DE2262201A1

DE2262201A1 - Presse zum auspressen von wasser aus einer fortbewegten fasermaterialbahn

Info

Publication number: DE2262201A1
Application number: DE19722262201
Authority: DE
Inventors: Leroy Henry Busker; Donald Irving Hoff
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1971-12-20
Filing date: 1972-12-19
Publication date: 1973-07-05
Also published as: DE2262201C2; NL7217338A; FR2164931A1; IT972634B; SE394301B; CA977592A; JPS4867505A; BE793027A; FR2164931B1; GB1419386A; JPS5039162B2; CH556945A

Description

Dr. S: ':."ί SpSJh

ei:.!. -»/Glib. 59 P 55

^-;.,:.^^ζό 19. Dez. 1972

Beloit Corporation, Beloit, Wisconsin 53511 / USA

Presse zum Auspressen von Wasser aus einer fortbewegten !Fasermaterialbahn

Die Erfindung betrifft eine Presse zum Austreiben von Wasser aus einer kontinuierlich fortbewegten Bahn, beispielsweise einer neu gebildeten Papierbahn in einer Papiermaschine.

Bei bekannten Vorrichtungen der erwähnten Art, allgemein Feuchtpressen mit zwei Rollen, hängt die Geschwindigkeit, mit welcher der Druck auf die Bahn übertragen wird, hauptsächlich von der Geometrie der Rollen und der Bahngeschwindigkeit ab. Höhere Drücke sind günstig; wenn jedoch der Druck mit sehr hoher Geschwindigkeit übertragen wird, insbesondere auf stark geschlagenes Material oder Bahnen von hohem Grundgewicht, können die schnell steigenden Fluiddrücke innerhalb der Bahn ein Reißen derselben verursachen. Diese schnell steigenden inneren Fluiddrücke innerhalb der Bahn ergeben eine hohe örtliche Fluidgeschwindigkeit des Wassers, welches die Bahn zu verlassen sucht; dieses Reißen der Ausbildung und der Struktur der Bahn wird allgemein als "Brechen" bezeichnet. Infolge struktureller Grenzen ist es unmöglich, diese Schwierigkeit zu vermeiden, und es können lediglich kleinere Änderungen der Rollengeometrie praktisch sein. Wenn ein Brechen auftritt, fährt man allgemein bei niedrigeren Geschwindigkeiten, um die Geschwindigkeit zu senken, bei welcher die notwendige Anpreßkraft einwirkt. Ein wahlweises

Verfahren liegt in der Reduzierung der Preßbelaetung oder . der Zusammenfassung beider Naßnahmen, d.h. im Fahren bei geringeren Geschwindigkeiten und mit der Reduzierung der Preßbelastung· Die angewendete Lösung hängt von,der gesamten Entwässerungsleistung der Maschine ab, jedoch reduziert jede dieser Lösungen die Maschinenkapazität.

Die Erfindung wendet ein Prinzip an, welches auf einem ausgedehnten Rollenspalt beruht, wobei die Zeit, in welcher die Bahn einer Preßeinwirkung unterworfen ist, stark gesteigert wird; es wird also ein einziger Preßvorgang mit einer Verweilzeil; vorgesehen, welche diejenige der Zeit überschreitet, während der sich die Bahn in einer Anzahl üblicher Rollkopplungs-Druckrollenspalte befindet. Mit der Reduzierung auf einen einzigen Preßvorgang werden die Verbundwirkungen der erneuten Befeuchtung der Bahn vermieden, wenn diese mehrere Walaenspalte verläßt·

Die Erfindung vermeidet das Problem der schnellen Aufgabe von Druck auf die ankommende Seite des Rollenspaltes, welcher bisher ein Reißen oder Brechen der Bahn verursachte. Die Erfindung vermeidet auch den Nachteil einer schrittweisen Druckwegnahme an der auslaufenden Seite des Rollenspaltes, was zu einer Wiederbefeuchtung führt, d.h. zu einer Rückkehr des Wassers zu der Bahn.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Pressenmechanismus nebst zugehörigem Betriebsverfahren, welches einen Ent- ^ Wässerungsdruck auf eine Bahn bei einer gesteuerten Geschwindigkeit überträgt, die eine Steuerung in dem Druckaufbau in dem Rollenspalt ermöglicht, um hierbei die Geschwindigkeit des Wassers zu steuern, welches die Bahn verläßt, wenn dfese unter Druckeinwirkung steht, so daß ein Brechen vermieden wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Mechanismus nebst Betriebsverfahren zur Übertragung eines Entwässerungsdruckes auf eine fortbewegte Fasermaterialbahn über eine ausgedehnte Zeitperiode sowie zur Steuerung der Geschwin-

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digkeit der Abnahme des Druckes zwecks Verminderung der für das Wasser belassenen Zeit zur Rückkehr in die Bahn, wodurch eine erneute Befeuchtung reduziert wird.

