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