DE3814623C2 - Verfahren zur Herstellung eines Bandes für die Papierherstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bandes für die Papierherstellung, und insbesondere die Herstellung eines undurchlässigen Bandes mit einer glatten inneren Oberfläche zur Verwendung in einer Presse mit verlängerter Klemmstelle für die Entwässerung einer Faserstoffbahn, die in einer Papiermaschine gebildet wurde.

Pressen mit verlängertem Preßspalt werden gegenwärtig in der Papierindustrie zur Bildung von Papier verwendet. Viele Pressen dieser Art benutzen ein endloses, undurchlässiges, öl-, abrieb- und witterungsbeständiges Band, welches gegen den Druckschuh im Preßspalt der Presse anläuft. Frühe Konstruktionen benutzten lange Bänder im Bereich von 7,6 bis 15,2 m.

Neuere Pressen mit verlängertem Preßspalt haben kleinere Abmessungen und erfordern Bänder von wesentlich geringerer Länge. Bei diesen neueren Pressen sind die Bänder kreisförmig angeordnet und haben etwa die Form einer Trommel, im Gegensatz zu der im wesentlichen rechteckigen Anordnung des Bandes in den früheren Ausführungen.

Die langen Bänder für die früheren Pressen werden endlos gemacht und mit einem zähen wärmehärtbaren Harz imprägniert. Die beschichtete Oberfläche wird dann auf eine gleichförmige Dicke geschliffen und glatt poliert. Darauf wird der Riemen umgedreht, so daß die glatte imprägnierte Fläche an der Innenseite ist. Da während der Herstellung die Außenseite des Bandes poliert wurde und da es die Innenseite des Bandes ist, die glatt sein muß, da sie mit einem ölgeschmierten Druckschuh zusammenwirkt, ist das erwähnte Umdrehen des Bandes erforderlich. Mit der Entwicklung der neuen Pressen mit verlängertem Preßspalt wurde die Länge des Bandes auf 4 bis 4,5 m verringert. Wegen dieser verringerten Länge sind die bisherigen Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung solcher Bänder nicht geeignet, da ein derart kurzes Band nicht ohne weiteres umgedreht werden kann. Es ist nicht nur das Umdrehen eines kurzen, relativ spröden Bandes sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, sondern es würden beim Umdrehen des Bandes derartige Beanspruchungen auftreten, daß Schwachstellen im Band entstehen, die während des Betriebes zu einem alsbaldigen Ausfall führen können.

Bänder für Pressen mit verlängertem Preßspalt erfordern normalerweise irgendeine Faserverstärkung, um den außerordentlich hohen Drücken von bis zu 1000 bar im Betrieb zu widerstehen, siehe beispielsweise US 4 222 253.

Ein Band enthält normalerweise ein Grundgewebe oder eine Karkasse, das bzw. die mit Harz beschichtet ist. Gleichförmige Dicke des Bandes wie auch gleichförmige Lage der Karkasse in der Beschichtung sind für diese Bänder wesentlich. Zur Beschichtung der Karkasse werden normalerweise zwei Rollen, eine Spannrolle und eine Antriebsrolle, sowie eine Beschichtungsvorrichtung verwendet. Eine Vorrichtung zur Herstellung einer Bandschlaufe aus verstärktem Kunststoff ist in der US 4 267139 beschrieben, wobei eine endlose schrumpfbare Karkasse in eine Form eingesetzt und diese dann mit Gießharz gefüllt wird. Die gewebte Karkasse wird dann von dem verfestigten und ausgehärteten Kunststoff umhüllt.

Ein Nachteil des mit einem derartigen Verfahren hergestellten Bandes besteht darin, daß die Karkasse, um sie in einer gleichförmigen Tiefe innerhalb der Beschichtung zu halten, in Kontakt mit dem inneren Kern der Form gehalten werden muß. Demzufolge ist im Endprodukt die Karkasse der inneren Oberfläche des Bandes benachbart.

In der EP 01 19 018 B1 ist eine Anordnung zur Aufbringung eines durch Wärme aktivierbaren Klebstoffs auf ein längliches Substrat, insbesondere auf ein Kabel, beschrieben. Dabei wird eine wieder­ verwendbare Hülse mit einem ringförmigen Hohlraum auf das Kabel aufgesetzt, wobei das Kabel im Bereich des Hohlraums von einem Gewebe umschlossen ist. Der Hohlraum ist mit einem wärmeaktivierbaren Klebstoff gefüllt. Die Hülse hat einen Durchmesser von 3,5 bis 5,5 cm.

