DE3324408A1 - Process and equipment for the press treatment of a fibrous material web, in particular a paper web or cardboard web - Google Patents
Process and equipment for the press treatment of a fibrous material web, in particular a paper web or cardboard webInfo
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- DE3324408A1 DE3324408A1 DE19833324408 DE3324408A DE3324408A1 DE 3324408 A1 DE3324408 A1 DE 3324408A1 DE 19833324408 DE19833324408 DE 19833324408 DE 3324408 A DE3324408 A DE 3324408A DE 3324408 A1 DE3324408 A1 DE 3324408A1
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- D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
- D21F3/02—Wet presses
- D21F3/029—Wet presses using special water-receiving belts
Abstract
Description
- Gräms - StfIuif- Gräms - StfIuif
Valmet Oy Helsinki / Finnland Dipl.-lng. H.Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl -Ing. R. Kinne Dipl.-ing R Grupe Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B StruifValmet Oy Helsinki / Finland Dipl.-Ing. H. Tiedtke Dipl.-Chem. G. Bühling Dipl -Ing. R. Kinne Dipl.-ing R Group Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B struif
Bavariaring 4, Postfach 8000 München 2 Tel.: 089-5396 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münc 6. Juli 1983 Bavariaring 4, Postfach 8000 Munich 2 Tel .: 089-5396 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münc July 6, 1983
DE 3145DE 3145
case FI 822425case FI 822425
Verfahren und VorrichtungMethod and device
zur Preßbehandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahnfor the press treatment of a fibrous web, especially paper or cardboard web
d"!?'Ba^k iMu-che'- KIo 3939 6«d "!? 'Ba ^ k iMu-che'- KIo 3939 6«
iMuncher KIo 508 94t (München» KIc 670- 13-βΟ4iMuncher KIO 508 94t (Munich »KIc 670-13-βΟ4
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Preßbehandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, in weichem Verfahren ein aus zwei Preßwalzen gebildeter Preßspait verwendet wird, durch den die durch Pressung zu trocknende Bahn von einem Tuch getragen oder zwischen zwei Tüchern geführt wird und durch den außerdem ein elastischer Preßteppich, der wesentlich dicker als genannte Preßtücher ist, oder mehrere Teilteppiche geführt we r d e η.The invention relates to a method for the press treatment of a fibrous web, in particular paper or Cardboard web, in a soft process one of two press rollers Formed pressboard is used, through which the web to be dried by pressing is carried by a cloth or is passed between two cloths and through which also an elastic press carpet, which is much thicker is as mentioned press cloths, or several partial carpets out we r d e η.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Preßvorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die aus zwei den Preßspalt bildenden Preßwalzen besteht, von denen eine zweckmäßig eine mit glatter Oberfläche versehene Walze und die zweite zweckmäßig eine mit höh 1 profι 1ierter Oberfläche versehene Walze ist, und die weiterhin aus einem oder mehreren Preßtüchern besteht, die durch genannten PreßspaltThe invention also relates to a pressing device to carry out the method according to the invention, which consists of two the press nip forming press rolls, one of which is expediently a roll provided with a smooth surface and the second expediently one with a height 1 profiled surface provided roller is, and which continues to consist of an or consists of several press cloths, which through said press nip
0 geführt werden; und die weiterhin aus einem0 are performed ; and that continues from one
Preßteppich besteht, der durch genannten Preßspalt geführt wird und wesentlich dicker als die genannten Preßtücher ist.There is a press carpet which is passed through said press nip and is much thicker than said press cloths.
Die bisher bekannte gewöhnlichste Art der Entwässerung von Faserstoffbahnen, insbesondere von Papier- undThe most common type of drainage known to date of fibrous webs, in particular of paper and
Kartonbahnen, erfolgt dadurch, daß die Bahn durch einen aus zwei gegeneinander 1 iegenden Walzen bestehenden Preßspalt geführt wird. Wie bekannt, werden in den Entwässerungsspalten ein oder zwei Preßtücher verwendet, die das aus der Bahn entfernte Wasser abführen und als Bahntransporttuch dienen.Cardboard webs, takes place in that the web through one out two opposing 1 lying rollers existing press nip out will. As is known, in the drainage crevices used a press cloth or two to get this off track Remove removed water and serve as a rail transport sheet.
Bei der Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit von Papiermaschinen bildete die als Spa 11pres sung ausgeführte Entwässerung den entscheidenden Engpaß, der die Geschwindigkeit begrenzte. Dies konrmt daher, daß der Bereich der aus einem Walzenpaar gebildeten Preßspalte kurz ist, so daß die Verweilzeit der Bahn bei großen Geschwindigkeiten in diesen Preßspalten nur klein ist. Die Bahnentwässerung nimmt jedoch insbesondere wegen des Strömungswiderstandes der Faserstruktur der Bahn eine gewisse Zeit in Anspruch, damit das Wasser der Bahn an die hohlprofilierte Oberfläche der Walze oder das Preßtuch übertreten kann.When increasing the production speed of Paper machines formed the one designed as a hot press Drainage the crucial bottleneck, which is the speed limited. This is because the area of the a pair of rollers formed press nips is short, so that the dwell time of the web at high speeds in these Press gaps is only small. However, the railway drainage is increasing especially because of the flow resistance of the fiber structure the railway takes a certain amount of time for the Water from the web to the hollow profiled surface of the roller or can step over the presscloth.
