt, 8 m und mehr betragen kann, kontrolliert werden.

Selbst wenn man diesen Laufstreifen in einer deutlich zur Farbe des Filzes kontrastierenden Farbe einwebt, genügt dieser kurze BeobachtungsZeitraum nicht mehr zu einem einwändfreien Erkennen.

Bei den bekannten eingewebten oder durch nachträgliche Auftragung von Farbstoffen, Farben, Lacken auf die fertägen Filze hergestellten Laufstreifen leidet die Erkennbarkeit außerdem mit der Zeit dadurch, daß der Filz im Gebrauch eine Fremd- bzw. Schmutzfärbung annimmt, so daß ein ursprünglich vorhanden gewesener guter Kontrast zwischen der Farbe und dem Ton des. Laufstreifens und denen des Filzes immer mehr verschwindet. Beispielsweise ist ein Laufstreifen

in dunkelbrauner Farbe auf einem beigefarbenen Grund schon nach kurzer Zeit nicht mehr zu erkennen, wenn auf der Maschine, auf der der Filz läuft, beispielsweise braunes Packpapier hergestellt wird.

Bei den sogenannten Nadelfilzen ist diese Gefahr besonders groß, da der eingewebte Laufstreifen schon beim Nadeln des Filzes undeutlich wird, da auf und in der Nähe des Laufstreifens ein Flausch entsteht, der zum Teil aus Fasern mit der Farbe des. Lauf streif ens und zum Teil aus Fasern mit der Farbe des Filzes, besteht, so daß insgesamt ein "verwaschener Eindruck entsteht.

Hier schafft die Neuerung Abhilfe. Sie löst die Aufgabe, Filze, Filtertücher, Siebe etc. mit Laufstreifen zu schaffen, daren richtige Lage auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten, zuverlässig und schnell visuell oder automatisch kontrolliert werden kann.

Es wurde gefunden, daß Markierungen mit Hilfe von organischen Leuchtstoffen, also von Substanzen, die helles, sichtbares Licht ausstrahlen, solange sie von einer Lampe mit ultraviolettem Licht angestrahlt werden, sich unter den Betriebsbedingungen von Papiermaschinen usw. etwa doppelt so gut erkennen lassen wie herkömmliche Markierungen hoher Farbintensität, und daß derartige Markierungen den physikalischen und chemischen Einflüssen, denen sie im Betrieb der Filze, Filter und Siebe ausgesetzt sind, überraschend gut widerstehen.

Neuerungsgemäß ist ein umlaufendes flächiges Filterelement flexibler Struktur, insbesondere ein Papiermaschinenfilz oder, -sieb, mit Laufstreifen zur Lagekontrolle dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Laufstreifen aus organischem Leuchtstoff besteht oder organischen Leuchtstoff eühthält.

Vorzugsweise ist als Laufstreifen ein farblich oder tonlich mit der Oberfläche des Filterelements kontrastierendes Garn eingewebt, auf das ein fluorezierender Farbstoff aufgezogen ist.

Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen als Laufstreifen eine Markierung mit einem optischen Aufheller auf die Oberfläche des Filterelementes aufzubringen.

Geeignete organische Leuchtstoffe, Lumiszenzfarbstoffe wie optische Aufheller (optische Bleichmittel) sind in Ulimanns Encyklopädie der Technischen Chemie, 3. Auflage (1960), 11. Band, S.688ff beschrieben.

Die fluoreszierenden Farbstoffe können ebenso wie die optischen Aufheller, die sich von den fluoreszierenden Farbstoffen dadurch unterscheiden, daß sie im sichtbaren Licht keine nennenswerte Absorption zeigen, vor oder nach dem Weben als Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel derart aufgebracht werden, daß sie auf das Material aufziehen. Es sind in diesem Fall also solche Verbindungen zu verwenden, die für das betreffende Material eine hohe

Ziehkraft haben. Bei Filtern bzw. Filtertüchern für die chemische Industrie ist ferner zu beachten, zu welchem Zweck diese-Filtertücher bestimmt sind, insbesondere ob sie in sauren, alkalischen oder neutralen Medium eingesetzt werden, ob sie oxydierenden Einflüssen unterliegen und dergl. Die Industrie bietet eine breite Palette fluoreszierender Farbstoffe und optischer Aufheller an, so daß deren Auswahl im Einzelfall nicht schwierig ist. Anzustreben ist auf jeden Fall eine möglichst große Dauerhaftigkeit des Laufstreifens. Es hat sich jedoch überraschenderweise gezeigt, daß auch die zahllosen Waschvor*gänge, denen etwa ein Lauf streif en auf einem Papiermaschinenfilz während des Einsatzes ausgesetzt ist, einen geeignet gewählten Leuchtstoff nicht zu beseitigen vermögen.

Es ist jedoch auch möglich, den Leuchtstoff nicht unmittelbar auf die Faser bzw. das Gewebe aufzuziehen, sondern ihn in einer Farbmasse dispergiert auf die Oberfläche des Filzes oder Siebes aufzutragen, bzw. zuerst eine Kunstharzbeschich- · tung, z.B. aus Harnstoff-Formaldehydharz als Träger aufzubringen und den Farbstoff darauf gegebenenfalls zu verlacken.