Bei jeder der nachfolgend veranschaulichten und beschriebenen Ausführungsformen wird eine Bahn in einer Preßzone gepreßt, wobei ein zweiter Teil vorliegt, wo die Bahn mit einer durchwegs gleichförmigen Geschwindigkeit gepreßt wird. In einem ersten Teil wird der Druck mit gesteuerter Geschwindigkeit gesteigert, bis er den Druck des zweiten Teils erreicht, wobei der gesteuerte Druck den Aufbau eines hydraulischen Rückdruckes mit einer Geschwindigkeit verhindert, welche ein Brechen der Bahn hervorrufen könnte.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert- Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Presse in schematischer Stirnansicht,

Pig« 2 eine zusätzliche Einzelheit der Presse gemäß Fig. 1 in demgegenüber gleichartiger Ansicht,

Fig. 3 das Druckprofil der Presse gemäß Fig. 1, 2 in-Schaubilddarstellung,

Fig. 4 ein Aüsführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mechanismus in teilweise schematisierter Seitenansicht,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gebildes in etwas schematisierter Seitenansicht,

Fig. 6 den Druck auf eine Bahn als Funktion von deren Stellung beim Durchlaufen durch, die Preßzone, in Schaubilddarstellung ,

Fig. 7 das Gebilde gemäß Fig., 5 in demgegenüber vergrößerter Darstellung nebst Einzelheiten,

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Fig, 8 den Druck als Punktion der Lage bei .dem Gebilde von Fig. 7» in Schaubilddarstellung,

Fig. 9 einen weiteren Teil des erfindungsgemäßen Mechanismus in bruchstückweiser Ansicht,

Fig. 10 den Druck als Funktion der Stellung in Schaubilddarstellung.

Die in Fig. 1, 2 veranschaulichte Presse umfaßt eine drehbar gelagerte Auflagerolle 10, welche eine zylindrische Form sowie eine glatte Außenfläche aufweist und durch Endlager 10a gelagert ist. Die Holle kann selbst oder durch Berührung mit einer Papierbahn und Filz und mit angetriebenen Riemen gedreht werden.

Die Papierbahn verläuft zu der Presse, nachdem sie in dem entsprechenden Teil einer Papierherstellungsmaschine (fourdrinier section) gebildet wurde. In der Presse wird das Wasser aus einer Bahn V in einen Filz F gedrückt, wobei geeignete Troclcnungselemente vorgesehen sind, um die Feuchtigkeit aus dem Filz su entfernen. Die Papierbahn verläuft dann auf die TrocköungS-trommeln sowie zu einem Kalander zur Vervollständigung des Papierherstellungsganges. Es wird angestrebt, daß die vorliegende Presse den gesamten mechanischen Preßvorgang vollendet und daß keine zusätzlichen Pressen vorgesehen werden müsse». Wegen der verhältnismäßig hohen Drücke und der verhältnismäßig langen Verweilzeit, welche für die Papierbahn in der Presse erzielt werden kann, erfolgt eine Entwässerung in einem zumindest gleichen Ausmaß wie die Entwässerung, wie sie in den üblichen dröi Pressenteilen einer Papierherstellungsmaschine erfolgt.

Die auf dem Filz geführte Papierbahn wird über die Oberfläche einer Auflagerolle 10 geführt, wo die Bahn einer Druckwirkung über eine Preßzone unterworfen wird, die an einer Stelle 14 beginnt und sich zu einer Stelle 15 auf der Auflagerolle 10 erstreckt.

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Die Bahn wird gegen die Rolle durch unter Spannung stehende Preßriemen 11, 12, 13 gedrückt, welche einen Teil der Auflagerolle umgeben, um die Preßzone 14 - 15 zu bilden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Riemen 11, 12, 13 aufeinanderfolgend übereinander an im Abstand befindlichen Stellen apprclegt^ so daß der Anpreßdruck mit Jedem folgenden Riemen gesteigert wird, der über die Auflagerolle 10 gelegt wurde. Die Riemen befinden sich unter einer verhältnismäßig hohen linearen Spannung, um einen Anpreßdruck senkrecht zu der Preßrolle 10 zu erzeugen. Die Preßrolle ist starr und weist infolge der Kräfte der Riemen eine gewisse Durchbiegung auf; da jedoch die Riemen flexibel sind, bleibt der Druck über die Bahn gleichförmig. Bei der Handhabung verhältnismäßig großer Breiten von Papierbahnen kann es günstig sein, ein Ablenksteuerelement für die Rolle 10 vorzusehen, um eine übermäßige Durchbiegung zu vermeiden. Ein solches Element kann als Gebilde ausgeführt sein, welches einen hohlen Rollenmantel für die Presse 10 ergibt, tobei sich eine ortsfeste Welle frindorcherstreckt und ein Fluid-Kraftübertragungselement innerhalb des Mantels angeordnet ist. Das Fluid-Kraftübertragungselement zur Übertragung der Kräfte auf den Rollenmantel zu der Welle kann in Form eines Flüssigkeitskörpers ausgebildet sein, welcher zwischen der Preßzone und der Welle mittels Dichtungen gehalten ist, oder das Element kann in Form eines Schuhes ausgebildet sein, welcher auf einem Kolben gelagert ist, der in einem Zylinder auf der Welle angebracht ist, wobei der Schuh in Form eines Gleitlagers ausgebildet Und durch Schmierfluid geschmiert ist, das zwischen dem Schuh uij der Innenfläche des Rollenmantels verläuft. Es können einige im Umfangsabstand angeordnete Schuhe verwendet werden, wobei eine über den Umfang gerichtete Justierung auf eine änderbare Stellung möglich ist, wenn sich der Anlagewinkel der Riemen ändert.

