DE3235468A1 - Biegsames band fuer eine presse zum entwaessern einer faserstoffbahn und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Biegsames band fuer eine presse zum entwaessern einer faserstoffbahn und verfahren zu seiner herstellung

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Description

-12154.6
Biegsames Band für eine Presse zum Entwässern einer Faserstoffbahn und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf ein biegsames Band für eine Presse zum Entwässern einer Faserstoffbahn und insbesondere einer Papierstoffbahn in einer Papiermaschine.
Während der Papierherstellung wird eine Bahn dadurch geformt, daß ein Faserbrei auf ein Langsieb aufgebracht wird. Während dieses Verfahrens wird _dem Brei eine große Wassermenge entzogen, worauf die Bahn einer Pressenstation zugeführt wird. Die Pressenstation enthält eine Anzahl von Klemmstellen, in denen die Bahn ausgepreßt wird. Schließlich gelangt die Bahn zu einer Trockenstation mit beheizten Trockenzylindern, in welcher der Wassergehalt auf den gewünschten Wert verringert wird.
Im Hinblick auf die hohen Energiekosten ist es wünschenswert, möglichst viel Wasser aus der Papierbahn zu entfernen, bevor diese in die Trockenstation eintritt. Die Trockenzylinder werden oftmals durch Dampf beheizt, und die Kosten können beträchtlich sein, wenn eine große Wassermenge entfernt werden muß.
Anstelle der Klemmstellen, die durch zwei miteinander zusammenwirkende Rollen oder Walzen gebildet werden, werden neuerdings verlängerte Klemmstellen verwendet, bei denen die Faserstoffbahn zwischen zwei feuchtigkeitsaufnehmenden Filzen angeordnet wird. Die Filze werden um eine zylindrische Druckwalze herumgeführt und durch ein Band gegen die Druckwalze gedrückt. In der Druckzone übt ein Druckschuh einen Druck auf das Band aus. Dadurch wird die Zeit, über welche die Faserstoffbahn einem Druck ausgesetzt wird, verlängert, und es kann eine entsprechend
größere Wassermenge entfernt werden. Die US-PS Re 30 268, 4 201 624, 4 229 253 und 4 229 254 befassen sich mit diesem Problem.
Bei der Entwässerung von Bahnen in derartigen verlängerten Klemmstellen tritt nun das Problem auf, daß sich in dem Band vor der Klemmstelle eine Ausbauchung ausbildet, welche die einwandfreie Funktion der Entwässerungspresse beeinträchtigt.
Die bekannten Bänder sind im allgemeinen in der Art eines Fahrzeugreifens aufgebaut, bestehen also aus mehreren Schichten. Derartige Bänder neigen -zum Fließen in der Klemmstelle und es besteht weiterhin die Gefahr, daß sich nach mehr oder weniger langem Gebrauch einzelne Schichten ablösen. Problematisch ist auch die zwischen dem Druckschuh und dem Band entstehende, verhältnismäßig hohe Reibung. Bei Verwendung eines Schmiermittels zur Verringerung der Reibung besteht die Gefahr, daß der der Bahn benachbarte Filz sowie die Faserstoffbahn verunreinigt werden. Schließlich sind die bekannten Bänder verhältnismäßig dick, wodurch sie beim Umlauf über die Walze und die Führungsrollen einer erheblichen Walkarbeit ausgesetzt sind. Ein weiterer Nachteil der bekannten Bänder liegt in ihrem verhältnismäßig großem Gewicht, das die Handhabung, beispielsweise beim Auswechseln, erheblich erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein biegsames Band für eine Entwässerungspresse zu schaffen, das eine geringe Reibung mit dem Druckschuh hat, erheblich leichter als die bekannten Bänder ist und darüber hinaus den Entwässerungseffekt der Presse unterstützt und einer geringeren Walkarbeit während des Umlaufs unterworfen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnes des Anspruchs 1 gelöst.
