DE2019708B2

DE2019708B2 - Abquetschwalze

Info

Publication number: DE2019708B2
Application number: DE19702019708
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Eduard Küsters Maschinenfabrik, 4150Krefeld
Priority date: 1970-04-23
Filing date: 1970-04-23
Publication date: 1973-08-23
Also published as: GB1303012A; DE2019708A1; CS151088B2; NL7103115A; FR2092568A5; CH527377A; US3757398A; ES389677A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze zum Abquetschen von Flüssigkeit aus textlien Bahnen, Papierbahnen u. dgl., bestehend aus einem Walzenkörper, auf dessen Umfang ein Überzug aus Polyurethan aufgebracht ist.

Einer der Faktoren, denen die Wirksamkeit des Abquetschens von textlien oder ähnlichen Warenbahnen unterliegt, ist die Härte der Walze. Unter dem Einfluß des Walzdrucks verformt sich nämlich im Walzspalt je lach Härte die Walzenoberfläche mehr oder weniger und bildet eine ^ruckzone einer gewissen Breite innerhalb derer eine zu den Rändern der Druckzone fallende Druckvert ihing vorliegt. Diesem Druckgefälle folgend bewegt sich die Flüssigkeit innerhalb der Warenhahn aus dem Bereich des eigentlichen Walzspalts heraus. Da es sich nicht um ideale, sondern um eine gewisse Viskosität besitzende Flüssigkeit handelt, kommt es durch die Faserstruktur des Materials zu einer Drosselung der Strömung, die dazu führt, daß die Strömungsgeschwindigkeit in der Warenbahn begrenzt ist. Je weiter der Weg ist, den ein bestimmtes Flüssigkeitsteilchen im Bereich des Walzspalts bis zum Austritt aus der Bahn zurückzulegen hat, d. h., je breiter die Druckzone ist, desto schlechter ist der Abquetscheffekt.

Besonders breite Druckzonen ergeben sich bei weichen Walzen, so daß sich grundsätzlich schlechtere Ergebnisse einstellen müßten, wenn nicht mit der größeren Weichheit auch eine größere Eindringfähigkeit in die Unebenheiten der Warenbahn einhergiDgp und die so erzielte bessere Ausdrückung die Verschlechterung durch die breitere Druckzone bei vielen Waren wettmachte.

Eine Erhöhung des Arbeitsdrucks der Walzen führt nur zu einer relativ geringen Zunahme des Abquetscheffekts, weil die dabei unvermeidliche Verbreiterung der Druckzone einen Teil der Wirkung wieder aufzehrt.

Das Ansprechen der Druckzonenbreite auf den Arbeitsdruck verringert sich natürlich bei harten Walzen. Es kann dann mit hohem Waizdruck gefahren werden, ohne daß sich eine unzuträgliche Breite der Druckzone einstellt. Für manche Anwendungszwecke werden daher auch Entwässerungswalzen mit harten Kunststoffüberzügen eingesetzt.

Eine weitere Steigerung der Wirkung durch Schmalhalten der Druckzone ergibt sich aus rein geometrischen Gründen, wenn der Walzendurchmesser möglichst gering gewählt wird. Die Vorsehung von durchbiegungsfreien Walzen, insbesondere von sogenannten schwimmenden Walzen, ermöglicht auch bei geringem Walzendurchmesser die über die Länge der Walze gleichmäßige Ausübung auch hoher Drücke.

Nun ist auf diesem Wege eine Grenze gesetzt, da die in Rede stehenden Warenbahnen aus Fasern bestehen, die nur bestimmte spezifische Drücke aushalten können und bei deren Überschreitung zerdrückt

ίο werden. Aus Gründen der Faserschädigung kann also der Walzdruck nicht beliebig gesteigert werden.

