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Verfahren zur Entwässerung einer Faserstoffbahn,
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insbesondere Papier- oder Kartonbahn,'und eine das Verfahren anwendende
Papiermaschinennaßpresse Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Preßbehandlung
einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn in welchem Verfahren
ein aus zwei Pressenwalzen gebildeter Pressenspalt verwendet wird, durch den die
durch Pressung zu trocknende Bahn von einem Tuch oder einem wasseraufnehmenden Band
getragen oder zwischen Tüchern und/oder einem wasseraufnehmenden Band geführt wird,
und durch den Pressenspalt außerdem ein oder mehrere elastische Pressenbänder geführt
werden.
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Außerdem betrifft die Erfindung eine Pressenvorrichtung zur Ausführung
des Verfahrens, die aus einem zwischen zwei Pressenwalzen gebildeten verlängerten
Pressenspalt besteht, und die Pressenvorrichtung aus einem oder mehreren wasseraufnehmenden
Pressentüchern oder ähnlichen Bändern besteht, die durch den genannten Spalt geführt
werden und die Pressenvorrichtung weiter aus einem elastischen Pressenband besteht,
das durch den genannten verlängerten Spalt geführt wird.
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Die bisher bekannte gewöhnlichste Art der Entwässerung von Faserstoffbahnen,
insbesondere von Papier- und Kartonbahnen, erfolgt dadurch, daß die Bahn durch einen
aus
zwei gegeneinander arbeitenden Walzen bestehenden Pressenspalt
geführt wird. In an sich bekannter Weise werden in den Entwässerungsspalten ein
oder zwei Pressentücher verwendet, die das aus der Bahn entfernte Wasser abführen
und als Bahntransportelement dienen.
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Bei der Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit von Papiermaschinen
bildete die als Spaltpressung ausgeführte Entwässerung den entscheidenden Engpaß
bei der Geschwindigkeitssteigerung. Dies kommt daher, daß der Bereich der aus einem
Walzenpaar gebildeten Pressenspalte in der Papiermaschinenrichtung kurz ist, so
daß die Verweilzeit der Bahn bei großen Geschwindigkeiten in diesen Pressenspalten
nur klein ist. Die Bahnentwässerung nimmt jedoch insbesondere wegen des Strömungswiderstandes
der Faser der Bahn eine gewisse Minimalzeit in Anspruch, damit das Wasser der Bahn
an die hohlprofilierte Oberfläche der Walze oder das Pressentuch übertreten kann.
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In an sich bekannter Weise wurden in den Pressenpartien bisher mehrere
getrennte aufeinanderfolgende aus zwei Walzen gebildete sog. gerade Pressen oder
sog. kompakte Pressen verwendet. Pressen mit zwei Walzen erfordern jedoch einen
verhältnismäßig großen Raum, ins besondere wenn aufeinanderfolgende Pressenspalte
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 Papierausschuß mit sich. In Zweiwalzenpressen werden allgemein
Saugwalzen eingesetzt, die verhältnismäßig teure Komponenten sind und viel an Saugenergie
verbrauchen. In Saugwalzen müssen gelochte Mäntel verwendet werden, deren mechanische
Haltbarkeit problematisch ist.
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Wenn die Entwässerungsleistung von Zweiwalzenpressen
durch
Erhöhung der Pressenspaltbelastung gesteigert werden soll, kommt man bei gewissem
Liniendruck an die Grenze, an der der Spaltdruck wegen der begrenzten Haltbarkeit
der Papierbahn und/oder der Pressentücher nicht- mehr -erhöht werden kann.
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Wegen der im vorstehenden beschriebenen Probleme und aus weiteren
Gründen wurden in letzter Zeit sog. Langspaltpressen entwickelt. Als Beispiele dafür
wird auf.die US-Patente 3 162 568, 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 hingewiesen.
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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 Pressenspalt
wird auch bei großen Walzen und mäßiger Zusammenpressung der Beläge nicht sehr lang.
Ein Nachteil liegt darin, daß die Beläge schnell verschleißen oder sich ablösen
sowie in Schwierigkeiten, die mit der Erneuerung der Beläge verbunden sind. Ein
Nachteil ist außerdem, daß sich elastische Beläge bei ständig auf sie einwirkenden
Verformungen erhitzen. Dies hat dazu geführt, daß in letzter Zeit bei den Walzen
von gummibelegten auf Walzen mit Polyurethanbelag übergangen wurde, bei denen die
Verluste geringer und die Dämpfungskonstante kleiner als bisher sind.
