DE19654194A1

DE19654194A1 - Endloser Preßmantel für eine Preßvorrichtung

Info

Publication number: DE19654194A1
Application number: DE1996154194
Authority: DE
Inventors: Joseph Muellner; Uwe Matuschczyk
Original assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Current assignee: Voith Sulzer Papiermaschinen GmbH
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1996-12-23
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2016-12-24
Also published as: DE19654194B4

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen endlosen Preßmantel für eine Preßvorrichtung zum Behandeln bahnförmigen Gutes, insbesondere zum Glätten oder Entwässern einer Faserstoff bahn, beispielsweise einer Papierbahn. Weiterhin ist die Er findung auf eine Preßwalze zum Behandeln bahnförmigen Gutes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 gerichtet.

Preßmäntel und Preßwalzen dieser Art werden beispielsweise in Schuhpressen eingesetzt, mit denen zunehmend qualitativ hoch wertige graphische Papiere geglättet werden. Eine solche Schuhpresse ist aus der DE 43 22 322 A1 bekannt. Um den Her stellungsaufwand des für die Erzeugung qualitativ hochwerti gen Papiers benötigten Preßmantels zu verringern, wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, den Preßmantel so auszu bilden, daß die Rauhtiefe der Außenseite des Preßmantels we sentlich kleiner als die Rauhtiefe der Innenseite ist. Gemäß der DE 43 22 322 A1 kann somit aufgrund der glatten Außensei te des Preßmantels eine hohe Güte des zu behandelnden Papiers erreicht werden, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten des Preßmantels reduziert werden, da eine aufwendige Bearbei tung der Innenseite des Preßmantels zur Erreichung einer ge ringen Rauhigkeit dieser Seite nicht erforderlich ist.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß bei einer Erhöhung der Rauhigkeit der Innenseite des Preßmantels aufgrund der zur Erzeugung von qualitativ hochwertigem Papier benötigten hohen Drehgeschwindigkeiten des Preßmantels durch die zwischen dem Preßschuh und der Innenseite des Preßmantels auftretende Rei bung vermehrt Wärme erzeugt wird. Die erzeugte Wärme verur sacht ein Erweichen des Preßmantelmaterials, wodurch eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Preßman tels bewirkt wird. Durch die Erweichung des Preßmantelmateri als insbesondere an der Innenseite des Preßmantels wird dar über hinaus im Betrieb eine höhere Antriebsleistung benötigt, wodurch wiederum zusätzliche Wärme entsteht, die zu einer weiteren Erweichung des Preßmantelmaterials führt. Die auf grund der erzeugten Wärme bedingte Verschlechterung der me chanischen Eigenschaften des Preßmantelmaterials können letztlich dazu führen, daß das gewünschte Glättergebnis nicht erreicht wird. Die Reduzierung der Herstellungskosten des Preßmantels kann somit zu einer nicht akzeptablen Verschlech terung der Glätte der Papierbahn führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Preßmantel sowie eine Preßwalze der eingangs genannten Art so auszubil den, daß eine zufriedenstellende Glätte auch von qualitativ hochwertigem Papier bei gleichzeitig geringen Herstellungsko sten des Preßmantels erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Preßmantel der ein gangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rauhtiefe der Außenseite des Preßmantels größer oder gleich der Rauhtiefe der Innenseite des Preßmantels ist und daß die Härte des Preßmantelmaterials insbesondere im Bereich der In nenseite des Preßmantels einen vorbestimmten Wert überschrei tet.

Überraschend hat sich gezeigt, daß für optimale Laufeigen schaften des Preßmantels und zur Erzielung der gewünschten Glätte eines qualitativ hochwertigen Papiers nicht die Rauh tiefe an der Außenseite des Preßmantels, sondern an der In nenseite des Preßmantels möglichst gering gehalten werden muß, wobei das Preßmantelmaterial gleichzeitig insbesondere an der Innenseite des Preßmantels einen bestimmten Mindest wert aufweisen muß.

Zusätzlich zu der Verbesserung der Laufeigenschaften des Preßmantels und der damit verbundenen Erzielung einer optima len Glätte bei qualitativ hochwertigem Papier ist durch die höhere Rauhigkeit an der Außenseite des Preßmantels bei Naß pressen, bei denen der Preßmantel über einen zwischen Papier bahn und Preßmantel angeordneten Filz angetrieben wird, ein schlupffreier Antrieb des Preßmantels gewährleistet. Weiter hin ist durch die erfindungsgemäß gewählte Mindesthärte des Preßmantelmaterials eine Energieeinsparung möglich, da gegen über einem Preßmantel mit weicher Innenseite eine geringere Antriebsleistung erforderlich ist.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung be sitzt das Preßmantelmaterial insbesondere im Bereich der In nenseite des Preßmantels eine Härte von mindestens 80 Shore A, vorzugsweise von 85 Shore A, bevorzugt von 90 Shore A. Durch die Verwendung von Material mit dieser angegebenen Min desthärte werden die erwähnten optimalen Laufeigenschaften des Preßmantels zuverlässig erreicht.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt das Verhältnis von Härte zu Rauhtiefe der Innenseite des Preßmantels mindestens