Wenn die Bahn W unter den ersten Riemen 11 an der Stelle 14-verläuft, die den Beginn der Preßzone festlegt, erfolgt eine Beaufschlagung auf einen Druck, welcher eine Funktion der Spannung des Riemens 11 ist. Die Bahn wird danach einem ersten Anpreßdruck P-1 unterworfen, wenn sie von dem Punkt 14- zu dem

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Punkt 16 verläuft. An dem Punkt 16 legt sich ein zweiter Riemen über den ersten Riemen, und die Bahn wird danach mit der vereinigten Kraft beider Riemen beaufschlagt. Von dem Punkt 16 üu dem Punkt 17 wird die Bahn einem zweiten Anpreßdruck P-2 unterworfen. An dem Punkt 1? gelangen die vereinigten Kräfte aller drei Riemen auf die Bahn, so daß diese einem dritten Anpreßdruck P-3 unterworfen wird, der sich von dem Punkt 17 zu dem Ende der Preßzone 15 erstreckt. Diese aufeinanderfolgenden Drücke ergeben sich aus dem Schaubild von Fig. 3· Die Zeitdauer, in welcher-die Bahn jedem der. Drücke unterworfen ist, hängt "von dem Anlagewinkel ab.

Wenn der zweite Druck später oder früher zu übertragen ist, wird der zweite Riemen 1j2 auf den ersten Riemen später oder früher angelegt, so daß die Drucklinie den gestrichelten Linien 27b oder 27c gemäß Fig. 3 folgt.

Auch dann, wenn der in dem ersten Teil der Zone P-1 aufzugebende Druck zu gering ist, wird die Spannung in dem ersten Riemen 11 nachgelassen, wobei die Kurve der Linie 27a gemäß Fig. 3 folgt. Dur Gesamtdruck kann auf Wunsch gleich bleiben, indem lediglich die Drücke in den überdeckenden Riemen 12, 13 gesteigbrt werden.

Daher kann eine extreme Flexibilität hinächtlich Größe und Zeitdauer des übertragenen Druckes in jeden der drei Abschnitte der Druckzone erzielt werden, die mit P-1, P-2 und P-3 in Fig. 1 bezeichnet sind. Hach Maßgabe unterschiedlicher Bahnen unterschiedlicher physikalischer Kennwerte kann es günstig sein» den Durchmesser der Preßrolle zu steigern, um in der Lage zu eein, die Gesamtlänge der Preßzone zu steigern. Wenn die Länge der Zone gesteigert wird, muß die Spannung in dem Riemen nicht gesteigert werden, um den gewünschten Druck zu erreichen.

Als Beispiel einer Preßanordnung kann der Riemen 11 auf eine

■ 2 ■ Spannung entsprechend einem Druck von 14 kp/cm auf die Bahn

■' ? gebracht werden; der Riemen 12 kann auf zusätzliche 14 kp/cm gespannt werden, während der Riemen 13 auf weitere zusätzliche

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ο
14 kp/cm gespannt wird. Daher wird der Kiemen über den Teil

P-1 der Preßzone einem Druck von 14 kp/cm unterworfen; für den

Teil P-2 beträgt der Druck 28 kp/cm , während er für den Rest

2 der Preßzone, d.h. den Teil P-3> 42 kp/cm beträgt.

Zur Steuerung der Drücke innerhalb der Zonen wird die Spannung der Kiemen gesteuert; zur Steuerung der Länge o'edes Teiles der Zone wird die Stellung der Riemen, wie sie auf den vorangehenden Kiemen gelegt werden, gesteuerte Eine Anordnung zur Erzielung dieser Wirkung ergibt sich aus Fig. 2ο In einer bevorzugten Anordnung werden alle drei Riemen gleichzeitig von der Bahn abgehoben; zu diesem Zweck verlaufen die Riemen über eine gemeinsame Antriebsrolle. Der äußere Riemen wird auf einer Bahnrolle 20 gelagert und verläuft nach unten über eine Einstellrolle 21.