Wie bekannt, wurden mehrere aufeinanderfolgende Preßspalte verwendet, entweder sog. kompakte Pressenpartien, wofür die "Sym-Press"- (Warenzeichen) Pressenpartie der Anmelderin oder mehrere getrennte aufeinanderfolgende Preßspalte Beispiele sind. Preßspalte erfordern jedoch einen verhältnismäßig großen Raum, insbesondere wenn aufeinanderfolgende Preßspalte verwendet werden. Eine kompakte Konstruktion der Pressenpartien bringt wiederum Schwierigkeiten bei der optimalen Anordnung der einzelnen Teile und im Betrieb z. B. beim Abführen von Papier ausschuß mit sich. In Spaltpressen werden allgemein Saugwalzen eingesetzt, die verhältnismäßig teure Komponenten sind und Saugenergie verbrauchen. In Saugwalzen müssen gelochte Mantel verwendet werden, die Probleme in der mechanischen Haltbarkeit der Walzen hervorrufen.As is known, there were several consecutive Press nips used, either so-called compact press sections, what the "Sym-Press" (trademark) press section of the Applicant or several separate successive press nips Examples are. However, press nips require a relatively large space, especially if consecutive Press nips are used. A compact construction of the press sections in turn brings difficulties in the optimal arrangement of the individual parts and in operation z. B. when removing paper scrap with itself. In Nip presses are generally used for suction rolls are relatively expensive components and consume suction energy. Perforated jackets must be used in suction rolls, which have problems with the mechanical durability of the Cause rolling.
Wenn die Entwässerungs1eistung von SpaltpressenWhen the dewatering performance of gap presses
durch Erhöhung des Preßspaltdruckes gesteigert werden soll, kommt man bei gewissem Liniendruck an eine Grenze, an der die Erhöhung des Spaltdruckes nichts mehr einbringt, denn die Bahnstruktur hält der Pressung nicht mehr stand.should be increased by increasing the press nip pressure, with a certain line pressure you come to a limit where the increase in the nip pressure no longer brings in anything, because the web structure can no longer withstand the pressure.
Die Verlängerung der Preßzone von Walzenspalten kann durch den Einsatz von Walzen größeren Durchmessers und von weichen Preßtüchern angestrebt werden, aber auch hierbei kommt man schnell an die Grenze der Wirtschaftlichkeit.The extension of the nip of the nips can through the use of rollers of larger diameter and are sought after by soft press cloths, but here too one quickly reaches the limits of economic efficiency.
Wegen der im vorstehenden beschriebenen Probleme und aus weiteren Gründen wurden in letzter Zeit sog. Langspaltpressen erfunden. Als Beispiele dafür wird auf die US-Patente 3 808 092, 3 808 096, 3 840 429, 3 970 515, 4 201 624 und 4 229 253 und die GB-Anmeldung 20 57 027 h i ngewi esen.Because of the problems described above and for other reasons, so-called extended-nip presses have recently become available invented. Examples of this are given to the U.S. Patents 3,808,092, 3,808,096, 3,840,429, 3,970,515, 4 201 624 and 4 229 253 and GB application 20 57 027 note.
Bisher bekannt sind aus einem Walzenpaar gebildete Pressen, bei denen angestrebt wurde, deren Spaltzone durch elastische, z. B. aus Gummi bestehende Walzenbeläge zu verlängern. Die Konstruktion einer Presse dieser Art ist einfach, aber der Preßspalt wird auch bei großen Walzen und mäßigen Pressungen der Beläge nicht sehr lang. Ein Nachteil ist außerdem, daß sich elastische Beläge bei Verformungen erhitzen. Dies hat dazu geführt, daß in letzter Zeit hierbei von Walzen mit Gurrmibelag auf Walzen mit Polyurethanbelag übergangen wurde, bei denen die Verluste geringer und die Dämpfungskonstante kleiner als bisher sind. Als Beispiel für eine Presse, in der eine Walze mit elastischem Belag eingesetzt wird, wird auf US-Patent Nr. 3 535 760 (The Polymer Corporation) hingewiesen.So far known are formed from a pair of rollers Presses, in which it was sought, the gap zone by elastic, z. B. to extend existing rubber roller coverings. The construction of a press of this type is simple, but the press nip is even with large rolls and moderate pressures of the pads not very long. Another disadvantage is that elastic coverings are deformed heat. This has led to this lately from rollers with rubber coating to rollers with polyurethane coating was passed over, in which the losses are lower and the damping constant is smaller than before. As an an example for a press in which a roller with an elastic covering is used reference is made to U.S. Patent No. 3,535,760 (The Polymer Corporation).
Außerdem ist bei den im vorstehenden genannten Walzen mit elastischem Belag bekannt, zur Steigerung ihrer EIastizität verschiedene Rillungen und ähnliche höh 1 profι 1 ι erteIn addition, it is known in the above-mentioned rollers with an elastic covering to increase their elasticity different grooves and similar heights
Konstruktionen zu verwenden. In dieser Hinsicht wird als Beispiel auf US-Patent Nr. 3 630 837 (Glupac Inc.) hingewiesen. To use constructions. In this regard, as See, for example, U.S. Patent No. 3,630,837 (Glupac Inc.).