Bei einem in der DE 28 21 900 A1 beschriebenen Verfahren werden Treibriemen von einer Riemenbuchse mit entsprechender Verzahnung abgeschnitten. Die Riemenbuchse wird dadurch geschaffen, daß eine Polymerschicht auf die Zähne einer Tragtrommel aufgebracht wird und daß die Polymerschicht anschließend unter entsprechend vorgegebenen Zug mit der Tragschnur in Wendeln verlaufend gewickelt wird. Hierdurch wird die Polymerschicht teilweise in Vertiefungen eingedrückt, die zwischen den Zähnen der Trommel liegen. Anschließend wird eine weitere Polymerschicht an der Außenseite der Tragschnur aufgebracht. Anschließend wird eine mit Innenzähnen versehene Formhülse aufgeschoben. Die Formhülse 30 wird mit Druck beaufschlagt, so daß ihre Zähne entsprechende Zähne an der Außenseite der Riemenbuchse eindrücken, wodurch eine Außenverzahnung geschaffen wird. Die Druckbeaufschlagung der Formhülse erfolgt durch Dampf, der ebenfalls durch die Tragtrommel eingeleitet wird. Die Wärme des Dampfes bewirkt eine Aufheizung innerhalb der Trommel und sorgt für eine Ausformung von der Innenseite der Riemenbuchse her, so daß eine gute Ausbildung der Innenverzahnung erreicht wird. Die Riemenbuchse wird anschließend gekühlt und in Längsrichtung aufgeschnitten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Probleme des Standes der Technik hinsichtlich des Umdrehens des endlosen Bandes nach der Herstellung zu überwinden und ein Verfahren zu schaffen, mit dem ein endloses Band mit gleichmäßiger Dicke und glatter Innenfläche im Einsatz in einer Papiermaschine ohne vorheriges Umdrehen hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß sie ein bequemes und wirksames Verfahren zur Einbettung eines Gewebeschlauches in einen Kunststoff schafft, so daß die hergestellten Bänder sowohl in Maschinenlängs- als auch in Maschinenquerrichtung verstärkt sind. Die bekannten Bänder sind nur in Maschinenlängsrichtung stabil und haben sich im Einsatz in Presse mit verlängerter Klemmstelle nicht bewährt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Band nicht umgedreht werden muß, da die Innenfläche des Bandes glatt ist als Ergebnis der Verwendung eines Dorns mit hochglanzpolierter Oberfläche. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist keine teuere Gußform erforderlich. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bänder haben sich als langlebig erwiesen und haben im Betrieb allen Anforderungen genügt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert.

Fig. 1 illustriert den Verfahrensschritt, bei dem ein Blatt aus ungehärtetem Polyurethan auf einen Dorn gewickelt wird.

Fig. 2 zeigt das Abschneiden eines überlappenden Abschnitts des Blattes von Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht, welche das Blatt von Fig. 1 und 2 nach dem Schneiden zeigt.

Fig. 4 ist ein Teil-Querschnitt des Dorns und des Blattes an der Stoßstelle in größerem Maßstab.

Fig. 5 ist eine perspektivische Darstellung, aus welcher das Aufwickeln einem Polyamid-Gewebes auf den umhüllten Dorn von Fig. 3 hervorgeht.

Fig. 6 veranschaulicht den Verfahrensschritt, mit dem der umhüllte Dorn von Fig. 5 in einer Heizeinrichtung erwärmt wird.

Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung, aus dem der Verfahrensschritt hervorgeht, mit welchem das Polyamid-Gewebe nach dem Erhitzen abgewickelt wird.

Fig. 8 ist eine vergrößerte Teilansicht der Oberfläche des ausgehärteten Polyurethan-Blattes nach dem Erhitzen und nach dem Abwickeln des Polyamid-Gewebes.

Fig. 9 veranschaulicht den Verfahrensschritt, bei dem das ausgehärtete Polyurethan-Blatt geschliffen wird.

Fig. 10 zeigt den Verfahrensschritt, bei dem ein Gewebeschlauch auf den mit dem geschliffenen Polyurethan-Blatt umhüllten Dorn aufgebracht wird.

Fig. 11 ist ein Teilschnitt des Dornes mit dem Polyurethan- Blatt und dem aufgebrachten Gewebeschlauch.

Fig. 12 ist eine Seitenansicht des Dornes nach dem Aufbringen eines zweiten Blattes aus nichtausgehärtetem Polyurethan auf den Gewebeschlauch.

Fig. 13 zeigt das Aufbringen einer Polyamid-Bahn auf den umhüllten Dorn gemäß Fig. 12.