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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.
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Außerdem ist bei den im vorstehenden genannten Walzen mit elastischem
Belag an sich bekannt, zur Steigerung ihrer Elastizität verschiedene Rillungen und
ähnliche hohlprofilierte Konstruktionen zu verwenden. In dieser Hinsicht
wird
als Bei spiel auf US-Patent Nr. 3 630 837 (Glupac Inc.) hingewiesen.
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In an sich bekannter Weise machen verschiedene Tücher und Walzenbeläge
den vom Walzenpaar der Naßpresse gebildeten Pressenspalt weicher und breiter und
wirken sich dadurch auf den im Pressenspalt auf die Bahn gerichteten Druck und dessen
Dauer aus. Die Wirkung ist jedoch wegen der relativen Härte und geringen Dicke der
gewöhnlichsten Tücher sehr geringfügig und vor allem können die Pressenspaltlänge
und infolgedessen der Preßdruck und die Preßdauer nicht beherrscht in genügend weiten
Grenzen eingestellt werden. In an sich bekannter Weise lassen sich mit sog. Schuhlösungen,
bei denen eine Walze des den Spalt bildenden Walzenpaares durch eine feste gegen
die Walzenoberfläche zu pressende Vorrichtung ersetzt wird, der in dem Maul zwischen
Schuh und Walze herrschende Druck und dessen Wirkungsdauer auf die Bahn durch die
Wahl von Preßschuhen, die in Laufrichtung der Bahn verschiedene Breite haben, im
Prinzip regeln. In der Praxis ist eine Lösung dieser Art jedoch sehr schwierig auszuführen.
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Die Konstruktionen werden leicht teuer und die erforderlichen Antriebsleistungen
werden groß. Außerdem bilden die Haltbarkeit des zwischen Schuh und Walze in den
Spalt zu führenden Teppichs einerseits und die Herabsenkung der Reibung zwischen
Teppich und Schuh andererseits ein schwer lösbares Problem.
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Aus diesem Grund wird bei den bisher eingesetzten Schuhlösungen nur
eine Schuhlänge verwendet, die bedeutend groß (ca. 250 mm) ist. Daraus folgt wiederum,
daß der Spaltdruck wesentlich kleiner bleibt als der maximale Spaltdruck einer Zweiwalzenpresse,
aber die Pressungsdauer bei Verwendung eines 250 mm Schuhes steigt. Die Dauer wächst
im Vergleich zur Pressenspaltzeit des Walzenpaares auf ein ca.
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10faches.
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Die Vorteilhaftigkeit der Schuhlösung in der Naßpressung im Vergleich
zum Walzenpaarpressenspalt ist dadurch begründet, daß bei ihrer Verwendung der durch
folgende Gleichung (1) dargestellte sog. Pressungsimpuls wächst und die Entwässerung
damit intensiver wird
= Pdurchschnittl x (t2-tl) (1) in der Pdurchschnittl = durchschnittlicher im Pressenspalt
wirkender Pressungsdruck t2t1 = Zeit, während der die Bahn im Pressenspalt verweilt
p(t) = Verteilungsfunktion des Pressungsdruckes ist.
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Ein bestimmter Impulswert läßt sich entweder derart erzielen, daß
die Verweilzeit der Bahn im Spalt lang ist, wobei der Spaltdruck entsprechend klein
ist oder derart, daß ein hoher Pressenspaltdruck verwendet wird, der nur über kurze
Zeit wirkt.
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Von der Maschinenbau- und der betriebstechnischen Seite aus gesehen
ist eine Papiermaschinenpresse, deren Grundkonstruktionselemente aus gegeneinander
angeordneten durch eine Antriebsvorrichtung gegeneinander zu drückenden Pressenwalzen
besteht, einfach und besitzt noch viele andere Vorteile. Aus diesem Grunde ist die
genannte, lange erprobte und für gut befundene Grundlösung einer der Ausgangspunkte
der vorliegenden Erfindung.
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Ein zweiter Hauptausgangspunkt der Erfindung besteht darin, eine
Pressenpartie zu schaffen, die sich ohne wesentliche Konstruktionsänderungen für
verschiedene Papiersorten,
Flächengewichte, verschiedene Faserrohstoffe
und verschiedene Wassergehaltsbereiche der zu trocknenden Bahn verwenden läßt.