Die Spannrolle ist durch Kraftelemente 20a beweglich, um die Spannung in dem Riemen zu steuern» Die Stelle, bei welcher der Riemen 13 auf dem Riemen 12 liegt, wird durch Bewegung der Einstellrolle 21 mittels eines Stellgliedes 21a bewirkt« Das Spannelement 20a kann in Form eines Hydraulikzylinders oder eines äquivalenten Bauelementes ausgebildet sein. In ähnlicher Weise können bewegliche Auflager, welche durch Hydraulikzylinder betätigt werden, für de Einstellrolle 21a vorgesehen sein; geeignete mechanische Elemente sind vorgesehen, um jeden der drei Riemen zu spannen und örtlich festzulegen.

Der Zwischenriemen 12 verläuft über eine Spannrolle 22, welche zur Spannung des Riemens durch Kraftelemente 22a bewegt wird. Die Stellung, wo der Riemen über den unteren Riemen anliegt, wird durch die Einstellung einer Einstellrolle 23 gesteuert, welche durch ein Kraftelement 23a bewegt wird.

Der innerste Riemen, welcher über der Bahn anliegt, wird durch eine Spannrolle 24 vorgespannt, welche durch Kraftelemente 24a bewegt wird«, Die Stellung, bei welcher der Riemen 12 auf die Auflagerolle 16 gelegt wird, ist durch die örtliche Stellung der

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Einstollrolle 25 bestimmt, welche durch das Kraftelement 25a bewegt wird.

Es kann günstig sein, Ringnuten vorzusehen, beispielsweise Ringnuten 18 gemäß Fig. 2, die sich in der Außenfläche der Auflagerolle befinden, um die Übertragung von Wasser aus der Bahn W auf den Filz F zu unterstützen. In einigen Fällen kann die Bahn zwischen zwei Filzen eandwichartig verlaufen.

Fig. 4 zeigt eine hydrostatische ausge&hnte Rollenspalt-Preßanordnung, wobei eine vorlaufende Bahn W aus Fasermaterial so aufgenommen wird, daß ein Abschnitt einer Fapierherstellungsmaschine gebildet wird. Die Bahn wird auf einem sich bewegenden Filzband F getragen.

Die Bahn und der Filz werden zwischen einem Paar gegenüberliegender endloser laufender Riemen 110, 111 gehalten, welche undurchlässig sind und aus Gummi oder Nylon oder ähnlichem flexiblen Material von äußerster Zähigkeit hergestellt sein können. Der obere Riemen 110 ist auf Rollen 112, 112a, 113, 114 geführt. Der untere Riemen 111 ist auf Rollen 115, 116, 117, 118 geführt.

Wenn die Riemen zusammenkommen, ist dazwischen eine Preßzone Z vorhanden, wobei Druck zu den äußeren Flächen der Riemen gegenüber der Zone durch Lagerglieder 119* 120 übertragen wird, die hydrostatische Drücke 121, 122 aufweisen. Geeignete Fluiddruckelemente sind vorgesehen, um Fluiddruck, vorzugsweise Wasserdruck, zu den Kammern zu richten. Die Kammern weisen Seitenwand düngen mit Kanten auf, welche dicht gegen die Riemen anliegen; die Kanten bestehen aus poliertem Stahl oder Gleitsubstanz, welche den Druck in den Kammern hält. An der ankommenden Seite der Preßzone Z weist das obere Lager 119 eine Führungsschwelle 123 auf. An der ankommenden Seite der Preßzone Z weist das untere Lager 120 eine Führungsschwelle 124 auf. An der ablaufenden Seite der Preßzone Z weisen die Führungsglieder 119, 120 nachlaufende Führungsschwellen 125 bzw. 126 auf. Diese Führungsschwellen verlaufen in Haschinenquerrichtung über den Riemen

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und weisen nach der Erfindung eine bestimmte besondere Form und Länge auf.

Die Lager ergeben sich in Einzelheiten aus Fig. 5.

Erfindungsgemäß weisen die Führungsschwellen 123, 124 eine Form auf, welche einen schrittweise steigenden Druck auf die Außenfläche der Riemen überträgt« Mit längeren Schwellen, beispielsweise Schwellen 123, 124, können Schmierelemente vorgesehen sein, beispielsweise Schmierelemente 126, 127 yon Fig. 4, welche einen Sprühstrahl von Flüssigkeit auf die inneren Flächen der Riemen bringen, wenn sich die Riemen den Schwellen annähern O

Die Schwellen sind schrittweise nach innen gegen die Riemen abgeschrägt, wenn sie sich den unter Druck stehenden Taschen 121, 122 annähern,, Obgleich die Taschen allgemein als Druckzonaa erzeugend dargestellt werden, erfolgt die Aufgabe von Druck auf die Bahn an den Beginn der Schx^elle; dieser Druck wird über die Preßzone fortgesetzt, bis die Riemen die nachlaufende Kante der nachlaufenden Schwellen 125₅ 126 verlassen, so daß die -Gesamtlänge des Lagers die' Preßzone bildet» Der durch die Schwellen übertragene Druck hängt von dem Raum dazwischen ab und wird durch einen Mechanismus justiert, welcher in der Lage ist, die Schwellen gegeneinander hin oder voneinander weg zu bewegen. Eine bevorzugte Anordnung besteht in der Auflagerung derselben durch Hydraulikfluid, dessen Druck gleich demjenigen in den Taschen 121, 122 ist, oder eine Funktion hiervon. Jedoch wird ein gleichförmiger und kontinuierlicher Druck von einem bestimmten Wert dem Hauptteil der Preßzone über die Länge der Taschen 121, 122 zugeführt.