Auch ist bekannt, einen elastischen Teppich, der den Spalt verlängert, durch den Spalt zu führen.It is also known to guide an elastic carpet, which extends the gap, through the gap.
In den genannten Pressen, in denen eine elastische Walze oder ein elastisches Walzenpaar oder ein elastischer TeDpich verwendet wird, konnte jedoch der schon in traditionellen Spaltpressen auftretende Nachteil der Wi eder bei euch tung (rewettina) nicht beseitigt werden. Diese Erscheinung wird weiter unten ausführlich beschrieben. Z. B. verursacht eine Zeit von ca. 20 ms in der Mitteizone des Preßspaltes, wo der Preßdruck eine bestimmte Grenze unterschreitet, bereits eine ca. 30 %ige Wi ederbefeuchtung. Dieser Effekt ist ein wesentlicher Nachteil, der die Entwässerungsfähigkeit sogar von Preßspalten mit breiten Preßzonen eingeschränkt hat.In the presses mentioned, in which an elastic roller or an elastic pair of rollers or an elastic TeDpich is used However, it was already able to do so in traditional splitting presses Occurring disadvantage of the rebellion with you (rewettina) not eliminated will. This phenomenon is detailed below described. E.g. causes a time of about 20 ms in the middle zone of the press nip, where the press pressure is a falls below a certain limit, already an approx. 30% Re-humidification. This effect is a major disadvantage, the drainage ability even of press nips with wide press zones.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen die im vorstehenden genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll die Erfindung eine Lang spa 1tpresse, d. h. eine mit verlängerter Preßzone versehene Presse schaffen, in der die im vorstehenden genannte Wiederbefeuchtung nicht oder wenigstens nicht in nachteili gern Maße au f t r i t t. We i terh i η soll die Erfindung eine Presse schaffen, die in der Konstruktion einfach und betriebssicher ist.The object of the present invention is to provide a method and to provide a device with which the im the disadvantages mentioned above can be avoided. In particular, the invention is intended to provide a long-nip press, i.e. H. one Create press provided with an extended press zone in which the above-mentioned rewetting does not or at least not to a disadvantageous extent. We i terh i η The invention is intended to provide a press that is in construction is simple and reliable.
Zur Erreichung der im vorstehenden beschriebenen und weiter unten deutlich werdenden Ziele ist für das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen charakteristisch, daß das Material und/oder die Struktur des genannten Preßteppichs derart gewählt ist, daß aufgrund von Hysteresis für den hinter der Mittellinie des Preßspaltes erfolgenden Rück-In order to achieve the objectives described above and which will become clear further below, the inventive Procedure essentially characteristic, that the material and / or the structure of said press carpet is chosen such that due to hysteresis for behind the center line of the press gap
gang auf die vorherige Dicke des genannten Teppichs eine derartige Verzögerung erreicht wird, daß der Preßdruck im Spalt, verglichen mit der Verteilung des syrrme t r ι sehen Spalt druckes, verhältnismäßig steil abfällt und daß sich das Tuch oder die Preßtücher dank genannter Verzögerung hinter der Mittellinie des Spaltes so schnell wie möglich derart abnehmen lassen, daß eine Wiederbeieuchtung der Bahn wesentlich ve r r i nger t wird.gang to the previous thickness of said carpet such a delay is achieved that the pressure in the Gap, compared with the distribution of the syrrme t r ι see gap pressure drops relatively steeply and that the cloth or, thanks to the delay mentioned, remove the press cloths as quickly as possible behind the center line of the gap let re-illumination of the web be essential is r i nger t.
Für die erfindungsgemäße Preßvorrichtung ist ihrerseits hauptsächlich charakteristisch, daß genannter Preßteppich aus einem elastischen Teppich oder einer elastischen Bahn besteht, deren Material derart gewählt ist, daß der hinter der Mittellinie des von genannten Walzen gebildeten Spaltes erfolgende elastische Rückgang in den vorherigen Zustand des Teppichs infolge Hysteresis in geeignetem Maße verzögert wird, damit eine Wi ederbei euchtung der Bahn verhindert wird.For the pressing device according to the invention is in turn mainly characteristic of the press carpet mentioned from an elastic carpet or an elastic There is a web, the material of which is chosen such that that behind the center line formed by said rollers Rough elastic return to the previous state of the carpet due to hysteresis to a suitable extent is delayed so that the Bahn is prevented.
Verfahren und Vorrichtung der Erfindung beruhen auf der Verwendung eines speziellen, verhältnismäßig dicken und elastischen Preßteppichs oder einer entsprechenden Bahn. Das Material für diesen Teppich ist derart gewählt, daß es eine besonders große Hysteresis hat, was bedeutet, daß die Verformungen des Teppichs, d. h. in diesem Fall Änderungen der Dicke, hinter der Spaltzone verhältnismäßig langsam zurückgehen. Dadurch wird erreicht, daß sich die Bahn von einem oder mehreren Filzen schnell und derart abnehmen läßt, daß der Bereich, in dem eine Wiederbe feuchtung erfolgen könnte, sehr kurz bleibt.The method and apparatus of the invention are based on the use of a special, relatively thick and elastic press carpet or a corresponding web. The material for this carpet is chosen so that it has a particularly large hysteresis, which means that the Deformations of the carpet, d. H. in this case changes the thickness, decrease relatively slowly behind the crevice zone. This ensures that the web can be removed from one or more felts quickly and in such a way that that the area in which rewetting could take place, stays very short.