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In diesem Zusammenhang sei festgestellt, daß die Pressungsentwässerung
der Bahn in Zukunft noch schwieriger als bisher wird, u.a. deshalb, weil mehr als
bisher neue kurzfaserige Rohstoffe, wie z.B. Laubbaumhalbstoffe, Bagasse u.dgl.
verwendet werden. Desgleichen nimmt die Verwendung von Altpapier als Altfaserstoff
zu. Zudem werden die Füllstoffgehalte von Halbstoffen mit großer Sicherheit aus
vielen verschiedenen Gründen wachsen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, auch für die durch genannte Veränderungen hervorgerufenen Probleme neue Lösungen
anzubieten.
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Zur Erreichung der im vorstehenden beschriebenen und weiter unten
deutlich werdenden Ziele ist für das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen
charakteristisch, daß der im Verfahren angewendete maximale Preßdruck zwischen einer
Obergrenze und einer Untergrenze gewählt wird, wobei die Obergrenze kleiner als
130 bar und kleiner als die Funktion P2max (L) ist, die bei wachsender Länge des
Pressenspaltes eine fallende Funktion ist, deren Verlauf hauptsächlich von dem maximalen
zur Verfügung stehenden Preßimpuls bestimmt wird, und die Untergrenze größer als
50 bar ist und daß die Durchmesser der genannten Pressenwalzen derart gewählt werden
und als genanntes Pressenband ein Elastikband verwendet wird, dessen Dicke, Konstruktion
und viskoelastische Materialeigenschaften derart gewählt werden, daß in dem im vorstehenden
definierten Bereich des maximalen Preßdruckes für den zwischen den Walzen eingegrenzten
verlängerten Pressenspalt folgender Längenbereich ausgeführt wird, dessen Obergrenze
L2 und Untergrenze L1 folgende sind:
L2 < 200 mm L1 > 30
mm.-Für die erfindungsgemäße Naßpresse ist ihrerseits charakteristisch, daß als
genanntes Pressenband eine von Leitwalzen geführte elastische, zweckmäßig aus Kunststoff
und/oder Gummi bestehende und kein Wasser aufnehmende Elastikbandschleife dient,
deren Material und Dicke derart gewählt ist, daß sich bei den maximalen Preßdrücken
und den Pressenwalzendurchmessern des Verfahrens als Länge des Spaltes eine im Bereich
L2 - L1 liegende Spaltlänge ergibt, in dem die Obergrenze L2 < 200 mm und die
Untergrenze L1> 30 mm ist.
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In dem erfindungsgemäßen Preßverfahren konnte außer dem durch Gleichung
(I) definierten Impulswert berücksichtigt werden, daß der zu verwendende Preßdruck
auch genügend groß wird und daß die Form der Funktion p = p(t) in gewissen Grenzen
unter Berücksichtigung u. a. der Wiederbefeuchtung der Bahn beherrscht werden kann.
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Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die früheren Zweiwalzenpressen
und deren durch Pressenfilze verlängerte Modelle einerseits und die Langspaltpressen
andererseits Extrembereiche seitens der Gesamtheit des Pressungsvorganges vertreten
haben, in denen weder vorrichtungs- noch prozeßtechnisch die vorteilhaftesten Lösungen
gefunden werden konnten, insbesondere keine Lösungen, bei denen Rohstoff, Art sowie
Wassergehaltsbereich der herzustellenden Bahn beim Pressungsvorgang mit einfachen
Mitteln berücksichtigt werden konnten.
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Ein Ausgangspunkt der Erfindung besteht daher in dem auf eigenen
Versuchsergebnissen der Anmelderin und zur Verfügung stehenden Forschungskenntnissen
beruhenden Gedanken, daß
für jede zu trocknende Bahn bei der Entwässerung
die optimale Form der Funktion p = p(t) gefunden wird. Dies wird derart verwirklicht,
daß einerseits in den Pressenspalt außer den zugehörigen Tüchern und der Bahn ein
"iiberflüssiges" Elastikband oder mehrere Bänder geführt werden, deren Härte, Dicke,
Trägheit, Steifigkeit, usw. in gewünschter Weise variiert werden und andererseits
passende Walzendurchmesser gewählt werden. Zusätzlich kann das Band durch Schleifen
sogar während des Betriebes der Maschine in gewünschter Weise in Richtung der Breite
profiliert werden. Auf diese Weise läßt sich die Länge des Pressenspaltes in Laufrichtung
der Maschine ändern und können aus anderen Gründen hervorgerufene Fehler im Trockengehalt
der Bahn kompensiert werden.