Die nachlaufenden Schwellen sind sehr kurz, so daß nach dem Verlassen des Bereiches seitens der Bahn der Druck im wesentlichen augenblicklich abfällt« Dies hat gewisse Vorteile, von denen einer darin liegt, daß die Möglichkeit der erneuten Befeuchtung mit der Feuchtigkeit reduziert wird, welche in die Bahn eintritt

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Die Beziäiung des Druckes als Funktion zu der Stellung der Bahn ergibt sich aus Fig. 6; wie durch den geneigten Teil 130 der Kurve veranschaulicht wird, steigt der Druck schrittweise an, wenn die Bahn in die Preßzone eintritt. Die Bahn wird danach ei-, neu gleichförmigen Druck über einen ausgedehnten Zeitraum unterworfen, welcher durch dun Teil 131 der Kurve angegeben ist. An dem Ende der Anpreßzone fällt der Druck plötzlich auf Null ab, wie dies durch den Teil 132 der Kurve angegeben ist.

In einigen Fällen kann es günstig sein, die vorlaufende Schwelle so zu formen, daß eine lineare Drucksteigerung erzielt wird, wenn die Bahn in die Preßzone eintritt. Diese Anordnung ergibt sich aus Fig. 7> wobei die Schwellen 123') 124' vermöge entsprechender Formgebung die lineare Steigerung erzielen lassen, welche durch den Teil der Kurve 130' in Fig. 8 veranschaulicht ist. Über den gleichförmigen Abschnitt der Preßzone, wenn die Riemen den Taschen 121', 122' ausgesetzt sind, wird ein gleichförmiger Druck übertragen, wie dies durch den geradlinigen Abschnitt 131' der Kurve von Fig. 7 dargestellt ist. An dem Ende der Preßzone bewirken kurze nachlaufende Schwellen 125'» 126' einen sehr schnellen, fast augenblicklichen Druckabfall, wie er durch die Linie 132' von Fig. 8 dargestellt ist.

Eine andere Anordnung zur Steuerung der Druckaufgabe ergibt sich aus Fig. 9· Eine Bahn W wird auf einen laufenden Filz F gelegt, und verläuft durch die ausgedehnte Rollenspaltpresee gemäß der Zeichnung. Die auf den Filz gelegte Bahn wird zwischen schlaufenartig geführten flexiblen Riemen 210, 211 gehalten. Jeder der Riemen besteht aus einem schweren, äußerst zähen und flexiblen Material, beispielsweise verstärktem Gummi oder Plastikmaterial_T um die Bahn und den Filz dazwischen zu tragen und Hydraulikdruck zu übertragen, welcher der Außenfläche der Riemen zugeführt wird, um die Bahn dazwischen sandwichartig zu pressen. Die gepreßte Bahn ist feucht und kommt von dem Formteil einer Papiermaschine, beispielsweise von einem Formdraht (fourdrinier-Formdraht). Ein geeigneter Aufgreifmechanismue ist vorgesehen, um die Bahn von dem Formdrahtteil zu der Presse von Fig. 9 zu übergeben, und es sind geeignete zusätzliche Elemente vorgesehen»

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um die Papierbahn aufzunehmen, wenn sie die Presse verläßt, um die Bahn zu einer Wärmetrocknungsstation der Maschine und nachfolgend auf einen Kalander oder eine andere Einrichtung zu führen, um die Verarbeitung der Bahn zu vervollständigen.

Die Riemen können jeweils beispielsweise durch Antrieb von deren ^ragerollen angetrieben werden; der obere schlaufenartig geführte Riemen wird beispielsweise auf Rollen 212, 213 getragen, welche vermöge entsprechender Anordnung den Riemen durch die Presse führen. Der untere schlaufenartig geführte Riemen ist auf ähnlichen Rollen 214, 215 geführt.

Das Preßgebilde zur Aufgabe eines Hydraulikdruckes auf die Riemen ergibt sich an einer Stelle 216 für den oberen Riemen und an einer Stelle 217 für den unteren Riemen. Während der Zeit, in welcher die Bahn·zwischen den Riemen gehalten wird, ist sie dem hydraulisch aufgegebenen Druck ausgesetzt; diese Laufperiode ist als Preßzone bezeichnetο

Die Preßzone ist in Stufen oder Teilen vorgesehen; an jedem Teil der Preßzone wird über die ausgedehnte Rollenspaltpresse ein aufeinanderfolgend höherer Druck aufgegeben. Jeder aufeinanderfolgend höhere Druck wird aufgegeben, ohne den vorangehend aufgegebenen Druck nachzulassen. Auf diese Weise kann der Druck der Flüssigkeit, welche aus der Bahn austritt, bis zu einem optimalen Punkt aufgebaut werden, um einen maximalen Austritt der Flüssigkeit zu erzielen, nicht jedoch bis zu einem Punkt, wo ein übermäßiger Widerstandsdruck innerhalb der Bahn auftritt, welcher beispielsweise die Fasern innerhalb der Bahn desorientiert und zerreißt. Die Strömung erfolgt, wie dies sein muß, durch die Fasern von der Bahn in den Filz.