Die bei glatten Walzen mit kompakter Oberfläche hiermit erreichte Grenze des Abquetscheffektes konnte durch die Erfindung der Faserwalze überschritten werden, bei der der Walzenkörper aus dünnen aufeinander geschichteten und zusammengepreßten Scheiben aus einem latexgetränkten Faservlies besteht. Mit derartigen Walzen wurden die bisher höchsten Abqueischeffekte erzielt, maßgeblich hierfür dürfte die durch die eigenartige Struktur der Walzenoberfläche bedingte Eindringfähigkeit der Walze in die Faserzv.'ischenräurne der Warenbahnen sein, insbesondere bei gewebten oder gewirkten Textilien.

In manchen Bereichen der mit Warenbahnen aus textilem Material, Papier od. dgl. arbeitenden Technik werden nun höchste Abquetschwerte angestrebt. Als Beispiele für oie Gründe sei nur die Verringerung der Energiekosten genannt, die sich erzielen läßt, wenn eine abgequetschte, zu trocknende Bahn nur noch eine geringe Restfeuchte besitzt. Auch bei gewissen Färbebehandlungen kommt es auf maximalen Flüssigkeitsentzug an.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß gegenüber den besten bisher zugänglichen, namentlich mit den Faserwalzen erzielbaren Ergebnissen eine deutliche Steigerung eintritt, wenn der auf dem Walzenkörper befindliche Überzug aus Polyurethan eine Härte von 75 bis S5° Shore A und eine Wandstärke von 1 bis 3 mm aufweist.

Mit dieser Walze konnten bei bestimmten Materialien Abquetschwerte herausgeholt werden, die in die Nähe der Faserquellung kommen, d. h. in die Nähe des durch die feuchte Aufnahme der Faser selbst bedingten, durch rein mechanische Einwirkung nicht mehr entfernbaren Wertes. Dies trifft insbesondere für leichtere Bahnen von Fasermaterialien zu.

Ein dünner Walzenbelag also solcher, jedoch in Gestalt eines auf Grund von Elastizität und Porösität sauglähigen Belages, ist aus der schweizerischen Patentschrift 433 173 bekannt, bei der der Belag einen einfachen kapillaren Saugeffekt ausüben und dadurch die Feuchtigkeit aus der Bahn herausziehen soll. Der Saugbelag dieser Walzen soll sich also mit der von der Bahn abgenommenen Flüssigkeit vollsaugen, d. h.

diese Flüssigkeit in sich aufnehmen. Die Anpressung der Walzen iur vollständigen Ausnutzung der elastischen Verformbarkeit des porösen Walzenbelages braucht nur etwa ein Zehntel der heute üblichen Foulards zu betragen, womit auch keine besonderen Vorkehrungen zur Vermeidung einer Durchbiegung der Walze mehr notwendig sind. Es soll nur eine ganz leichte Anpressung mit einer Kraft von 2 bis 5 kp/cm Walzenlänge stattfinden, die gerade ausreicht, um den weichen porösen Saugbelag zusammenzudrücken, damit er nach dem Verlassen des Walzenspalts wieder aufatmen und dabei die Flüssigkeit der Bahn in sich aufsaugen kann. Die Entfernung des Wassers findet hinter dem Walzspalt statt. Auch wenn der Saugbelag