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Der erfinderische Gedanke läßt sich technisch einfach ausführen und
der Antriebsleistungsbedarf von Pressen, die danach ausgeführt werden, unterscheidet
sich nicht wesentlich vom Antriebsleistungsbedarf der heutigen Zweiwalzenpressen,
aber ihr Leistungsbedarf ist bedeutend kleiner als bei Schuhpressen.
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Ausgangspunkt des erfinderischen Gedankens war auch, daß bei der
Darstellung des Verhaltens der Papierbahn im sog.
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viskoelastischen Modell die Mechanismen bezüglich der maximalen Entwässerung
in Abhängigkeit von der Dicke, dem Wassergehalt, der Behandlung, des Rohstoffes
usw. der Bahn auf andere Art und Weise funktionieren derart, daß die Kombination
Pressungsdruck/Pressungsdauer je nach Fall verschieden ist. Ein scharfer Pressenspalt
einerseits und ein Schuhspalt andererseits vertreten Extreme der wählbaren Möglichkeiten
derart, daß beim ersteren der Druck und beim letzteren die Zeit maximal ist, wobei
der Multiplikator des zweiten Produkts bezüglich der Optimierung des Pressungsvorgangs
im allgemeinen viel zu klein bleibt.
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Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Abbildungen
der beige-fügten Zeichnung, in denen u. a.
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einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt
sind, ausführlich beschrieben.
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Fig. 1 verdeutlicht das sog. viskoelastische Modell, mit dem das
Verhalten der Papierbahn beim erfindungsgemäßen Pressungsvorgang dargestellt werden
soll.
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Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Elastikbandpresse.
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Fig. 3 zeigt Bereiche der Maximaldrücke und Spaltlängen von erfindungsgemäßen
und an sich bekannten Pressenspalten verschiedener Art.
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Fig. 4 zeigt typische Pressungsdruckverteilungskurven für erfindungsgemäße
und verschiedene an sich bekannte Pressenspalte.
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In Fig. 1 ist das sog. viskoelastische Modell der Bahn schematisch
verdeutlicht. In Fig. 1 stellt die Koordinate y die Richtung der Dicke von Bahn
W und yg die Bahndicke dar, bevor sie in die erfindungsgemäße Pressungszone a kommt.
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Mit Bezugszeichen Ya ist die Unterseite von Bahn W und mit Yy die
Oberseite von Bahn W bezeichnet. Die Komponente cl des Modells nach Fig. 1 stellt
die elastischen Eigenschaften von Bahn W dar und die Komponente c2, der "Verzögerungszylinder",
stellt die viskosische Komponente von Bahn W dar.
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Aus dem viskoelastischen Modell folgt, daß die Zusammenpressung y
der Bahn als Formel geschrieben werden kann
y = c1p + c2t, (2)
w = Bahngeschwindigkeit 1 = Spaltlänge F' = Belastung/ Breite in der = Druck = I/@
(mittlerer Druck), wobei c1 und c2 Konstanten sind.
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Die Konstanten c1 und c2 können bei Verwendung eines geeigneten Simulators
aus der Bahn über deren verschiedenen Trockengehalt gemessen werden. Wenn der Impuls
I maschinentechnisch konstant gehalten wird, kann die den besten Trokkengehalt gebende
p, t -Kombination durch Differenzierung der Gleichung und Nullsetzung errechnet
werden, d. h.
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dy I' = - c1 + c2 = 0 wenn # = p = I'/t dt t2 woraus folgt, daß c2
= c1 I'/t2 d. h.
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bei Feststellung, daß t = # erhält man die gewünschte Spaltlänge 1
= wt
Beispiel Bei Annahme, daß C1 = 2 10-8 cm2/N und c2 = 0,1 mm/s
sowie 1' = 50 kNs/m2, ist
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Elastikbandpresse gezeigt. Der weite Pressenspalt
NL wird zwischen einer mit hohlprofilierter Oberfläche 11 versehenen Oberwalze 10
und einer mit glatter Oberfläche 21 versehenen Unterwalze 20 gebildet. Die Bahn
W wird vom Unterfilz 24 getragen in den Spalt gebracht und aus der Bahn W wird in
dem zwischen den Walzen 10 und 20 sowie dem Elastikband 30 gebildeten weiten Pressenspalt
NL Wasser in den Unterfilz 24 oder ein entsprechendes Band gepreßt. Die Oberwalze
10 ist eine mit eigenem Antrieb 12 versehene Walze und an ihr befinden sich ein
Wasserentfernungsbecken 13 sowie ein Wasserablaufrohr 14.