vorzugsweise

bevorzugt

Durch diese Abstimmung von Härte zu Rauhtiefe der Innenseite des Preßmantels wird eine optimale Reibungsverringerung zwischen Preßschuh und Preßmantel bei minimaler Wärmeerzeugung gewährleistet. Ein Erweichen des Preßmantel-Matrixmaterial sowie eine dadurch verursachte Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Preßmantels wird auf diese Weise zuverlässig verhindert.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besitzt die Außenseite des Preßmantels eine bestimmte Papierhaftfähig keit. Diese Papierhaftfähigkeit kann insbesondere auch gleich Null sein, so daß die Außenseite des Preßmantels Antihaft eigenschaften besitzt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung ist das Preßmantelmaterial insbesondere im Bereich der Innen- und/oder Außenseite des Preßmantels bevorzugt homogen mit härtebeeinflussenden Partikeln vermischt. Auf diese Weise kann die gewünschte Härte in den jeweiligen Bereichen des Preßmantels getrennt voneinander optimal eingestellt werden. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die gewünschte Här te des Preßmantels ohne Zusatz von härtebeeinflussenden Par tikeln durch Wahl eines geeigneten Ausgangsmaterials ge wünschter Härte zu erreichen.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Teil einer Schuhpres se mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Preßman tel und

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Preßmantel nach Fig. 1 mit zwei Ausschnittsvergrößerungen.

In Fig. 1 ist ein Teil eines endlosen Preßmantels 1 darge stellt, der aus einer elastomeren Matrix 2 mit in dieser an geordneten Längs- und Querfäden 3, 4 besteht. Der Preßmantel 1 liegt mit seiner Innenseite 5 an einem Preßschuh 6 an, wo bei zwischen der Innenseite 5 der Preßmantels 1 und dem Preß schuh 6 Schmiermittel, z. B. in Form eines Ölfilms 7 vorgese hen sind, um ein möglichst reibungsfreies Gleiten des Preß mantels 1 auf dem Preßschuh 6 zu ermöglichen. Der Preßschuh 6 wird durch nicht dargestellte Druckelemente radial nach außen gegen die Innenseite 5 des Preßmantels 1 in Richtung einer Gegenwalze 8 gedrückt, so daß zwischen der Gegenwalze 8 und dem Preßmantel 1 ein Preßspalt 9 gebildet wird.

Innerhalb des Preßspalts 9 sind ein endloses Filzband 10 so wie eine zu behandelnde Papierbahn 11 angeordnet, wobei das Filzband 10 an der Außenseite 12 des Preßmantels 1 anliegt. Durch den innerhalb des Preßspalts 9 wirkenden Druck sowie die Drehung des Preßmantels 1 und der Gegenwalze 8 wird die Papierbahn 11 zusammengedrückt und je nach Anwendung entwäs sert und/oder geglättet. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Papierbahn 9 ohne das Filzband 10 zu behandeln, so daß die Papierbahn 9 unmittelbar an der Außenseite 12 des Preß mantels 1 anliegt. Dies ist beispielsweise dann sinnvoll, wenn die Entwässerung der Papierbahn 9 in einem separaten Verfahrens schritt durchgeführt wird.

Im Bereich der Innenseite 5 des Preßmantels 1 sind innerhalb des elastomeren Materials 2 Partikel 13 vorgesehen, die dem aus dem elastomeren Material 2 und den Partikeln 13 bestehen den Gemisch eine größere Härte verleihen als sie das elasti sche Material 2 ohne Partikel 13 besitzt. Durch die Vermi schung des elastomeren Materials mit den härtebeeinflussenden Partikeln 13 ist zum einen die Härte des Preßmantels 1 auf einen vorgegebenen Wert einstellbar und zum anderen sind un terschiedliche Härten innerhalb unterschiedlicher Bereiche des Preßmantels, beispielsweise an der Innen- und der Außen seite 5, 12 des Preßmantels erzielbar.