In der Erfindung verursacht die Erhitzung eines oder mehrerer Preßteppiche kein unüberwindbares Problem, da die Schleifen der Teppiche verhältnismäßig lang ausgeführt sind und bei Bedarf an den Teppichschleifen besondere Kühl-In the invention, the heating of one or more press carpets does not cause an insurmountable problem, since the loops of the carpets are relatively long and, if necessary, special cooling
Vorrichtungen, wie Blase-, Wasserdüsen- oder Wasserbecken-Systeme, angeordnet werden können, mit denen sich ein oder mehrere Teppiche kühlen lassen.Devices such as bladder, water nozzle or water basin systems, can be arranged with which one or more carpets can be cooled.
Der im Verfahren und in der Vorrichtung der Erfindung verwendete spezielle Preßteppich kann mit Rillungen, Luftze 11 enschichten oder anderen entsprechenden Einrichtungen versehen sein, die das Verformungsvermögen und die Elastizität des Teppichs steigern. Das Teppichmaterial läßt sich zudem durch verschiedene Verstärkungsgewebe ergänzen.That in the method and apparatus of the invention special press carpet used can be grooved, Layers of air or other equivalent devices be provided that the deformability and elasticity of the carpet. The carpet material leaves also complement each other with various reinforcement fabrics.
Der erfinderische Gedanke weicht von den gewohnten Denkweisen insofern ab, daß die elastischen Walzenbeläge in letzter Zeit ausdrücklich derart gewählt wurden, daß deren Hysteresis und Verluste so gering wie möglich sind, und man zu diesem Zweck teilweise bereits von Gurrmi be I ägen auf Polyurethanbeläge für Pressenwalzen übergangen ist.The inventive idea deviates from the usual Ways of thinking to the extent that the elastic roller coverings have recently been specifically chosen so that their Hysteresis and losses are as low as possible, and for this purpose Gurrmi is already laying I ices on polyurethane coverings is passed over for press rolls.
Im folgenden werden der als Ausgangspunkt der Erfindung geltende Stand der Technik und einige in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlich beschrieben.The following are the starting point of the invention Applicable prior art and some embodiments shown in the figures of the accompanying drawings of the invention described in detail.
Fig. A veranschaulicht eine Doppe 1fι 1 ζ-Spa Itpres se gemäß dem Stand der Technik und deren Preß-Fig. A illustrates a double 1fι 1 ζ spa Itpres se according to the state of the art and their pressing
ver te i1ung.distribution.
Fig. B veranschaulicht eine bekannte Doppelfilz-Presse und deren Preßdruckverteilung, bei der zur Verbreiterung des Spaltes ein verFigure B illustrates a known double felt press and their pressure distribution to widen the gap a ver
hältnismäßig dickes, elastisches Preßband verwendet wird.relatively thick, elastic press belt is used.
Fig. 1 zeigt eine dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechende Presse und deren Preßdruckver-Fig. 1 shows a method according to the invention corresponding press and its compression
te ilung.division.
Fig· 2 zeigt eine erfindungsgemäße Pressenwalzen-Fig. 2 shows a press roll according to the invention
kombination in Seitenansicht.combination in side view.
Fig. 3A, 3B, 3C und 3D zeigen alternative Ausführungsbeisρie1e für den in der Erfindung3A, 3B, 3C and 3D show alternative embodiments for the one in the invention
verwendeten Preßteppich.used press carpet.
In Fig. A ist ein bekannter Doppe 1fi 1 ζ-Preßspa1t und dessen Druckverteilung dargestellt. Der Spalt wird zwi sehen einer mit höh 1 profi 1ierter Oberfläche 10' versehenen Oberwalze 10 und einer glatten Unterwalze 11 gebildet. Die Bahn W wird von Filz 12 getragen in den Spalt geführt und zw ischen den Filzen 12 und 13 en twas sert. Die Bahn W wird hinter dem Spalt so unmittelbar wie möglich von den Filzen 12 und 13 abgenommen. Gemäß der im Bild A unten dargestellten Kurve ist der Preßdruck P zur Mittellinie K-K des Spaltes im .wesent1ichen derart symmetrisch, daß der Preßdruck vom Anfangspunkt A des Spaltes bis zur Mittellinie K verhält nismäßig steil ansteigt, nach welcher der Preßdruck zum Endpunkt C des Spaltes hin entsprechend abfällt. In der Praxis ist der Preßdruck trotz Verwendung der Filze 12 und 13 nicht ganz zur Mittellinie K-K synmetrisch. Der Preßspa1tbereich A-C bleibt verhältnismäßig schmal. Deshalb hat das aus der Bahn W entzogene Wasser nicht genügend Zeit auf die Filze 12 und 13 überzutreten. Einen zweiten Nachteil bildet die sog. Wi ederbefeuchtung, die in der Spaltzone B-C erfolgt. In genannter Zone B-C dehnen sich sowohl die Bahn W als auch die Filze 12, 13 aus