Die Drücke, welche für jeden aufeinanderfolgenden Teil der Preßzone gewählt werden, können experimentell bestimmt werden, sind jedoch den verschiedenen Faktoren zugeordnet, welche die Art der Bahn und deren Feuchtigkeitsgehalt beeinflussen» Die hydraulischen Drücke, welche aufgebaut werden, hängen von der Art, den Abmessungen und der Länge der Fasern ab, die verwendet werden,

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ferner von der Dicke der Bahn, deren anfänglicher Ausbildung, der Art der zu handhabenden Bahn, der Temperatur der Feuchtigkeit usw. Zum Zwecke eines optimalen Betriebes beträgt der An-

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fangsdruck zumindest 7 kp/cm , während der Druck in der End-

2 ■ ■ kammer in der Größenordnung von 4-2 kp/cm oder darüber liegt· Beispielsweise kann bei dem Gebilde von Pig. 9» welches drei aufeinanderfolgende Teile der Preßzone anwendet, die Anfangskammer einen Druck von 14 kp/cm aufweisen, die nächste Kammer einen solchen von 28 kp/cm und die dritte einen Druck von 42 kp/cm . Soweit der Druck hydraulisch aufgegeben wild, liegt ein gleichförmiger/uDer die gesamte Breite der Bahn über die Länge des Teiles der Zone vor, um eine gleichförmige Entwässerung zu erzielen.

Der erste Teil der Preßzone wird durch die gegenüberliegenden Eiemendruckkammern 220, 221 gebildet. Der nächste Teil wird durch die gegenüberliegenden Riemendruckkammern 222, 223 gebildet. Der Riementeil der Preßzone wird durch die gegenüberliegenden Riemendruckkammern 224, 225 gebildet. In Abhängigkeit von der Art der zu handhabenden Bahn und anderer¹ Faktoren, beispielsweise der zu handhabenden Wasaermenge, können lediglich zwei Teile oder wesentlich mehr als dre-i verwendet werden, won:- dies notwendig ist. Zur Handhabung der Entwässerung einer üblichen Papierbahn ergeben drei Kammern eine angemessene Entwässerung ohne Aufbau von übermäßigen Widerstande-Vorschubdrücken innerhalb der Bahn.

Joder der Teile der Preßzone, wie sie durch die Druckkammern dargestellt werden, ist von wesentlich gleichem Aufbau; daher wird lediglich das Gebilde beschrieben, welches die Riemendruckzone 220 bildet.

Die Druckkammern worden hydraulisch gegen den Riemen gehalten; die Kammern für die gesamte Preßzone werden, wie veranschaulicht, an gegenüberliegenden Balken 218, 219 gelagert. Diöss Balken krümmen sich bei der Anlegung von Druck nach oben, jedoch ist bei der dargestellten Anordnung jede Einheit, welche die Riemendruckkgqnmer bildet, selbst hydraulisch gelagert, eo daß das

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nach" oben bzw. unten gerichtete Ausbiegen der Balken 218, 219 den auf die Riemen gerichteten Hydraulikdruck nicht ungünstig beeinflußt.

Die Kammer 220 ist durch das Kammergehäuse 220a gebildet, dessen Seitenwandungen und -kanten sich in Gleitberührung mit dem
Eiemen 210 befinden. Die an·dem Riemen anliegende Wand an der ankommenden Seite der Kammer ist mit 220b bezeichnet; die Wandung oder Schwelle, welche gegen den Riemen an der ablaufenden Seite der Kammer 220 anliegt, ist mit 22Oc bezeichnet. Ähnliche Wandungen sind an der Seite der Kammer vorgesehen, so daß die Flüssigkeit innerhalb der Kammer eingeschlossen ist und ihren Druck auf den flexiblen Riemen richtet.

Das Kammergehäuse 220a ist unabhängig von dem Gehäuse für die nächste Kammer 222 beweglich und durch Flüssigkeit in einer
Auflagekammer 226 unterstützt. Die Auflagekammer weist flexible Seitenwandungen 227, 228 auf, um eine Beilegung des Riemenkammergehäuses 220a zu ermöglichen. Fluid unter Druck, vorzugsweise Wasser, wird in die Unterstützungskammer durch die Zufuhrleitung 229 eingeleitet; Drucksteuerelemente, beispielsweise ein Ventil 230, sind vorgesehen, um den Druck zu steuern.