Verwendet man nur optische Aufheller, aber keinen Fluores- · zenzfarbstoff zu Markierung, so ist es zweckmäßig, einen neuerungsgemäßen Laufstreifen mit einem herkömmlichen zu kombinieren, da ein Material,, das einen optischen Aufheller enhält, in UV-armen Licht sich kaum von gleichen aber aufhellerfreien Material unterscheidet.

Zum Beispiel kann man zu diesem Zweck das Garn, das zum Einweben eines herkömmlichen Farbstreifens verwendet wird, mit einer Lösung eines für dieses Garn Substantiven optischen Aufhellers tränken. Zweckmäßigerweise wählt man in diesem Fall einen Aufheller, dessen Farbstich etwa der Garnfarbe entspricht, so daß diese Garnfarbe bei Bestrahlung mit UV-reichem Licht verstärkt erscheint. Es ist aber auch möglich,, parallel zu dem herkömmlichen Lauf streifen eine Markierung mit optischem Aufheller vorzusehen, indem ein Garn in der Allgemeinfarbe des. Filzes, jedoch mit einer Aufheller-Imprägnierung, neben dem herkömmlichen Laufstreifen eingewebt oder eine Lösung des betreffenden Aufhellers parallel, zu dem herkömmlichen Laufstreifen aufgesprüht oder sonstwie aufgetragen wird. Besonders zweckmäßig kann es sein, mehrere Laufstreifen mit verschiedenen optischen Aufhellern oder/und fluoreszierenden Farbstoffen zu staffeln, die in der Farbtönung möglichst verschieden sind, also etwa einen roten, einen blauen und einen grünen Laufstreifen. Dadurch wird die Gefahr weiter herabgesetzt, daß im Gebrauch des Filzes bei der Herstellung von gefärbten Papier die Erkennbarkeit leidet, wenn der Filz die Farbe des Papiers annimmt. Selbst wenn etwa bei. Herstellung von rotem Papier, die Sichtbarkeit des roten Laufstreifens beeinträchtigt werden sollte, bleiben die kontrastierenden Laufstreifen, wenn auch in veränderter Schattierung, im WyLicht deutlich erkennbar.

Wegen der starken Helligkeitsunterschiede zwischen der Leuchtstoff-Markierung und den nicht markierten Flächenteilen der Filze bzw. Siebe ist es aber auch möglich, die Lage der Markierung mit Fotozellen abzutasten. In vielen Fällen genügt praktisch die Anbringung von drei bis fünf Fotozellen (je eine an den Rändern und die übrigen symmetrisch in der Mitte der Bahn) und ein elektronisches Vergleichen der Zeitpunkte, zu denen die Fotozellen ihre Signale abgeben. Anstelle von Fotozellen können auch andere Strahlungsdetektoren, verwendet werden» Bau und Anordnung solcher Strahlungsüberwachungsgeräte können dem Fachmann überlassen bleiben.

Die Neuerung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert und dargestellt.

Die Figur zeigt einen aus Wolle hergestellten, 8 m breiten und 30 m langen Papiermaschinenfilz 1, der auf zwei Walzen 4, 5 aufgezogen ist. Im dargestellten Fall handelt es sich um einen endlosen Filz, jedoch kann der Filz auch durch eine Haht endlos gemacht sein. Im gleichen Abstand voneinander sind zwei dreireihige Laufstreifen 2 in den gelblichweißen Filz aus einem roten, mit Dehydrothio-p-toluidinazo—£ naphthol-3-sulfonsäure (Natriumsalz) gefärbten Garn eingewebt. Die Reihen haben eine Breite von 2, 6 und 10 cm. Die beiden freien Streifen 3,3' zwischen den Reihen 2",2",2"' ^: des Laufstreifens 2 wurden mit einer etwa 10 %igen Lösung von Imidazolon-4,5-dibenzolsulfonsäure-Natriumsalz imprägniert,

Bei Glühlampenlicht oder trüben Tageslicht erkennt man nur die roten Laufstreifen, während unter UV-Bestrahlung nicht nur die roten Streifen 2',2",2"' mit besonderer Leuchtkraft erscheinen, sondern auch die Zwischenräume 3,3" zwischen ihnen intensiv bläulich leuchten. Dieser Effekt ist dauerhaft, da sowohl die Rotfärbung als auch die Aufheller-Imprägnierung wasserfest ist. Noch nach längerer Laufzeit des Pilzes sind im UV—Licht die Laufstreifen 2 gut zu erkennen, auch wenn der Filz 1 stark verschmutzt oder verfärbt ist.

Claims (3)

Schutzansprüche

1. Umlaufendes flächiges Filterelement flexibler Struktur, insbesondere Papiermaschinenfilz oder -sieb, mit Laufstreifen zur Lagekontrolle, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Laufstreifen (2) aus organischem Leuchtstoff besteht oder organischen Leuchtstoff enthält.

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Laufstreifen (2¹,2",2'") ein farblich oder tonlich mit der Oberfläche des Filterelementes (1) kontrastierendes Garn eingewebt ist, auf das ein fluoreszierender Farbstoff aufgezogen ist.

3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Laufstreifen (3,3") eine Markierung mit einem optischen Aufheller und/oder Fluoreszenzfarbstoff auf die Oberfläche des Filterelementes (1) aufgebracht ist.