Aufgrund der glatten Polymerschicht wird die Reibung zwischen dem Druckschuh und dem Band verringert und es besteht die Möglichkeit, ein Schmiermittel zwischen diese Teile zu bringen, ohne ein Verschmutzen des Filzes und der Faserstoffbahn befürchten zu müssen, da die Imprägnierung aus dem Polymerisat ein Durchdringen des Schmiermittels verhindert. Das Band kann in jeder Länge hergestellt werden, da zu seiner Herstellung kein Dorn erforderlich ist. Das Substrat wird mit Hilfe üblicher Techniken endlos hergestellt und dann mit dem Polymerisat.beschichtet und imprägniert. Die sich ergebende Struktur., ist sowohl leicht als auch ausreichend stabil, um unter den Bedingungen in einer Papiermaschine zufriedenstellend zu arbeiten. Die Hohlräume auf der Seite des Bandes, die mit dem Filz zusammenwirkt, können Flüssigkeit aus dem Filz aufnehmen, wodurch der Trocknungseffekt verbessert wird. Dadurch, daß das Polymerisat das Substrat nicht in seiner ganzen Dicke durchdringt, sondern nur in Form einer verhältnismäßig dünnen Schicht auf der dem Druckschuh zugewandten Seite vorhanden ist, wird die Walkarbeit in dieser Schicht verringert. Das bei anderen Bändern zu beobachtende Ausbauchen vor der Klemmstelle tritt ebenfalls nicht ein.
Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bandes, sowie Verfahren zur Herstellung derselben.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Entwässerungspresse mit einer verlängerten Klemmstelle, Fig. 2 eine Teilansicht der Klemmstelle in Fig. 1 von
vorne,
Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt des Bandes entsprechend
einem ersten Ausführungsbeispiel, und
Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt entsprechend Fig. 3 eines zweiten Ausführungsbeispieles.
Die in Fig. 1 schetnatisch dargestellte Entwässerungspresse zum Entwässern einer laufenden Materialbahn weist eine verlängerte Klemmstelle 10 auf, die von einer zylindrischen Druckwalze 12, einem Druckschuh 14, der eine zur Walze 12 hin gerichtete gewölbte Oberfläche aufweist, und einem Band 16 gebildet wird, das so angeordnet ist, daß es die Druckwalze 12 teilweise umschlingt. Die bogenförmige Oberfläche des Druckschuhs 14 hat etwa den g4eichen Krümmungsradius wie die Außenfläche der Druckwalze 12. Der Abstand zwischen der Druckwalze 12 und dem Druckschuh 14 kann mittels eines üblichen hydraulischen oder mechanischen Bauteils (nicht gezeigt) eingestellt werden, das an einer Stange 15 angreift, die schwenkbar am Schuh 14 angebracht ist. über die Stange 15 kann auch der erforderliche Anpreßdruck auf den Schuh 14 übertragen werden. Der Druckschuh und die Druckwalze 12 sind üblich und bilden keinen Teil der Erfindung, die auch auf andere Anordnungen anwendbar ist,
Eine Faserstoffbahn 24, die zwischen ersten und zweiten Filzen 26 bzw. 27 geführt ist, wird in die Klemmstelle 10 der Presse eingeführt. Die Seite des Bandes 16, die mit dem Schuh 14 in Berührung kommt, wird durch ein Schmiermittel geschmiert, das durch eine vor der Klemmstelle 10 angeordnete Einrichtung 28 zugeführt wird.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des Bandes im einzelnen dargestellt. Das Band 16 weist ein zweilagiges Grundgewebe 20 aus Monofi1-Garnen mit Ausfüllungsfäden 21 aus Multifil- oder gesponnenen Garnen auf und ist mit einem Polymer-Material 22 getränkt. Aushärtbare Harze wie Polyurethane haben sich als geeignete Tränkungsstoffe erwiesen. Thermoplastische Polymerisate, wie Polypropylfn
sind ebenfalls brauchbar.