stärker gepreßt würde, als es zum bloßen Flachdrücken durchbiegen kann, ohne die Gleichmäßigkeit der notwendig ist, kann er nicht mehr Wasser aufnehmen, Druckausübung des Rohrkörpers 3 zu beeinträchtigen. als der Atmosphärendruck, der das Wasser nach der Auf den Rohrkörper 3 ist außen eine dünne PolyPressung in die Poren hineintreibt, zuläßt. Anderer- urethanschicht 10 von höchstens einigen Millimetern seits ist die Bahn selbst ebenfalls ein poröses Gebilde 5 Stärke aufgebracht, die den arbeitenden Walzenumfang und mit einer eigenen Kapillarwirkung ausgestattet, bildet. Die Darstellung in der Zeichnung ist hindie mit derjenigen des porösen Belags in Konkurrenz sichtlich der Dicke nicht maßstäblich: die Schicht liegt. Es geht also nur soviel Wasser aus der Bahn in wurde aus Gründen der Deutlichkeit dicker gezeichnet, den Sauphelag über, wie das Verhältnis der beiden Die besten Effekte ergeben sich bei einer relativ Kapillarkräfte zuläßt. Die Entfernungswirkung einer io geringen Härte der Schicht von etwa 75 bis 85 Shore A. solchen Anordnung ist daher begrenzt und nur zur Die Tabelle zeigt eine Reihe von Versuchsergebnissen, Abnahme des gröbsten Oberflächenwassers geeignet, aus denen der mit der neuen Walze erzielbare Fortnicht aber für eine durchgreifende Trocknung, wie es schritt hervorgeht,
das Ziel der Erfindung ist." " Die Tabelle gibt den Restfeuchtegehalt nach der

Bei der Erfindung soll der Belag das Wasser nicht 15 Abquetschbehandlung in Gestalt des Gewichtsverhältin sich aufnehmen, sondern vor sich hertreiben. Das nisses Restfeuchte/Trockengewicht der Ware an. Abquetschen bedeutet ein Austreiben des Wassers Wenn nichts anderes angegeben ist, wurden die \ erunter \\eseiUlii:li über Aimosphärendruck liegenden suche mit einem Arbeitsdruck, d. h. mit einer Andruck-Drucken im Moment des Durchlaufs durch den kraft pro Zentimeter Walzenlänge von 50 kp, mit einer Walzenspalt. Die Verbesserung bei der Erfindung 20 Arbeitsgeschwindigkeit von 30 m/min sowie mit dürfte zumindest zum Teil darauf beruhen, daß die gleichen Walzen von 240 n.m Durchmesser gefahren. Breite der Druckzone gegenüber den bekannten Die Perlonfaserwalze der Spalte 1 der Tabelle beWalzen mit wesentlich dickeren Kunststoffmänteln steht aus latexgetränkten Perlonfaser-Vliesscheiben, geringer ist. Bei einem Zusammendrücken des Walzen- die auf einen Walzenkörper aufgereiht und zu einer Überzuges bedeutet eine bestimmte absolute An- 25 kompakten Walze zusammengepreßt worden sind, näherung der zusammenwirkenden Walzen eine er- »PU« bedeutet Polyurethan, die unter der Materialheblich größere relative Stauchung des Kunststoff- angabe befindliche Zahl die Härte der Walze in Überzuges als bei einer dicken Kunststoffschicht und ^c Shore A.

einer entsprechend rascheren Zunahme der elastischen Die Walzen der Spalten ) bis 6 weisen in der üb-

Gegenkraft. Der erforderliche Walzendruck wird also 30 liehen Weise Kunststoff dicken von 15 mm oder mehr

bei einer geringeren Verstellung der Walze und bei auf, währrend die erfindungsgemäßen Versuchswalzen

entsprechend geringerer Verformung der Walze im der Spalten 7 und 8 eine Überzugsdicke von 3 mm,

Walzspalt und entsprechend geringerer Breite der die Walze der Spalte 9 eine solche von 1 mm besaßen. Druckzone erreicht. Die bei den verschiedenen Waren angegebenen Es empfiehlt sich, Walzen relativ geringen Durch- 35 Grammbeträge bedeuten das Flächengewicht der

messers der erfindungsgemäßen Art einzusetzen. Der- betreffenden Ware.