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Den Oberfilz 17 führen Leitwalzen 15, von denen die Walze 15a eine
Leitwalze und 15 b eine Spannwalze ist. Am Pressenfilz 17 arbeiten an sich bekannte
Filzaufbereitungsvorrichtungen 16. Der Unterfilz 24 ist ein Pressentuch und/oder
Transporttuch, dessen Lauf von Leitwalzen 23 geführt wird, von denen die Walze 23a
eine Leitwalze und 23b eine Spannwalze ist.
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Am Filz 24 befinden sich Filzaufbereitungsvorrichtungen 26.
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Durch den von den Walzen 10 und 20 gebildeten Pressenspalt läuft innerhalb
der Unterfilzschleife ein in seinen Eigenschaften den Zwecken der Erfindung entsprechend
bemessenes Elastikband 30, dessen ungepreßte Dicke So im allgemeinen wesentlich
größer ist als z. B. die entsprechende Dicke des Filzes 17 oder 24. In Fig. 2 ist
der Pressungswinkel des Spaltes mit a bezeichnet. Dieser Winkel entspricht der in
Fig. 4 dargestellten Spaltlänge L. Das Elastikband 30 läuft
geführt
von den Walzen 25, von denen die Walze 25 a eine Leitwalze ist. Das Elastikband
30 ist ein im wesentlichen kein Wasser aufnehmendes Tuch, weshalb an ihm keine eigens~
lochen Aufbereitungsvorrichtungen erforderlich sind. Weiter unten ist ein genaueres
Beispiel für die Ausführung des Elastikbandes 30 angeführt.
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Im folgenden werden unter Hinweis auf Fig. 3 die maximalen Druck/Spaltlängenbereiche
des erfindungsgemäßen Elastikbandwalzenspaltes beschrieben und mit den entsprechenden
Bereichen von Spalten verglichen, die vom Stand der Technik bekannt sind. In Fig.
3 ist auf der Vertikalachse der maximale Pressenspaltdruck Pmax (bar) und auf der
Horizontalachse die Spaltlänge L (mm) aufgetragen. In an sich bekannten harten Walzenspalten,
d. h. in Pressenspalten, durch welche ein normaler wasseraufnehmender Pressenfilz
läuft, liegen die Spaltdrücke und Spaltlängen im Bereich A, der dicht schraffiert
dargestellt ist. In Walzenspalten liegen die Spaltlängen L damit im Bereich ca.
15 - 35 mm und die maximalen Pressungsdrücke Pmax zwischen 65 und 130 bar.
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Einen besonders typischen Pressenspalt stellt Punkt a1 dar, in dem
die Spaltlänge L = 25 mm und Pmax = 95 bar ist.
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Das von Punkten eingegrenzte Rechteck B vertritt einen Bereich, der
sich für Walzenspalten mit großen und weichbeschichteten Walzen ausführen ließ.
Auch diese Fläche ist für viele Verwendungszwecke unzureichend oder unpassend und
der Einsatz von weicher Beschichtung hat mehrere verschiedene Nachteile, die im
vorstehenden behandelt worden sind.
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Die Fläche C, die durch schräge unterbrochene Strichelung gekennzeichnet
ist, stellt eine Langspaltpresse dar, die einen hydrodynamischen Pressenschuh hat.
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Der erfindungsgemäße Bereich D ist in weiter Schrägschraffierung
eingezeichnet. Die erfindungsgemäße Obergrenze dieses Bereiches D ist die des Verhältnisses
des maximalen Spaltdruckes Pmax = P2 < 130 bar und < P2max (L), wobei die
letztgenannte Kurve z. B. einen bestimmten Maximalwert 1max des durch Gleichung
(1) definierten Pressungsimpulses I darstellt, welcher Wert 1max in erster Linie
von den mit dem Maschinenbau verbundenen Randbedingungen bestimmt wird. Die in Fig.
3 dargestellte Obergrenzkurve P2max (L) kann z. B.