Das Grundgewebe 20 ist ausreichend offen, um eine Imprägnierung zu ermöglichen, mit der unerwünschte Hohlräume auf der mit dem Druckschuh 14 in Berührung kommenden Seite 17 des Endproduktes vermieden werden. Derartige Hohlräume sind deswegen unerwünscht, weil sie das Durchtreten des Schmiermittels durch das Band zulassen würden, wodurch die Filze und die Faserstoffbahn verunreinigt werden könnten. Die Ausfüllungsfäden 21 bilden eine Sperrschicht von ausreichend geringer Durchlässigkeit, um das Durchtreten des Harzes während des Beschicht-ungs- und Imprägnierungsvorganges auf die andere Seite der Bahn zu verhindern. Dadurch verbleiben auf dieser anderen Seite von dem Gewebe gebildete Hohlräume 18, welche während des Durchlaufens des Bandes 16, der Filze 26 und 27 und der Faserstoffbahn 24 durch die Klemmstelle 10 Flüssigkeit aus den Filzen und der Faserstoffbahn aufnehmen können. Die Seite 17 des Bandes 16 kann glattgeschliffen sein, um die Reibung mit dem Druckschuh 14 zu verringern.
Das Band ist im Fertigzustand endlos und hat eine gleichförmige Dicke. Es muß auch genügend Stabilität haben, um den Bedingungen des Einsatzes in den Papiermaschinen zu genügen, also Längenstabilität, Breitenstabilität und gute Führungseigenschaften aufweisen.
Das verwendete thermoplastische oder aushärtbare Harz sollte im wesentlichen 100% fest, also nicht flüssig sein, um die Bildung von Blasen während des Aushärt- oder Verfestigungsvorganges des Harzes auf der Schichtseite zu vermeiden.
Im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind gleiche Bestandteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3, jedoch mit einem Strich, bezeichnet. In Fig. 4 weist das Band 16' eine mehrlagige Struktur mit einer
Sperrschicht in Form der Ausfüllungsgarne 21' auf. Diese Ausfüllungsgarne ZV können Multifil- oder gesponnene Garne sein. Das Substrat wird wie beim ersten Beispiel beschichtet und imprägniert, um einerseits eine glatte, undurchlässige Oberfläche 17' und andererseits eine Oberfläche mit Hohlräumen 18' zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Band kann mit einem Verfahren hergestellt werden, bei welchem zunächst ein Substrat in Form eines endlosen Textilerzeugnisses, vorzugsweise eines mehrlagigen Gewebes, hergestellt, darauf eine Seite des Substrates durch Aufstreichen eines Polymerh-arzes beschichtet und imprägniert und dann das Polymerharz ausgehärtet wird, um eine glatte Oberfläche zu bilden, die gegebenenfalls noch geschliffen wird. Das Substrat enthält eine Sperrschicht aus Ausfüllungsfäden, die verhindern, daß das Tränkungsmittel durch das Substrat hindurchtreten kann, so daß auf der anderen Seite des fertigen Bandes Hohlräume verbleiben, die in der vorher beschriebenen Weise Flüssigkeit aus dem benachbarten Filz aufnehmen können.
Bei einem zweiten Verfahren wird Polymer-Material in die Oberfläche des Substrates gedrückt. Die Tiefe des Eindringens wird durch die Größe der Druckkraft und durch die angewandte Temperatur gesteuert. Dadurch können wiederum härtbare und thermoplastische Polymerisate verwendet werden. Thermoplastische Polymerisate sind besonders vorteilhaft für dieses Verfahren, da deren Viskosität in geschmolzener Form durch die Temperatur gesteuert werden kann. Durch Steuerung der Viskosität kann die Eindringtiefe gesteuert werden, so daß bei Verwendung von Polymerisaten mit der richtigen Viskosität auf eine Sperrschicht innerhalb des Substrates verzichtet werden kann.
