DE3816004C2 - 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 verlängertem Preßspalt 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 kg pro cm im Betrieb zu widerstehen, siehe beispielsweise US-PS 4 229 253.

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-PS 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.

Aus der den nächstliegenden Stand der Technik beschreibenden EP 0 194 602 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bandes für die Papierherstellung bekannt, bei dem ein Gewebeschlauch in eine hermetisch abdichtbare Form eingebracht wird, die aus einem glatten Dorn und einer äußeren Hülle besteht, die kon­ zentrisch zum glatten Dorn angeordnet ist. Nach Einbringen des Gewebeschlauches in die Form wird die Form durch eine Unter­ druckquelle evakuiert und anschließend ein Polymer in den Raum zwischen dem Dorn und der Hülle eingespritzt, wodurch der Gewebeschlauch durchgehend getränkt wird. Anschließend wird das Polymer durch Hitze ausgehärtet. Da zwischen dem Dorn und dem Gewebe­ schlauch keine Beschichtung vorgesehen ist, liegen einzelne Fäden an der Innenfläche des hergestellten Bandes, die bei der Benutzung des Bandes einer Abnutzung ausgesetzt sind. Hierdurch wird die Lebensdauer des Bandes verringert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Ver­ fahren zur Herstellung eines Bandes für die Papierherstellung mit langer Lebensdauer zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsarten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Patentansprüche 1 bis 12.

Als Ergebnis der Verwendung der Beschichtungen aus hitzehärtbaren Harz und des glatten Dorns ist die Innenfläche des Bandes glatt, wenn das Band von dem Dorn abgenommen wird. Das Band ist somit fertig zum Einbau in eine Presse mit verlängertem Preßspalt, bei der die Innenseite des Bandes glatt sein muß, um Abrieb durch Reibung mit dem Druckschuh zu verringern.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Band ein geschlossenes Grundgewebe enthält, das das Band sowohl in Maschinenlängs- als auch in Maschinenquerrichtung stützt. Das Grundgewebe unterscheidet sich von den verwendeten Geweben dadurch, daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Garne schrumpfbar sind.

Vorzugsweise wird nach dem Aufbringen der zweiten Beschichtung aus hitzehärtbaren Harz auf den Gewebeschlauch überschüssiges Harz abgestreift, derart, daß sich die zweite Beschichtung nur bis zu den äußersten Stellen des Gewebeschlauches erstreckt, so daß geringfügig erhabene Stellen oder Buckel an der Außenfläche des Bandes entstehen. Das erfindungsgemäß hergestellte Band wird in Verbindung mit einem Trockenfilz im Preßspalt verwendet. Die Buckel an der Außenfläche des Bandes verringern den Schlupf zwischen dem Band und dem Trockenfilz im Betrieb. Die erfindungsgemäß hergestellten Bänder decken ein bestehendes Bedürfnis für langhaltende Bänder mit Qualitätseigenschaften.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 den Verfahrensschritt, bei dem eine Urethan-Beschichtung auf einen polierten Dorn aufgebracht und getrocknet wird;

Fig. 2 den Verfahrensschritt, bei dem die getrocknete Urethan- Beschichtung auf eine vorbestimmte Dicke geschliffen wird;

Fig. 3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, die ein Schlauchgewebe in Fluchtung mit dem urethanbeschichteten Dorn von Fig. 2 vor dem Aufschieben auf diesen zeigt;

Fig. 4 den Verfahrensschritt, mit dem der Gewebeschlauch auf den beschichteten Dorn aufgeschrumpft wird;

Fig. 5 einen Schnitt des Zwischenproduktes nach den in Fig. 4 gezeigten Verfahrensschritt;

Fig. 6 den Verfahrensschritt, mit dem die zweite Beschichtung aufgebracht und getrocknet wird, und

Fig. 7 einen Schnitt ähnlich Fig. 5 nach dem Verfahrensschritt gemäß Fig. 6.