Der Druck in der Untastützungskammer 226 wird auf. die Riemenkammer 220 übertragen, so daß die Kammern 226, 220 miteinander verbunden sind. Da die obere Fläche des Gehäuses 220 größer
als die Oberfläche der Wandung innerhalb der Kammer ist, und zwar für den gleichen Flüssigkeitsdruck, wird die Kammer kontinuierlich gegen den Riemen gedrückt, so daß dj.e Wandungen oder Schwellen, beispielsweise die Elemente 220b, 220c_?eine Abdichtung gegenüber dem laufenden Riemen bilden. Diese Wandungen oder Schwollen können mit Polytetrafluoräthylon (Teflon) oder anderem Material an den Kanten verstärkt sein, welches ermöglich'';, daß dor Riemen bei der Laufgeschwindigkeit der Papierbahn vorbuiläuft. Der Riemen, und gegebenenfalls auf Wunsch auch die Dichtungen an der Kante der Wandungen, sind genügend flexibel, um eine Ausbiogung und Dichtung zu ermöglichen, wenn dor Riemen läuft.

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Der Druck in den zweiten Preßkammern 222, 223 ist höher als der erste Druck innerhalt) der Kammern 220, 221. Die Wandungen zwischen den Kammern sind ausreichend dick, um die Kammern voneinander zu isolieren; wenn jedoch der Riemen von einer ersten Kammer zu einer folgenden Kammer verläuft, wird von der Bahn kein Druckabfall gefühlt, wenn der Druck stufenweise steigt, wie dies in dem Schaubild von Fig. 10 veranschaulicht ist. Der Druck in den dritten Bahndruckkammern 224-, 225 ist höher als in den zweiten Riemendruckkammern 222, 223; auch dort liegt wiederum kein Druckabfall zwischen den Kammern vor.

Dies ergibt sich aus Fig. 10, wo der Druck in dem ersten Teil der Preßzone durch einen Kurvenabschnitt 231a veranschaulicht ist, ferner der Druck in dem zweiten Teil durch einen Kurvenabschnitt 231b und der Druck in dem dritten Teil durch einen Kurvenabschnitt 231c einer Druck-Schaubildkurve 321. Dio Koordinaten 232, 233 geben den Druck bzw. die Stellung der Bahn an, wenn diese durch die Preßzone verläuft. Wenn die Bahn an der nachlaufenden Kante des letzten Teils der Preßzone vorbeiläuft, fällt der Druck unmittelbar und plötzlich auf Null ab, so daß die- erneute Befeuchtung auf einem Minimum gehalten wird. Durch einen plötzlichen Druckabfall in der Bahn von Maximaldruck wird die Wanderung der Feuchtigkeit von dem Filz zurück in die Bahn, d.h. eine Rückbefeuchtung, auf einem Minimum gehalten. Die nachlaufenden Führungsrollen 213, 215 werden in einer Stellung gehalten, so daß keine Berührung zwischen dem Papier und dem Filzvorliegt, nachdem sie die Presse verlassen haben.

Gemäß Abwandlungen kann beispielsweise der untere Riemen auf einer starren Fläche gelagert sein, welche ermöglicht, daß der Riemen darübergleitet oder wandert, wobei der Hydraulikdruck allein auf den Riemen ausgeübt wird. Bei einer Ausführungsform dieses Gebildes, wo es verwendet werden kann, ist der untere Riemen auf der Oberfläche eines rotierenden Zylinders gehalten, und die Kammern zur Aufgabe aufeinanderfolgender Stufen des Druckes auf den oberen Riemen sind gebogen angeordnet. Auch kann die Bahn direkt auf einer Rollcnoberflache gelagert sein,

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wobei der untere Riemen weggelassen wird. Bei einer anderen abgewandelten Anordnung verwendet man zwei Filze mit sandwichartig dazwischen angeordneter Bahn» wobei ein Filz gegen jeden der Riemen anliegt. Die Riemen können an ihrer Oberfläche, welche den Filzen zugeordnet ist, so gestaltet sein, daß ein verbesserter Durchlauf von Wasser au dem Filz erfolgt, beispielsweise durch Anbringung von Taschen oder Hüten, welche in Längsrichtung oder fischgrätartig verlaufen oder besonders schmal geformt sind, um eine Einprägung der Bahn zu verhindern, jedoch die Strömung von Wasser in den Filz zu unterstützen. Wasserentfernungsmittel können an der ablaufenden Seite der Riemen vorgesehen sein, nachdem diese von dem Filz abghoben haben, um jegliches Restwasser zu entfernen, welches in die Riemennuten hineingelaufen sein kann·