und unter Einfluß von Kapi1 I arkräften geht das Wasser von dem Filz oder den Filzen 12, 13 auf Bahn W über, da die Poren des Papiers kleiner als die der Filze 12, 13 sind. Die Wiederbei euchtung der Papierbahn W ist umso geringer, je schmäler der Spalt, je größer die Maschinengeschwindigkeit ist und je kleiner die Unterschiede der Porengrößen von Bahn W und der Filze 12, 13 sind. Die Wiederbefeuchtung ist ein besonders großer Nachte ι 1 bei dünnen,In Fig. A is a known double 1fi 1 ζ-Preßspa1t and its pressure distribution is shown. The gap will see between one with a height of 1 profiled surface 10 'provided Upper roller 10 and a smooth lower roller 11 are formed. The web W is supported by felt 12 and guided into the gap water between felts 12 and 13. The web W is removed from the felts 12 and 13 as immediately as possible behind the gap. According to the one shown in picture A below The curve is the pressure P to the center line K-K of the gap essentially so symmetrical that the pressure behaves from the starting point A of the gap to the center line K. increases steeply, after which the pressing pressure drops accordingly towards the end point C of the gap. In practice the pressure is not quite synmetrical to the center line K-K despite the use of felts 12 and 13. The press board area A-C remains relatively narrow. That's why the Water withdrawn from web W does not have enough time on the felts 12 and 13 to convert. A second disadvantage is the so-called Re-moistening that takes place in the cleavage zone B-C. In said Zone B-C both the web W and the felts 12, 13 expand and go under the influence of capital forces the water from the felt or felts 12, 13 over to web W, since the pores of the paper are smaller than those of the felts 12, 13 are. The re-illumination of the paper web W is all the more the smaller the narrower the gap, the greater the machine speed and the smaller the differences in pore sizes of web W and felts 12, 13 are. The rewetting is a particularly great night ι 1 for thin,
feingemahlenen Papiersorten. Zur Verhinderung der Wiederbefeuchtung wurde derart verfahren, daß die Bahn W und die Filze 12, 13 nach dem Spalt so unmittelbar wie möglich voneinander abgenommen werden, aber auch hierdurch war es nicht möglich die Wiederbei euchtung völlig zu vermeiden.finely ground types of paper. To prevent rewetting was done so that the web W and the felts 12, 13 after the nip as immediately as possible from each other can be removed, but this also made it impossible to completely avoid re-illumination.
In Fig· B ist ein bekannter, aus dem Walzenpaar und 11 gebildeter verbreiterter Preßspalt dargestellt, der im Vergleich zur Presse nach Fig. A durch ein verhältnismäßig dickes, elastisches Tuch 14.ergänzt worden ist. Wie aus der Kurve von Fig. B, die die Druckverteilung des Spaltes zeigt, ersichtlich ist, konnte der Spalt durch das Tuch 14 im Vergleich zum Spalt der Fig. A wesentlich verbreitert werden. In Fig. B erstreckt sich der Spaltbereich über die Strecke A-C. Mit Strichpunktlinie P1 ist ein hinsichtlich der Mittellinie K-K völlig symmetrischer Spalt dargestellt, der sich bis zum Punkt D erstrecken würde. In der Praxis ist Tuch gewissermaßen derart lanqsam, daß es nicht ganz dazu kommt, sich hinter der Mitte I I ι nie K-K im gleichen Tempo auszudehnen, wie es der Spalt zwischen den Walzen 10 und 11 und die Filze tun, so daß der Spaltdruck hinter der Mittellinie K-K etwas steiler abfällt, als es die Kurve P1 voraussetzt. In dieser bekannten Presse erfolgt die im vorstehenden beschriebene Wi ederbefeuchtung der Bahn im Bereich B-C. Zu diesem Problem stellt die im folgenden beschriebene Erfindung eine einfache Lösung vor.FIG. B shows a known widened press nip formed from the pair of rollers 11 and 11, which, compared to the press according to FIG. As can be seen from the curve of FIG. B, which shows the pressure distribution of the gap, the gap could be widened significantly by the cloth 14 in comparison to the gap in FIG. In Fig. B the gap area extends over the distance AC. A gap which is completely symmetrical with respect to the center line KK and which would extend to point D is shown by the dashed line P 1. In practice, cloth is so slow, so to speak, that it does not quite happen to expand behind the middle II ι never KK at the same speed as the gap between the rollers 10 and 11 and the felts do, so that the gap pressure behind the Center line KK drops slightly more steeply than the curve P 1 presupposes. In this known press, the re-moistening of the web described above takes place in the area BC. The invention described below provides a simple solution to this problem.
In Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung dargestellt. Gemäß erfindungsgemäßem Verfahren wird die Papierbahn W durch einen verlängerten Preßspalt geführt, der zwischen einer mit höh 1 profiIierter Oberfläche 10' versehenen Oberwalze 10 und einer glatten Unterwalze 11 gebildet wird. Bahn W wird von Filz 12 getragen zum Spalt geführt. Durch den Spalt läuft Bahn W zwischen zwei Filzen 12 und 13. Die Filze 12 und 13 können gewöhnliche bekannteIn Figs. 1 and 2, one embodiment is this Invention shown. According to the method according to the invention the paper web W is guided through an extended press nip between a surface with a higher profile 10 'provided upper roller 10 and a smooth lower roller 11 is formed. Web W is carried by felt 12 to the nip guided. Web W runs through the gap between two felts 12 and 13. The felts 12 and 13 can be commonly known ones
3 -S · <3 -S · <
- 13 -- 13 -
Preßfi.lze sein. Unmittelbar hinter dem Spalt wird die BaHr. W von beiden Filzen 12 und 13 abgenommen, z. B. derart, daß die Abnahmewinkeί « und B im wesentlichen gleich groß sind. Dadurch wird dazu beigetragen, daß die im vorstehenden beschriebene Wiederbe feuchtung vermieden wird. An der Oberwalze 10 sind ein Fänger 16 und ein Sarrme 1 becken 15 angebracht, mit denen das von der hohlprofilierten Oberfläche 10 ' ab f 1 i eßende Was se r ge sarrme 1 t wi rd .Be pressfi.lze. Immediately behind the gap, the BaHr. W. removed from both felts 12 and 13, e.g. B. such that the acceptance angles and B are essentially the same size. This helps to ensure that the above-described Re-wetting is avoided. On the top roller 10 a catcher 16 and a Sarrme 1 basin 15 are attached, with those of the hollow profiled surface 10 'from f 1 i eating water se r ge sarrme 1 t wi rd.
Er f i ndungsgerriäß wird zur Verbreiterung des Spaltes zwischen Filz 13 und Walze 11 ein spezieller, nachgebender und elastischer Teppich oder eine.Bahn 20 durchgeführt, deren Material bewußt derart gewählt ist, daß sich der elastische Rückgang aufgrund von Hysteresis etwas verzögert. Infolgedessen können Papierbahn W und Filze 12, 13 fast unmittelbar hinter der Mittellinie K-K voneinander abgenommen werden und kann auf diese Weise die im vorstehenden beschriebene Wiederbefeuchtung der Bahn W verhindert werden. Dieser Vorteil wird durch die Preßdruckvertei1ungskurve nach Fig. 1 veranschaulicht. Vor der Spaltmitte K, d. h. im Bereich A-K, gleicht der Druckanstieg wesentlich dem des bekannten Preßspalts nach Fig. B. Hinter der Spaltmitte K fällt der Spaltdruck aufgrund der ausreichend großen Verzögerung des elastischen Rückganges des speziellen Teppichs 20 sehr steil ab.It is found to widen the gap between the felt 13 and roller 11 a special, yielding and elastic carpet or ein.Bahn 20 carried out whose Material is deliberately chosen so that the elastic Decline somewhat delayed due to hysteresis. As a result, paper web W and felts 12, 13 can be almost immediately behind the center line K-K can be removed from each other and can in this way the remoistening described above the web W can be prevented. This advantage is illustrated by the pressure distribution curve according to FIG. Before the gap center K, d. H. in the area A-K, the pressure increase is essentially the same as that of the known press nip according to Fig. B. Behind the gap center K, the gap pressure falls due to the sufficiently large deceleration of the elastic The decline of the special carpet 20 is very steep.
In der Druckkurve nach Fig. 1 ist strichpunktiert eine Kurve P1 dargestellt, die einen symmetrischen Spaltdruck darstellt, der sich bis zum Punkt D erstrecken würde. In dem erfindungsgemäßen Spalt kann die Wiederbe feuchtung nur in dem kurzen Bereich B-C vorkommen. Damit ist die Wiederbefeuchtung der Bahn W durch die Erfindung entscheidend reduziert.In the pressure curve according to FIG. 1, a curve P 1 is shown in dash-dotted lines, which represents a symmetrical gap pressure which would extend to point D. In the gap according to the invention, the re-humidification can only occur in the short area BC. The re-moistening of the web W is thus decisively reduced by the invention.
In Fig. 2 ist die Dicke des Tuches in normalem ungepreßtem Zustand mit Sj bezeichnet. In der Mitte des aus den Walzen 10 und 11 gebildeten Spaltes wird der Teppich 20 auf die Dicke S2 gepreßt, welches Maß z. B. ca. 30...90 % von Sj beträgt.In Fig. 2, the thickness of the cloth in the normal uncompressed state is denoted by Sj. In the middle of the gap formed by the rollers 10 and 11, the carpet 20 is pressed to the thickness S 2 , which dimension z. B. is approx. 30 ... 90% of Sj.
Er Iindungsgemäß ist der Spalt derart unsymmetrisch, daß die Länge A-K des Spaltes vor der Mittellinie (K-K) ca. 2...5ma 1 größer ist als die Spaltlänge K-C hinter der Mittellinie. Die Dicke Sj des Teppichs 20 beträgt im allgemeinen &...20 rrm. Die normale Dicke der Filze 12 und 13 beträgt ca. 2...U mm und die Filze werden im Spalt in Richtung der Dicke um ca. 1 rrm zusammengepreßt.He I indungsgemäß the gap unsymmetrically such that the length is greater 5mA 1 AK of the gap in front of the center line (KK) about 2 ... as the gap length KC behind the center line. The thickness Sj of the carpet 20 is generally & ... 20 cubic meters. The normal thickness of the felts 12 and 13 is approx. 2 ... U mm and the felts are compressed in the gap in the direction of the thickness by approx. 1 mm.