artige Walzen erleiden ohne besondere Vorkehrungen Die Tabelle läßt erkennen, daß sich in allen Fällen unter den hohen zur Anwendung gelangenden Arbeits- eine deutliche Steigerung der Abquetschleistung drücken über die Breite der Warenbahn eine Durch- gegenüber den üblichen Walzen mit dickem Kunstbiegung, die zu einer geringeren Druckausübung in 40 stoffbelag ergibt. Die Auswirkung verschiedener der Mitte der Warenbahn führt. Um die Vorteile der Härteeinstellungen der bekannten Walzen mit massiver Erfindung voll zur Geltung kommen zu lassen und die Kunststoffoberfläche (Spalten 2, 3, 4) ist bei den einerreichbaren niedrigen Feuchtewerte gleichmäßig auf zelnen Waren verschieden; eine Steigerung des Arbeitsder ganzen Arbeitsbreite zu erhalten, wird zweckmäßig drucks (Spalten 5, 6) bringt keine wesentliche Verdie Innenwalze als an sich bekannte durchbiegungs- 45 besserung der Werte, wohl aber eine erhöhte Beanfreie Walze, insbesondere als sogenannte schwimmende spruchung der Ware. Walze ausgebildet. Für den Vergleich mit der erfindungsgemäßen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Walze wird jeweils der bei verschiedenen Härteein- F.rfindung dargestellt. Stellungen und verschiedenen Arbeitsdrücken der

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Walzensatzes 50 bekannten Walzen erreichbare günstigste Wert zumit der erfindungsgemäßen Walze, teilweise im Längs- gründe gelegt. Die durch die Erfindung mögliche Verschnitt; besserung ist relativ gering bei besonders schweren

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 2-2 Waren; dies ist verständlich, weil ja dabei die Waren-

in F i g. 1. dicke schon mit der Schichtdicke der Walze vergleich-

Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein 55 bar ist und die Schicht der Walze, wenn sie sich der Walzenpaar 1, 2, von dem zumindest die obere Walze 1 Ware anschmiegen und in die Zerklüftungen der Oberais schwimmende Walze ausgebildet ist. Die schwim- fläche eindringen soll, erheblichen relativen Dehnunmende Walze 1 umfaßt als Walzenkörper einen um- gen unterliegt.

laufenden Rohrkörper 3, der auf einen feststehenden Die Verbesserung ist auf der anderen Seite besonders Innenträger 4 gelagert ist. Es sind Dichtungen 5, 6 60 groß bei Waren, die relativ dünn and nur wenig zuvorgesehen, die den Zwischenraum zwischen dem sammendrückbar sind und infolgedessen erhebliche Innenträger 4 und dem Rohrkörper 3 in zwei Längs- Zwischenräume belassen, die mit Flüssigkeit gefüllt kammern 7, 8 unterteilen, von denen die der Gegen- bleiben. Hier betragen die erreichbaren Restfeuchtewalze 2 zugewandte Längskammer 8 durch eine Zu- gehalte der anderen homogenen Kunslstoffwalzen ein führung 9 mit L-ruckmittel beaufschlagt werden kann. 65 Mehrfaches der mit der Erfindung erzielbaren Werte, Die durch das Druckmittel ausgeübte Kraft wird die bis in die Nähe der durch die Faserquellung gleichmäßig auf den Rohrkörper übertragen, wobei bedingten Restfeuchte gelangen,
der Innenträger 4 die Kraft aufnimmt und sich etwas Die erzielbare Wirkung liegt in den meisten Fällen

auch deutlich über der Perlonfaserwalze. Ausnahmen bilden wiederum die besonders schweren Waren, weil diese, wie bereits ausgeführt, im Verhältnis zur Schicht zu dick sind. Bei Wolle weisen die erfindungsgemäße Walze und die Perlonfaserwalze etwa gleiche Leistung auf.

Die Walze mit dem nur 1 mm starken Überzug weist bei leichten Kunststoffwirkwaren und leichten

Baumwollwaren eine gegenüber der Walze mit den 3 mm starken Überzug zum Teil noch deutlich ge steigerte Wirkung auf.