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durch folgende Gleichung angenähert ausgedrückt werden.
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L (Pmax - a) = c (3) in der a ta 40 bar c # 7000 bar x mm Die Untergrenze
des maximalen Spaltdruckes Pmax des erfindungdgemäßen Bereiches D wird durch den
Druck P1 > 50 bar vertreten, der im allgemeinen größer als der maximale Pressungsdruck
von Langspaltpressen (Fläche C) ist.
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Bezüglich der Spaltlänge L ist für den erfindungsgemäßen Bereich
D die Untergrenze L1 und die Obergrenze L2.
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Der erfindungsgemäße Bereich D wird in dieser Beziehung wie folgt
begrenzt: L1 > 30 mm L2 < 200 mm.
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In diesem Zusammenhang muß hervorgehoben werden, daß die Ober- und
Untergrenzen p2 und p1 des Maximaldruckes Pmax sowie die Ober- und Untergrenzen
L2 und L1 der Spaltlänge von Fläche D von der Anwendung und der Konstruktion und
den Eigenschaften des verwendeten Elastikbandes abhängig sind
und
in Fig. 3 diese Grenzen derart dargestellt sind, daß die Ausdehnung der Fläche D
die größt mögliche ist. Für leichtere Sorten, wie Zeitungsdruckpapier und solche
Elastikbandlösungen, von denen Erfahrungen vorliegen, sind die geeignetesten Anwendungen
im Bereich P20 - P10, L20 - L10 zu finden, der in Fig. 3 mit D' bezeichnet und kreuzschraffiert
ist und in der Mitte seiner Fläche das Anwendungsbeispiel d1 der Erfindung (wird
später genauer beschrieben) liegt. Die Grenzen des Bereiches D' sind L20 = 100 mm
und L10 = 45 mm. Diese Fläche D' liegt völlig außerhalb der Flächen A und B, d.
h.
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in einem Bereich, in dem es noch keine Anwendungen für "harte" Walzenspalte
(Fläche A) und Walzenspalte mit großen Walzen und weich beschichteten Oberflächen
(Fläche B) gegeben hat geschweige denn für Langspaltpressen (Fläche C).
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Die Kurve d2 stellt eine Druckkurve dar, deren entsprechender Punkt
in Fig. 3 auch mit d2 bezeichnet ist. Die Koordinaten des in Fig. 3 gezeigten Punktes
d2 sind Pmax = 90 bar und L = 140-mm. Eine Anwendung nach Punkt d2 eignet sich besonders
für sehr dicke Papier- und Kartonsorten oder für Papierqualitäten, deren Entwässerung
relativ schwierig ist und längere Entwässerungszeiten, d. h. Verweilzeiten im Spalt
NL als durchschnittlich nötig sind, d. h. eine große Spaltlänge L erforderlich ist.
In Fig. 3 ist die Fläche D" durch Unterbrechung der Umfangslinie mit Doppelstrich
gekennzeichnet. In diesem Bereich ist die Obergrenze des Druckes Pmax = 100 bar,
die Untergrenze des Druckes 70 bar und dementsprechend ist die Obergrenze des Längenberiches
180 mm und dessen Untergrenze 100 mm. Im Bereich D" liegen im allgemeinen die Anwendungen
der Erfindung für Papier- und Kartonsorten, die dicker als im Durchschnitt sind.
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In Fig. 4 sind einige typische Druckverteilungskurven von an sich
bekannten Pressen sowie zwei für das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung
typische Druck-
verteilungskurven aufgetragen. Die Kurve a zeigt
die typische Druckkurve eines "harten" Walzenspaltes, Kurve b die Druckkurve eines
Pressenspaltes mit großen Walzen und weicher Beschichtung, c die Druckkurve für
eine Langspaltpresse mit hydrodynamischem Pressenschuh und d eine typische erfindungsgemäße
Druckkurve, die in dem in Fig. 3 dargestellten, besonders vorteilhaften Bereich
D' liegt.
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In Fig. 3 ist die Druckuntergrenze mit p11> 80 bar angegeben.
Oberhalb dieser Untergrenze p11 sind die meisten und im allgemeinen die vorteilhaftesten
Anwendungen der Erfindung wie die Beispielsfälle d1 und d2 zu finden.
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Im folgenden wird ein Versuchslauf beschrieben, der auf der Versuchspapiermaschine
der Anmelderin durchgeführt worden ist.