Die Erfindung schafft also ein Pressengebilde zum Auspressen von Wasser aus einer fortbewegten Bahn aus FffiDrmaterial, beispielsweise einer Papierbahn, die in einer Papierherstellungsmaschine gebildet wurde, wobei die Bahn zwischen Druckriemen oder zwischen Riemen und einer Rollenflache geführt wird; hierbei wird die Hauptentwässerung längs einer ausgedehnten Preßzono erzielt. Die Preßzone weist einen zweiten oder Hauptabschnitt auf, wobei gleichförmiger Druck über einen im wesentlichen ausgedehnten Zeitraum aufgegeben wird, ferner einen ersten Abschnitt, bei dem der Druck mit einer gesteuerten Geschwindigkeit aufgebaut wird, so daß der hydraulische Rückdruck in der Bahn keinen zu schnellen Aufbau erfährt, um die Fasern in der Bahn örtlich zu verschieben oder zu brechen. Die beiden Teile der Preßzone werden auf verschiedene Weise erhalten, beispielsweise durch Vereinigung mehrerer Riemen mit unterschiedlichen Umschlingungen auf einer Auflagerolle, durch Anwendung einer Reihe hydraulischer Druckkammern hinter dem Anpreßriemen bei unterschiedlichem Drücken oder durch Anwendung einer länglich geformten Eintrittsschwelle, welche in die Druckkammer führt.

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Claims

- 16 Pa t ent ansp_rü c h e

1. Presse zum Auspressen von Wasser aus einer fortbewegten Fasermaterialbahn über eine ausgedehnte Preßzone hinweg mit einem flexiblen Riemen, welcher längs der Preßzone verläuft und zur Aufgabe eines Druckes gegen die Bahn ausgebildet ist, und einem Wasseraufnahmefilz, welcher gegen die Bahn in der Preßzone anliegt und zur Aufnahme von aus dem Fasermaterial auspreßtem Wasser vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßzone in einen ersten Teil (P-1 oder P-2) und einen zweiten Teil (P-3) mit maximaler Druckaufgabe bei gleichförmiger Geschwindigkeit durch den zweiten Teil unterteilt ist, während ein geringerer Druck in dem ersten Teil vorliegt, so daß der hydraulische Rückdruck in der Bahn mit einer kontrollierten Geschwindigkeit aufgebaut und ein Brechen der Bahn vermieden werden.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schichten der Riemen (11 - 13) mit der Bahn in dem zweiten Teil (P-3) der Preßzone in Anlage stehen und daß ein innerer Riemen (11) über den ersten und zweiten Tt-il der Preßzone and ein äußerer Riemen (13) über den zweiten Teil der Preßzone verlaufen, so daß die Kraft auf die Bahn die vereinigte Kraft beider Riemen in dem zweiten Teil darstellt.

3. Presse nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen dritten Riemen, welcher über den ersten und zweiten Teil der Preßzone verläuft und zusätzlich Druck auf die Bahn vor dem ersten Teil der Preßzone ausübt.

4-, Presse nach einem der Ansprüche 1 - 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (W) gegen die Oberfläche einer zylindrischen Rolle (10) anliegend geführt und zwischen dem Riemen (11) und der Rollenfläche in der Preßzone geführt ist.

5. Presse nach einem der Ansprüche 1 - 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dom ersten Teil (P-1 oder P-2) der Preßzone

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gleichförmig über die Zone ist, so daß dort ein schrittweiser Druckaufbau vorliegt.

6. Presse nach einem der Ansprüche 1 - 5> dadurch gekennzeichnet,, daß der Druck in der Preßzone durch ein Hydraulikfluid erhalten wird, welches auf die Oberfläche der Riemen gegenüber der Preßzone wirksam ist.

7» Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid in einer Kammer gegenüber dem zweiten Teil der Preßzone enthalten ist und daß die Kammer eine längliche Eintrittsschwelle (123, 124-) aufweist, die sich gegenüber dem ersten Teil der Zone erstreckt.

8. Presse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsschwelle (123, 124) abgeschrägt ist, so daß der Fluiddruck gegenüber der zweiten Zone in einen abgeschrägten Raum zwischen der Schwelle und dem Riemeneintritt und teilweise in der ersten Zone aufgegeben wird, wobei der Druck über die erste Zone hinweg zuniont. ■

9= Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluiddruck in einer Kammer enthalten ist und daß eine kurze Abschaltschwelle (125 s 126) an dem nachlaufenden Ende der Kammer vorgesehen ist, um einen unmittelbaren Druckabfall und damit eine Reduzierung,der erneuten Befeuchtung der Bahn zu erzielen.

10» Prosse nach einem der Ansprüche 1-9» dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberliegende Riemen Icings beider Flächen der Bahn (W) über die Frtßzone verlaufen«

11. Presse nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen einem hydraulischen Fluiddruck von einem Fluid ausgesetzt ist, das in einer Druckkammer gegenüberliegend dor Preßzonc enthalten ist, und daß die Kammer in einen ersten und zwoiton Teil unterteilt ist, wobei der erste Teil sich auf Druck als der zweite Teil befindet·

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12. Presse nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine weitere Hydraulikkammer vor dem ersten Teil der Kammer zur Aufgabe von Druck auf den Riemen vor dem ersten Teil der Preßzone.

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