Wenn auch als Versuchsbeispiel Textilien angefühn sind, so ist die Erfindung nicht auf dieses Anwendungs· gebiet beschränkt. Die erfindungsgemäße Walze eignet sich gleichermaßen z. B. für die Papierherstellung unc -verarbeitung sowie ähnliche Anwendungsfälle.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	Perlon							PU 75	PU 85
Material	faser 92	PU 98	PU 95	PU 88	PU 95	PU 95	PU 75	Ebonit 160 Φ	Ebonit 160 ώ
	Ebonit				75 kp/cm	100 kp/cm	3 mm	3 mm	1 mm
Baumwolle
abgekocht 46 g	45,5	61,5	60	63	57	55	48	47	37,5
Baumwolle
gebleicht 136 g	46	51,5	57,5	60	55	55	48,5	48	41,5
Baumwoll-Popeline
gebleicht 125 g	48	52,5	63,5	61,5	58	58	50,5	49	42,5
Baumwoll/Polyester-
Popeline 165 g	38,5	51	49	44	45	A4	30	38,5	37
Baumwoll-Popeline
abgekocht 197 g	44	52,5	54,5	57	54	54	50	45	44
Baumwoll-Köper
abgekocht 388 g	45,5	56,5	57,5	60	54	54	51,5	51	51
Baumwoll-Zeltstoff 542 g	35	44	40,5	38	32	37	38	39,5	41
Leinen gebleicht 130 g	49	56	58	60	56	54	45	47	44
Wolle gefärbt 233 e	41	52.5	57	56	52	51	41.5	45	45
Wolle 223 g	52	67	68	71	66	62	52	54,5	56
Wolle Trevira») 219 g	42,5	59	61	58	54	52	40,5	43	42
Wolle 270 g	49	63	67	68,5	63	59	55	54,5	61
Haareinlage 335 g	45	53,5	55	53,5	51	51	48,5	48,5	49,5
Zellwolle Viscose 93 g	75	77,5	86	90,5	84,5	83	79	77	71
Kunstseide Acetat 98 g	44,5	54,5	54	50	52	52	39	45,5	39
Kunstseide Viscose 122 g	63	67	74	76	72	72	69,5	65	61,5
Zellwolle/Helanca*) 297 g	53	65	64	65	61,5	59,5	56,5	59	62
Nylon multifil 101 g	34,5	45,5	45	43,5	45	44,5	30,5	36,5	32,5
Polyester gesponnen 182 g	37	49	48	45	46	46	30	38	36,5
Polyester multifil 213 g	25	33	34	30,5	32	30,5	19,5	23	23,5
*LJlOlCn j* Gardinenware 53 g	29	82	64	48	54	51	16	25	17
Wirkware Polyamid 36 g	33	68,5	55	46,5	48,5	47,5	22	27,5	19
Wirkware Polyamid 78 g	33	45	53	47	46,5	44,5	26,5	32	25
Wirkware Polyamid 92 g	41	64,5	64	55,5	58	56	32,5	41	31,5
Lycra*) 129 g	35	60,5	54	54,5	52,5	49	30	33	33,5
Lycra*) 342 g	44	52	55	54	51,5	50	39	44	42,5
Wirkware
Baumwolle 197 g	55,5	70	68,5	72^	64	63,5	si,s	54,5	56
W Ha.WStFC Polyamid mit Hör 362 g	80	85,5	92	92	81,5	81,5	84,5	85,5	85,5

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Walze zum Abquetschen von Flüssigkeit aus textlien Bahnen, Papierbahnen u. dgl., bestehend aus einem Walzenkörper, auf dessen Umfang ein Überzug aus Polyurethan aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Walzenkörper (3) befindliche Überzug (10) aus Polyurethan eine Härte von 7J bis 85⁼ Shore A und eine Wandstärke von 1 bis 3 mm aufweist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper (3) in an sich bekannter Weise als durchbiegungsfreie Walze, insbesondere als sogenannte schwimmende Walze ausgebildet ist.