Fig. 2 zeigt den Preßmantel 1 nach Fig. 1, wobei in der oberen Hälfte eine Ausschnittsvergrößerung der Außenseite 12 des Preßmantels 1 dargestellt ist. In dieser vergrößerten Darstellung ist deutlich die rauhe Oberflächenstruktur der Außenseite 12 des Preßmantels 1, gekennzeichnet durch die Rauhtiefe Ra₁, zu erkennen. Insbesondere bei einer Naßpresse, bei der die zu behandelnde Faserstoffbahn 9 über das Filzband 10 an der Außenseite 12 des Preßmantels 1 anliegt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist eine solche Rauhigkeit der Au ßenseite 12 gewünscht, da dadurch zum einen beim Antrieb des Preßmantels 1 über das endlose Filzband 10 kein Schlupf auf tritt und zum anderen aufgrund des fehlenden direkten Kon takts zwischen der Faserstoffbahn 9 und der Außenseite 12 des Preßmantels 1 eine extreme Glätte dieser Außenseite 12 nicht erforderlich ist.

In der unteren Hälfte der Fig. 2 ist eine entsprechende Aus schnittsvergrößerung der Innenseite 5 des Preßmantels 1 abge bildet, aus der die gegenüber der Außenseite 12 deutlich ver ringerte Rauhtiefe (Ra₂) ersichtlich ist. Während die Ober fläche der Außenseite 12 eine stark zerklüftete Struktur be sitzt, ist die Oberfläche der Innenseite 5 sehr gleichmäßig ausgebildet. Durch diese relativ glatte Oberfläche der Innen seite 5 wird die bei einem mit einem erfindungsgemäß ausge bildeten Preßmantel 1 ausgestatteten Preß- oder Glättwerk im Betrieb auftretende Reibung zwischen der Innenseite 6 des ro tierenden Preßmantels 1 und dem Preßschuh 6 deutlich verrin gert, wodurch die aufgrund der Reibung auftretende Wärme deutlich verringert reduziert wird.

Durch die erfindungsgemäße Reduzierung der auftretenden Rei bungswärme im Bereich der Innenseite 5 des Preßmantels 1 be hält der mit den härtebeeinflussenden Partikeln 13 versehene Bereich des Preßmantels 1 seine vorgegebene Härte auch im Be trieb im wesentlichen bei, so daß die gewünschten, optimalen Laufeigenschaften des Preßmantels 1 erreicht werden.

Bezugszeichenliste

1

Preßmantel

2

elastomeres Material

3

Längsfäden

4

Querfäden

5

Innenseite des Preßmantels

6

Preßschuh

7

Ölfilm

8

Gegenwalze

9

Preßspalt

10

Filzband

11

Papierbahn

12

Außenseite des Preßmantels

13

Partikel

Claims

1. Endloser Preßmantel für eine Preßvorrichtung zum Behan deln bahnförmigen Gutes, insbesondere zum Glätten oder Entwässern einer Faserstoffbahn, beispielsweise einer Papierbahn (11), dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhtiefe (Ra₁) der Außenseite (12) des Preßman tels (1) größer oder gleich der Rauhtiefe (Ra₂) der In nenseite (5) des Preßmantels (1) ist und daß die Härte des Preßmantelmaterials insbesondere im Bereich der In nenseite (5) des Preßmantels (1) einen vorbestimmten Wert überschreitet.

2. Preßmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßmantelmaterial insbesondere im Bereich der Innenseite (5) des Preßmantels (1) eine Härte von minde stens 80 Shore A, vorzugsweise von 85 Shore A, bevorzugt von 90 Shore A besitzt.

3. Preßmantel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Härte zu Rauhtiefe (Ra₂) der In nenseite (5) des Preßmantels (1) mindestens
vorzugsweise
bevorzugt
beträgt.

4. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßmantelmaterial ein elastomeres Material (2), insbesondere Polyurethan ist.

5. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (12) des Preßmantels (1) eine vorge gebene Papierhaftfähigkeit besitzt.

6. Preßmantel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierhaftfähigkeit im wesentlichen gleich Null ist, d. h. die Außenseite (12) des Preßmantels (1) Anti hafteigenschaften besitzt.

7. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte des Preßmantelmaterials im Bereich der In nen- (5) und der Außenseite (12) des Preßmantels (1) un terschiedlich ist.

8. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßmantelmaterial insbesondere im Bereich der Innen- (5) und/oder Außenseite (12) des Preßmantels (1) bevorzugt homogen mit härtebeeinflussenden Partikeln (13) vermischt ist.

9. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhtiefe an der Innenseite (5) des Preßmantels (1) höchstens 25 µm, bevorzugt höchstens 20 µm, vorteil haft höchstens 14 µm beträgt.

10. Preßmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit an der Innenseite (5) des Preßmantels (1) höchstens 0,5 µm, bevorzugt höchstens 0,5 µm, vor teilhaft höchstens 0,3 µm beträgt.

11. Preßwalze zum Behandeln bahnförmigen Gutes, insbesondere zum Entwässern einer Faserstoffbahn (11), mit einem fle xiblen Preßmantel (1), dessen Innenseite (5) durch einen Preßschuh (6) mit radial nach außen gerichtetem Druck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßmantel (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.