Fig. 1 zeigt einen Dorn 2, der eine hochglanzpolierte Außenfläche aufweist und auf einer Welle 2 befestigt ist. Die Außenfläche des Dorns ist poliert, um eine entsprechend polierte und glatte Innenfläche für das Band zu erzeugen. Ein zähes hitzehärtbares Harz, vorzugsweise ein hochviskoses, flüssiges Urethan, wird auf die Außenfläche des Dorns aufgebracht. In Fig. 1 wird das Urethan mit einer Quetsche 8 aufgebracht, um eine erste Beschichtungslage 6 zu bilden. Eine Rollenquetsche könnte ebenfalls verwendet werden. Eine Heizvorrichtung 10, insbesondere eine Infrarot-Heizvorrichtung, wird zum Trocknen der ersten Urethanschicht verwendet. Der Dorn 2 wird im Uhrzeigersinn gedreht und es wird durch die Quetsche 8 Urethan gleichmäßig aufgetragen und dann durch die Heizvorrichtung 10 getrocknet bzw. ausgehärtet. Vorzugsweise umgibt die Heizvorrichtung die Oberfläche des Dorns um bis zu 180 Grad.

Auf die polierte Dorn-Oberfläche wird eine Schicht aus ausgehärtetem Urethan in einer Dicke von beispielsweise 0,05 bis 0,25 cm aufgebaut. Diese erste Beschichtung wird dann gemäß Fig. 2 auf eine gleichförmige Dicke bei einer Toleranzbreite von + - 0,05 mm geschliffen. Gleichförmigkeit der Dicke und genaues Schleifen sind dabei wichtig. Jede geeignete übliche Schleifvorrichtung kann zu diesem Zweck verwendet werden, beispielsweise die in Fig. 2 dargestellte Schleifscheibe 12. Da. Schleifen dient auch dazu, die Urethan-Beschichtung glatt zu polieren.

Fig. 3 zeigt das Aufbringen einer endlos gewebten Gewebekarkasse 14 in Form eines Gewebeschlauches auf den mit der ersten Urethan-Beschichtung 6 versehenen Dorn 2. Der Gewebeschlauch enthält vorzugsweise in Umfangsrichtung verlaufende Garne, die hitzeschrumpfbar sind. Der Gewebeschlauch kann aus Polyamid-Monofilfäden bestehen.

Fig. 4 zeigt den Verfahrensschritt, mit dem der Gewebeschlauch 14 auf den Dorn 2 durch Hitze aufgeschrumpft wird. Der Gewebeschlauch besteht aus in Umfangsrichtung verlaufenden Garnen 16 und in Längsrichtung verlaufenden Garnen 18. Die gleiche Infrarot-Heizeinrichtung 10, die zum Trocknen des Urethans verwendet wurde, kann für das Aufschrumpfen des Gewebeschlauches 14 verwendet werden. Der Schlauch 14 wird so auf den Dorn 2 aufgeschrumpft, daß er einen sehr festen Sitz hat.

Fig. 5 ist ein vergrößerter Querschnitt des Zwischenproduktes nach dem in Fig. 4 illustrierten Verfahrensschritt, wobei der aus den Garnen 16 und 18 bestehende Gewebeschlauch auf die erste Urethan-Beschichtung 6 aufgeschrumpft ist.

Nachdem der Gewebeschlauch aufgeschrumpft ist, wird eine zweite Beschichtung aus hochviskosem, flüssigem Urethan in den und durch den Monofil-Gewebeschlauch gestrichen, um eine Bindung mit der vorher ausgehärteten Urethanschicht herzustellen Dieser Verfahrensschritt ist in Fig. 6 dargestellt. Mit der Quetsche 20 wird überschüssiges Urethan abgestreift, das sich über die radial äußersten Stellen des Gewebeschlauches 14 erstreckt, um die Dicke der Beschichtung gleichmäßig zu halten, so daß das fertige Band in einer Klemmpresse eingesetzt werden kann, die ein Band mit gleichförmiger Dicke benötigt. Nun wird die Heizvorrichtung 10 nochmals eingesetzt, um die äußere Urethan-Beschichtung 21 zu trocknen und auszuhärten. Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, die einen Schnitt eines fertigen Bandes darstellt, trocknet und härtet die Heizvorrichtung 10 das flüssige Urethan derart, daß ein festes, den Gewebeschlauch 14 umhüllendes Urethangebilde entsteht.