Fig. 14 ist ein vergrößerter Teilschnitt des umhüllten Dorns gemäß Fig. 13.

Fig. 15 veranschaulicht das Erhitzen des umhüllten Dornes nach dem Aufwickeln der Polyamid-Bahn gemäß Fig. 13.

Fig. 16 zeigt den Verfahrensschritt, in welchen die Polyamid- Bahn nach dem Erhitzen abgewickelt wird.

Fig. 17 zeigt das Schleifen des ausgehärteten zweiten Polyurethan-Blattes.

Fig. 18 ist ein Schnitt des fertigen Bandes in größerem Maßstab.

In Fig. 1 ist dargestellt, wie ein Blatt 2 um einen Dorn 4 gelegt wird, der auf einer Welle 5 angeordnet ist. Das Blatt 2 besteht vorzugsweise aus nichtausgehärtetem Urethan, insbesondere Polyurethan. Der Dorn 4 hat eine polierte Oberfläche. Die Enden des Blattes 2 überlappen sich nach dem Aufwickeln, wie in Fig. 2 gezeigt. Mit einer Schneidklinge 6 wird die obere und die untere Lage durchgeschnitten, um eine glatte Stoßlinie zu behalten. Die Kanten des Blattes 2 stoßen dann aneinander, wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist.

Bei dem bevorzugten Verfahren, das in den Zeichnungen dargestellt ist, besteht der nächste Schritt darin, den umhüllten Dorn mit einer feuchten, schmalen Polyamid-Bahn 8 mit einer Breite von beispielsweise 15 cm unter Spannung zu umwickeln, indem der Dorn 4 gedreht wird. Der derart umwickelte Dorn wird dann in eine Heizvorrichtung, beispielsweise in einen Autoklaven 10 eingesetzt und auf etwa 104 bis 121°C erhitzt. Die Polyamid-Bahn schrumpft während der Erhitzung zum Aushärten der ersten Lage aus Polyurethan.

Fig. 7 zeigt das Abwickeln der Polyamid-Bahn nach der Entnahme aus dem Autoklaven 10. Aus Fig. 8 ist die unebene Oberfläche des ausgehärteten Polyurethan-Blattes 16 ersichtlich. Diese Oberfläche wird gemäß Fig. 9 mittels einer Schleifscheibe 12 geglättet.

Auf den mit dem Polyurethan-Blatt 16 umhüllten Dorn wird gemäß Fig. 10 ein Gewebeschlauch 14 aufgebracht. Der Gewebeschlauch 14 enthält vorzugsweise schrumpfbare Fasern und sein Innenumfang ist etwa 1 bis 2% größer als der Außenumfang des beschichteten Dorns. Heißluft wird verwendet, um den Gewebeschlauch 14 auf den Dorn aufzuschrumpfen, so daß die Fasern des Schlauches die Oberfläche des ausgehärteten Urethans 16 berühren, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist. Der Schlauch 14 enthält quer zueinander verlaufende Fasern 18 und 20, um dem Band eine strukturelle Stabilität in zwei Richtungen zu verleihen.

Nachdem der Gewebeschlauch 14 aufgeschrumpft ist, wird eine zweite Lage 22 aus nichtausgehärtetem blattförmigem Urethan, das dem ersten Blatt entspricht, um den Dorn gelegt, wie in Fig. 12 gezeigt.

Nun wird nochmals eine schmale feuchte Polyamid-Bahn 24 auf den Dorn aufgewickelt, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist. Aus Fig. 14 ist der nunmehrige Aufbau in größerem Maßstab dargestellt. Sie zeigt den Dorn 4, die ausgehärtete erste Urethanschicht 16, den Gewebeschlauch 14, die zweite nichtausgehärtete Urethanschicht 22 und das aufgewickelte Polyamid-Band 24.

Diese Struktur wird wiederum in dem Autoklaven 10 erhitzt, wie in Fig. 15 gezeigt. Die feuchte Polyamid-Bahn schrumpft während des Erhitzens, wodurch ein Druck erzeugt wird. Als Ergebnis des Erhitzens und des von der Polyamid-Bahn ausgeübten Druckes härtet die zweite Urethanlage 22 aus und verbindet sich vollkommen mit der ausgehärteten ersten Lage 16, wobei der Gewebeschlauch 14 vollständig eingekapselt wird.

Nach dem Aushärtvorgang wird die Polyamid-Bahn 24 gemäß Fig. 16 abgewickelt. Dann wird die gesamte Außenfläche des ausgehärteten Urethans mit der Schleifscheibe 16 geschliffen, um eine glatte Außenfläche und eine gleichförmige Dicke des Urethans zu erhalten.