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Der Versuchslauf entspricht dem in Fig. 3 dargestellten Punkt d1,
in dem Pmax = 110 bar und L = 63,5 mm ist.
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Die Versuchsanordnung entsprach der in FI-Anmeldung Nr.
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823187 in Fig. 1 dargestellten Pressungsgeometrie, in der der letzte
Pressenspalt von einem erfindungsgemäßen später genauer beschriebenen Elastikband
30 durchlaufen wurde. Den Spalt NL bildeten zwei übereinander angeordnete Walzen
mit hohlprofilierter Oberfläche, deren Durchmesser = 1300 mm betrugen. Dabei durchliefen
diesen Langspalt NL von der oberseitigen Walze angefangen Pressenfilz, Bahn, nicht
wasseraufnehmendes Transporttuch und an der hohlprofilierten Oberfläche der unterseitigen
Pressenwalze das erfindungsgemäße Elastiktuch 30. Als Papiersorte wurde Zeitungsdruckpapier
mit einem Flächengewicht von 42 g/m2 gefahren. Die Laufgeschwindigkeit betrug 15
m/s. In dem Versuchslauf wurde ein Trockengehalt der Bahn erzielt, der hinter dem
Langspalt NL 46 % betrug. Zum Vergleich ist festzustellen, daß bei entsprechendem
Zeitungsdruckpapier entsprechender Geschwin-
digkeit und entsprechender
Pressungsgeometrie, in der drei gewöhnliche getrennte Pressenspalte verwendet wurden,
der auf der Versuchsmaschine der Anmelderin erzielte entsprechende Trockengehalt
41 - 42 % betrug, womit die Wirkung der Erfindung auch in dieser Beziehung offensichtlich
ist.
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Die Eigenschaften und Konstruktion des in dem beschriebenen Versuchslauf
durch den Spalt NL gelaufenen Elastikbandes waren folgende. Die ungepreßte Dicke
des Elastikbandes 30 betrug SO = 10 mm. Als Bandmaterial diente Polyurethan, dessen
eine Seite mit einem netzartigen Stützgewebe versehen war. Das Elastikband 30 hatte
keine Rillung oder dergleichen. Die Härte des Elastikbandes betrug 30 P&J.
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Im folgenden wird ein Beispiel für ein zweites Elastikband 30 und
dessen Herstellungsverfahren beschrieben, mit dem sich die Erfindung ausführen läßt.
In dem folgenden Beispiel werden verschiedene Polymerverbindungen verwendet, mit
denen für das Elastikband ein mechanischer Verlustkoeffizient geeigneter Größe erreicht
wird. In dem Elastikband sind außerdem bestimmte Füllstoffe, Netzkonstruktionen
und Verstärkungen oder Porösität angewendet, mit denen sich das Niveau des Hystereseeffektes
der Konstruktion regeln läßt.
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Das Elastikband wird auf Elastomerbasis hergestellt. Beispiele für
diese Elastomere sind Butyl, Athylenacryl und Polynorbornen-Gummis oder Spezialverbindungen
von Urethan.
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Nach detailliertem Ausführungsbeispiel wird die Mischung mit an sich
bekannter Gummimischtechnik nach folgendem Rezept hergestellt: Äthylen-Acrylgummi
70 Teile bromiertes Butylgummi 30 Teile Stearinsäure 0,5 Teile Kaliumsilikat 80
Teile
Vinylsilan 2 Teile Dicumylperoxid 3 Teile Methacrylathmonomer
10 Teile Nach dem Mischen wird die Mischung zu einer Lösung aufgelöst, die Toluol
und Methyläthylketon (70:30) enthält, wobei der Feststoffgehalt 30 Gewichts-% beträgt.
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Die endlose Siebkonstruktion auf Polyesterbasis, die als Verstärkungskonstruktion
verwendet wird, wird mit der im vorstehenden genannten Polymerlösung beschichtet.
Als Siebkonstruktion dient z. B. TAMFIL 4105. An sich bekannte Zusatzstoffe für
beschichtete Textilien werden in der ersten Lage verwendet. Die Rakelstreichbehandlung
dauert so lange an, bis die vorgesehene Banddicke erreicht ist. Das Band wird bei
einer Temperatur von 150 OC 3 - 4 Stunden lang gehärtet. Danach wird das Band abgekühlt
und danach in an sich bekannter Weise geschliffen.
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- L e e r s e i t e -