Nachdem die zweite Beschichtung getrocknet und ausgehärtet ist, wird das Band von dem Dorn abgenommen. Dies kann dadurch erfolgen, daß Druckluft zwischen die polierte Oberfläche des Dorns und der ersten Urethan-Beschichtung eingeblasen wird und das Band von dem Dorn freikommt. Vorzugsweise ist ein Trennmittel, beispielsweise Silikon, auf die polierte Oberfläche des Dorns aufgebracht, bevor die Beschichtung aufgebracht wird, wodurch das Abnehmen des Bandes erleichtert wird.

Fig. 7 zeigt das fertige Band 22 mit dem in Urethan eingebetteten Gewebeschlauch 14. An der äußeren Oberfläche 23 des Bandes 22 sind Buckel 26 vorhanden, die dadurch entstanden sind, daß die letzte Urethan-Beschichtung, wie im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben, abgestreift wurde. Die Buckel sind wichtig, um ein nicht gezeigtes Filzband, das durch den Preßspalt der Presse geführt wird, zu ergreifen. Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäß hergestellten Bandes besteht darin, daß durch den polierten Dorn eine vollkommen glatte Oberfläche 24 an der Innenseite des Bandes erzeugt wird, wodurch sich eine glatte Oberfläche in Kontakt mit dem Druckschuh der Presse ergibt. Die Qualität der glatten Oberfläche des Bandes 22 ist mindestens so gut wie die Qualität der bisher durch Schleifen erzeugten Oberfläche. Darüber hinaus muß das Band nicht umgedreht werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäß hergestellten Bandes 22 besteht darin, daß es sowohl in Maschinenlängs- als auch in Maschinen- Querrichtung durch das schrumpfbare endlose Grundgewebe verstärkt ist. Dadurch können die Bänder die außerordentlich hohen Drücke von über 1000 kg pro Linear-Zentimeter im Preßspalt überstehen.

Claims (12)

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

• a) eine erste Beschichtung aus hitzehärtbarem Harz auf die glatte Oberfläche eines Dorns aufgebracht wird,
• b) die erste Beschichtung ausgehärtet wird, c) der beschichtete Dorn mit einem Gewebeschlauch überzogen wird,
• d) eine zweite Beschichtung aus hitzehärtbarem Harz auf den von dem Gewebeschlauch umhüllten, be­ schichteten Dorn aufgebracht wird, und
• e) die zweite Beschichtung ausgehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hitzehärtbare Harz ein flüssiges Urethan ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Beschichtung auf eine vor­ bestimmte gleichmäßige Dicke geschliffen wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewebeschlauch auf den beschichteten Dorn aufgeschrumpft wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschrumpfen des Gewebeschlauchs durch Anwendung von Hitze erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der zweiten Beschichtung überschüssiges Harz so abge­ streift wird, daß an der Außenseite des Bandes durch den Gewebeschlauch Buckel gebildet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das überschüssige Harz so abgestreift wird, daß sich die zweite Beschichtung nur bis zu den äußersten Stellen des Gewebeschlauchs erstreckt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der ersten Beschichtung ein Trennmittel auf den Dorn aufgebracht wird und zum Abnehmen des Bandes von dem Dorn Druckluft zwischen die glatte Oberfläche des Dornes und die erste Beschichtung eingeführt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Beschichtung mittels einer Infrarot-Heizung ausgehär­ tet werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche da­ durch gekennzeichnet, daß die zweite Beschichtung so ausgehärtet wird, daß sie mit der ersten Beschichtung zu einer kontinuierlichen, den Gewebeschlauch ein­ kapselnden Schicht verschmilzt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn während der Aufbringung der ersten und zweiten Beschichtung gedreht wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn während der Aushärtung der ersten und zweiten Beschichtung und während des Aufschrumpfens des Gewebeschlauches vor einer einem Teil des Umfangs des Dorns gegenüberliegenden Heiz­ einrichtung gedreht wird.