Fig. 18 zeigt im Schnitt das fertige Band und es ist ersichtlich, daß der Gewebeschlauch 14 vollständig von dem ausgehärteten Urethan eingeschlossen ist, wobei die beiden Urethan-Lagen 16 und 22 zu einer Einheit verbunden sind. Das Band 28 wird nun von dem Dorn 4 abgenommen, vorzugsweise durch Einführen von Druckluft zwischen der Außenfläche des Dornes und der Innenfläche des Bandes. Um das Abnehmen des Bandes zu erleichtern, kann vor Beginn des Umhüllens ein Trennmittel auf den polierten Dorn aufgebracht werden.

Die hochpolierte Oberfläche des Dorns 4 führt zu einer entsprechend glatten Innenfläche des Bandes, die mindestens die gleiche Qualität hat wie die Innenfläche der bekannten Bänder, jedoch muß nun das Band nicht umgedreht werden. Zusätzlich wird das Band sowohl in Maschinenlängs- als auch in Maschinenquerrichtung durch den Gewebeschlauch verstärkt.

Selbstverständlich sind viele Abwandlungen des dargestellten Verfahrens möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es möglich, die erste Urethan-Lage nicht schon nach dem Aufbringen auf den Dorn, sondern erst später zusammen mit der zweiten Lage auszuhärten.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bandes für die Pa­ pierherstellung, bei dem

• - die polierte Oberfläche eines Dorns mit einer er­ sten Lage aus nicht ausgehärtetem blattförmigen Urethan umhüllt wird,
• - eine schrumpfbare Bahn um die erste Lage gewickelt wird,
• - die erste Lage durch Erwärmung ausgehärtet wird, wobei die schrumpfbare Bahn während der Erwärmung einen Druck auf die erste Lage ausübt,
• - die schrumpfbare Bahn von der ausgehärteten ersten Lage abgewickelt wird,
• - die Oberfläche der ausgehärteten ersten Lage glatt­ geschliffen wird,
• - ein Gewebeschlauch mit quer zueinander verlaufenden Fasern zur Verstärkung in zwei Richtungen auf die erste ausgehärtete Lage aufgebracht wird,
• - der Gewebeschlauch mit einer zweiten Lage aus nicht ausgehärteten, blattförmigen Urethan umwickelt wird,
• - eine schrumpfbare Bahn um die nicht ausgehärtete zweite Lage gewickelt wird,
• - der umwickelte Dorn zur Härtung der zweiten Lage und zur vollständigen Verbindung der ersten und zweiten Lage unter Einkapselung des Gewebeschlau­ ches erwärmt wird,
• - die schrumpfbare Bahn entfernt wird,
• - die Oberfläche des gehärteten Urethans zum Glätten der Oberfläche und zur Erzielung einer gleichförmi­ gen Dicke geschliffen wird, und
• - das aus dem ausgehärteten Urethan und dem von ihm umschlossenen Gewebeschlauch bestehende Band von dem Dorn entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß bei dem Schritt, in dem ein Gewebe­ schlauch mit quer zueinander verlaufenden Fasern zur Verstärkung in zwei Richtungen auf die erste ausgehärtete Lage aufgebracht wird, ein schrumpf­ barer Gewebeschlauch auf die erste ausgehärtete Lage aufgebracht und anschließend eng auf die erste ausgehärtete Lage aufgeschrumpft wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschrumpfen des Gewebeschlauches durch Erhitzung mittels Heißluft erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Umwickeln der ersten Lage eine schmale, feuchte Polyamid-Bahn unter Spannung auf die Urethan-Lage aufgewickelt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbringen der ersten und der zweiten Lage aus nicht ausgehärtetem blattförmigem Urethan auf den Dorn die beiden Enden des Blattes überlappt, die überlappenden Abschnitte durchgeschnitten und die dadurch erzeugten neuen Endkanten aneinandergestoßen werden, um eine kontinuierliche, gleichmäßige Blatt-Umhüllung zu bilden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der ersten Urethan-Lage ein Trennmittel auf den polierten Dorn aufgebracht wird, und daß zur Abnahme des fertigen Bandes von dem Dorn Druckluft zwischen der polierten Dorn-Oberfläche und der Innenfläche des ausgehärteten Urethans eingeblasen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärten der ersten Lage und das Erhitzen des umhüllten Dornes zum Aushärten der zweiten Lage bei Temperaturen zwischen 104 und 121°C erfolgt.