Hinter der Mittellinie K-K des Spaltes geht die Dicke des Teppichs 20 dank der besonderen Struktur und/oder des speziellen Materials des Teppichs 20 im wesentliehen erst in einem Abstand lo von der Mittellinie K-K des Spaltes auf ihr ursprüngliches Maß zurück. Damit wird ein Spalt erzielt, der nach Art der Preßdruckkurve von Fig. 1 unsymmetrisch ist und in dem der Preßdruck hinter der Mittellinie K-K sehr ste i1 abfälit.Behind the center line KK of the gap, thanks to the special structure and / or the special material of the carpet 20, the thickness of the carpet 20 essentially only goes back to its original dimension at a distance l o from the center line KK of the gap. A gap is thus achieved which is asymmetrical in the manner of the pressure curve of FIG. 1 and in which the pressure behind the center line KK is very ste i1.
In der bekannten Presse nach Fig. A beträgt die Länge des Spaltes in der Regel ca. 20...50 mn. Erfindungsgemäß erreicht die Länge A-C des Spaltes bei Verwendung von gewöhnlichen Durchmessern der Walzen 10 und 11 eine Größe von ca. 100 rrm.In the known press according to FIG. A, the length of the gap is generally approx. 20 ... 50 mn. According to the invention reaches the length A-C of the gap when using ordinary diameters of the rollers 10 and 11 one size from approx. 100 rrm.
Im folgenden werden der theoretische Hintergrund des Verhaltens des Preßteppichs 20 und der Hysteresis kurz beschrieben. Für die Deformation ε nach einer Zeit t gilt für νiskoe1 astisches Material, dessen Re tardationszett λ ist, folgende Formel:The following briefly describes the theoretical background to the behavior of the press carpet 20 and the hysteresis described. For the deformation ε after a time t, νiskoe1 is an astic material whose retardation λ is the following formula:
ε -E ε - E
ε = 2 (Γ- e"t/X) (I)ε = 2 ( Γ- e " t / X ) (I)
Für die Verformung c nach einer Zeit t gilt die Formel:The following formula applies to the deformation c after a time t:
ι ε=ε)+ε2+ε3 (2)ι ε = ε ) + ε 2 + ε 3 (2)
in der Cj = elastische Verformung = σ/Ejin which Cj = elastic deformation = σ / Ej
Z2 ~ viskose Verformung = σ t / ri ^ Z 2 ~ viscous deformation = σ t / ri ^
σ 2 "σ 2 "
ε3 = verzögerte elastische Verformung = — (I - e )ε3 = delayed elastic deformation = - (I - e)
Die Gleichungen (1) und (2) sind das Verhaltensmodell von sog. Burger-Material, das dem Verhalten der üblichsten Gummi arten entspricht. In den dargestellten Modellen entsprechen die Termini λ und Ε2/Π der Untertangente der exponential verlaufenden Verformung, in diesem Fall also dem Rückgang des Teppichs 20 von Dicke S2 auf Dicke Sj. Damit ist mit den Bezeichnungen aus Fig. 2 lo = vo · to, wobei vo die Geschwindigkeit von Teppich 20 und Bahn W und to die Zeit ist, die von der Dehnungsstrecke lo in Anspruch genommen wird. Dabei ist t0 = N .· λ, wobei N ca. I, 5... 3 beträgt.Equations (1) and (2) are the behavior model of so-called burger material, which corresponds to the behavior of the most common types of rubber. In the models shown, the terms λ and Ε2 / Π correspond to the sub-tangent of the exponential deformation, in this case the decrease in carpet 20 from thickness S2 to thickness Sj. With the designations from FIG. 2, l o = v o · t o , where v o is the speed of carpet 20 and web W and t o is the time taken by the stretching distance l o . Here, t 0 = N. · Λ, where N is approximately 1.5 ... 3.
Im folgenden werden unter Hinweis auf Fig. 3A-3D einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Teppichs 20 beschrieben. Wie gesagt, beträgt die Dicke Sj des Teppichs in der Regel 8...20 rrm. Nach Fig. 3A hat der Teppich 2OA Verstärkungsgewebe 23. Die am Filz 13 liegende Seite des Teppichs 20 ist mit Bezugszeichen 21 und die an der glatten Oberfläche von Walze 11 üpaende Seite mit Bezugszeichen 22 bezeichnet. Auf der Seite 22 des Teppichs befinden sich Rillen 24, die im Querschnitt rechteckig sind und die Verformungen des Teppichs ermöglichen sowie die Elastizität des Teppichs 20A erhöhen.Referring now to Figures 3A-3D some embodiments of the carpet according to the invention 20 described. As I said, the thickness of the carpet is Sj usually 8 ... 20 rrm. According to Fig. 3A, the carpet 2OA reinforcing fabric 23. The side of the carpet 20 lying on the felt 13 is denoted by reference numeral 21 and that on the smooth surface of roller 11 overlapping side with reference numerals 22 designated. Located on side 22 of the carpet grooves 24 which are rectangular in cross section and which Allow deformation of the carpet as well as increase the elasticity of the carpet 20A.