Bei diesem zweiten Verfahren wird das Band 16 um
BAD ORIGINAL
zwei Walzen herumgeführt, von denen eine ein ölbeheizter Zylinder ist. Poylmermaterial in Bahnform und mit der geeigneten Dicke wird zwischen das Band und den beheizten Zylinder gelegt und in Umlauf gebracht. Die ZyIindertemperatur wird auf einer Höhe gehalten, die notwendig ist, um das Polymer-Material auf die geeingete Viskosität zu erweichen bzw. zu schmelzen. Es wird dann durch die Spannung des Bandes, mit der dieses um den Zylinder und die Walze herumgeführt ist, in das Band hineingedrückt. Falls notwendig, kann eine äußere Druckrolle verwendet werden, um einen zusätzlichen Druck zu erzeugen. Die Polymer-Material bahn ist so beschaffen, daß in dem in das Band hineingepreßten Material keine Überlappung entsteht.
Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag hergestellte Bänder bewegen sich leicht über den Druckschuh und sind in der Lage, Druck von dem Schuh auf die Bahn und die Druckwalze zu übertragen. Die Bänder haben eine ausreichende Biegsamkeit und haben sich als unempfindlich gegen das vor dem Eintritt in die Pressen-Klemmstelle zugegebene Schmiermittel erwiesen.
Verglichen mit den bisher bekannten Bändern ist das vorgeschlagene Band verhältnismäßig dünn und leicht. Dicke Bänder haben den Nachteil, daß sie zum Fließen neigen, während sie innerhalb der Klemmstelle sind. Ein erfindungsgemäßes Band beispielsweise von 7,50 m Länge und 4,3 m Breite, das mit einem wärmehärtenden Harz getränkt wird, hat ein Gewicht von etwa 91 kg. Ein Band gleicher Größe mit einer Struktur entsprechend den vorher genannten Patenten wiegt etwa 550 kg. Im Gegensatz zu den schwereren Bändern benötigt das erfindungsgemäße Band keine Verstärkungsstruktur.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Bandes kann wirtschaftlich und ohne die Notwendigkeit von Dornen oder
Irr
Autoklaven, welche die Größe anderer Bänder beschränken, durchgeführt werden. Tatsächlich kann ein Band beliebiger Länge hergestellt werden. Zunächst wird das Grundgewebe gewebt. Falls erforderlich, kann eine Bahn in das Grundgewebe eingenadelt werden. Wenn das Grundgewebe nicht endlos gewebt ist, können seine Enden in üblicher Weise miteinander verbunden werden, um ein endloses Band zu bilden.
Das Band 16 kann schnell repariert werden, sollte ein Loch oder eine andere Oberflächen-Beschädigung auftreten. Der beschädigte Abschnitt wird mit einem Lösungsmittel gesäubert und es wird mit einer Spach-tel eine entsprechende Menge von Beschichtungsmaterial aufgetragen. Die Oberfläche wird dann mittels einer Heißluftpistole ausgehärtet und darauf geschliffen.
Aufgrund der ausgezeichneten Biegsamkeit des Grundgewebes und der Tatsache, daß die Beschichtung auf ein Minimum beschränkt werden kann, treten in der Oberfläche des Bandes kaum Biege-Ermüdungserscheinungen auf. Dies ist darin begründet, daß wegen der geringen Dicke die Oberflächenebene der beschichteten Oberfläche in einem sehr geringen Abstand von der neutralen Biegeachse liegt. Dies verringert den Prozentsatz von Längung und Zusammendrückung in der Oberflächenebene während des Biegens.
Es sei darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Band ein Grundgewebe aus den verschiedensten Polymerisaten aufweisen kann, solange diese die notwendigen Eigenschaften zur Anwendung in Papiermaschinen haben. Außer Polyurethan und Polypropylen können auch andere Beschichtungswerkstoffe eingesetzt werden. Es können auch andere Gewebe verwendet werden, obgleich ein mehrlagiges Gewebe sich als vorteilhaft für die Erzeugung der Hohlräume auf der dem Filz zugewandten Oberfläche erwiesen hat.