Nach Fig. 3B hat Teppich 2OB Verstärkungsgewebe 23, die z. E}. aus Kunststoff oder Metall bestehen. Auf der Seite 22 des Teppichs 2OB befinden sich Rillen mit im wesentlichen keilförmig em Qu erschnitt, die d em im vorstehenden beschriebe-According to Fig. 3B, carpet 20B has reinforcement fabric 23, the z. E}. made of plastic or metal. On the website 22 of the carpet 20B are grooves with substantially wedge-shaped cross section, which is described in the
nen Zweck dienen. Nach Fig. 3C hat der Teppich 2OC genannte Verstärkungsgewebe 23. Auf der Seite 21 von Teppich 2OC, d. h. auf der Seite von Filz 13, befinden sich verhältnismäßig eng nebeneinander 1 iegende, parallel zur Laufrichtung des Teppichs verlaufende Rillen 26 und auf der gegenüberliegenden Seite 22 weiter au seinander1iegende, wesentlich breitere Rillen 27. Zweck beider Rilleη 26 und 27 ist, die Verformbarkeit und die Elastizität des Teppichs zu erhöhen.serve a purpose. According to Fig. 3C, the carpet 2OC has called reinforcing fabrics 23. On the side 21 of carpet 2OC, d. H. on the side of felt 13, are relatively close to each other, parallel to the direction of travel of the Carpet running grooves 26 and on the opposite Page 22 further apart, much wider Grooves 27. The purpose of both grooves 26 and 27 is deformability and to increase the elasticity of the carpet.
Nach Fig. 3D hat der Teppich 2OD an der Seite 21,According to Fig. 3D, the carpet has 2OD on the side 21,
die am Filz 13anlieat, eine mit einer dichten Verstärkung 23 versehene Schicht 28. An der gegenüberliegenden Seite des Teppichs befindet sich eine Schicht 29, die eine an der Oberfläche von Walze 11 liegende dichte Ober-' f1ächenschicht 31 hat, auf die eine Schicht folgt, die Luftzellen 30 aufweist. Diese Zeilen 30 sorgen im Teppich 2OD für ausreichende Elastizität und Verformbarkeit.the one on Filz 13anlieat, one with a dense one Reinforcement 23 provided layer 28. On the opposite Side of the carpet is a layer 29 that has a dense surface layer 31 lying on the surface of roller 11, followed by a layer, the air cells 30 has. These lines 30 ensure sufficient elasticity and deformability in the carpet 2OD.
Für alle im vorstehenden beschriebenen Teppiche 2OA, 2OB, 2OC und 2OD wurde das Hauptmaterial derart gewählt, daß die im vorstehenden genannte Rückgangszeit λ , der Verlustfaktor und die Dämpfungskonstante des Teppichs im Vergleich zu den bisher für diesen Zweck verwendeten entsprechenden Bändern oder Teppichen im Durchschnitt größer sind, um die im vorstehenden genannte, auf Hysteresis beruhende Rückgangsverzögerung zu erzielen. For all carpets described above 2OA, 2OB, 2OC and 2OD the main material was chosen such that the above-mentioned decline time λ, the loss factor and the attenuation constant of the carpet compared to the corresponding tapes previously used for this purpose or carpets are larger on average to achieve the aforesaid hysteresis-based retardation.
Als Material für den erfindungsgemäßen Teppich 20 kann Gummi, oder ein anderes zweckmäßiges Elastomer oder können Sandwich-Strukturen daraus verwendet werden, die außerdem nach Fig. 3A-3D Rillen oder andere Spezi a 1einrichturigen haben.As a material for the carpet 20 according to the invention may or may be rubber, or some other suitable elastomer Sandwich structures from it are used, as well 3A-3D grooves or other speci a 1einrichturigen to have.
Da der VerIustkoeffι ζient der Materialien des erfindungsgemäßen Teppichs 20 verhältnismäßig groß ist, er-Since the loss coefficient of the materials of the invention Carpet 20 is relatively large, he
hitζt sich der Teppich 20 beim wiederholten Lauf durch den Preßspalt. Dies verursacht bei der Erfindung jedoch keine Probleme, wie z. B. bei bekannten Walzenbelägen, weil es möglich ist für den Teppich 20 eine verhältnismäßig lange Schleife anzuordnen, so daß er sich auf diesem Wege abkühlt. Außerdem können spezielle Kühlsysteme, wie z. B. Wasserdüsenvorrichtungen oder Wasserbecken verwendet werden, durch die der Teppich zu Kühlzwecken hindurchgeführt wird. Weiterhin können statt eines Teppichs 20 zwei oder mehrere aufeinanderliegende Teilteppiche verwendet werden, wodurch die Kühlfläche vergrößert wird. Bei Verwendung mehrerer Teilteppiche läßt sich das Material und/oder die Struktur jedes einzelnen Teppichs derart verschieden wählen, daß ein im Sinne der Erfindung bestmögliches Endresultat erreicht wird.If the carpet 20 hits the repeated run through the Press gap. However, this does not cause any in the invention Problems such as B. in known roller coverings because it a relatively long time is possible for the carpet 20 Arrange loop so that it cools down this way. In addition, special cooling systems, such as. B. Water nozzle devices or pools of water through which the carpet is passed for cooling purposes. Farther Instead of one carpet 20, two or more layers can be placed on top of one another Partial carpets are used, which increases the cooling surface. When using several partial carpets the material and / or the structure of each individual carpet can be selected so differently that one within the meaning of the invention the best possible end result is achieved.
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