Claims (12)

Patentansprüche
1. Biegsames Band für eine Presse zum Entwässern einer Faserstoffbahn, z.B. einer Papierbahn, mit einer zylindrischen Walze, die mit dem biegsamen Band eine Klemmstelle bildet, in die ein Papiermaschinenfilz zusammen mit der Faserstoffbahn einführbar ist, und mit einem Druckschuh, der auf das Band wirkt und über dieses die Faserstoffbahn und den Filz gegen die Walze drückt, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (16) aus einem mit einem Polymerisat getränkten Textilerzeugnis besteht und eine gleichmäßige, undurchlässige und glatte, mit dem Druckschuh (14) zusammenwirkende erste Oberfläche (171) aufweist, während die zweite, mit dem Filz (27) zusammenwirkende Oberfläche mit Hohlräumen (18 bzw. 181) zur Aufnahme von Flüssigkeit aus dem Filz (27) beim Durchgang desselben und der Faserstoffbahn
(24) durch die Kemmstelle (10) versehen ist.
2. Band nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkungsmittel eine im wesentlichen 100% feste Masse ist.
3. Band nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
BarteitiindngrHypobarik Gauting Komo-ffr. 3750123 448(BLZTOO 260 01)
Textilerzeugnis ein mehrlagiges Gewebe ist, das innerhalb der äußeren Lagen eine Sperrschicht aus Ausfüllungsfäden (21,21·} aufweist.
4. Sand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränkungsmittel ein im wesentlichen 100% festes Polyurethanharz ist.
5. Band nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilerzeugnis ein Gewebe ist.
6. Band nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus-
füllungsfäden (21,21') Multifil- oder gesponnene Garne sind, während die übrigen Garne des Gewebes Monofilgarne sind.
7. Verfahren zur Herstellung eines Endlosbandes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein Substrat in Form eines endlosen Textilerzeugnisses hergestelIt,
b) darauf eine Seite des Substrates durch Aufstreichen eines Polymerharzes beschichtet und imprägniert, und
c) dann das Polymerharz ausgehärtet wird, um eine glatte Oberfläche zu bilden, die gegebenenfalls noch geschliffen wird,
wobei Mittel vorgesehen werden, um das Durchtreten des Tränkungsmittels durch das Substrat hindurch zu vermeiden und Hohlräume auf der anderen Seite des Substrates zu erzeugen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Substrat Ausfüllungsfäden vorgesehen werden, die eine Sperrschicht für das Tränkungsmittel bilden.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat gewählt wird, das auf der von der imprägnierten Seite abgewandten Seite Hohlräume aufweist,
10. Verfahren zur Herstellung eines Endlosbandes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein Substrat in Form eines endlosen Textilerzeugnisses hergestelIt,
b) das Substrat um einen Heizzylinder und eine zweite Walze herumgelegt,
c) eine Bahn aus einem Polymerisat, dessen Schmelzpunkt unter demjenigen des Textilerzeugnisses liegt, zwischen dem Substrat und dem Heizzylinder eingeführt,
d) das Substrat durch die zweite Walze gespannt,
e) dann der Heizzylinder erhitzt wird, derart, daß das Polymerisat schmilzt und durch den von der Spannung des Substrates erzeugten Druck in das Substrat eindringt,wobei das Polymerisat auf der dem Heizzylinder zugewandten Seite eine glatte Oberfläche bildet, und
f) die Eindringtiefe des Polymerisats in das Substrat durch Steuerung der Temperatur und des Druckes so gesteuert wird, daß auf der anderen Seite des Substrates Hohlräume verbleiben.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat und die Polymerharzbahn durch eine dritte, außerhalb des Endlosbandes liegende Walze unter Druck gesetzt werden, während sie sich auf dem Heizzylinder befinden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten des endlosen Substrates nach dem Tränken mit dem Polymerisat beschnitten werden.
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