DE3913110A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines bandes zur verwendung in einer entwaesserungspresse einer papiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bandes zur Verwendung in einer Papiermaschinen- Entwässerungspresse mit verlängertem Preßspalt.

Das wirksame Entfernen von Wasser aus der Faserstoffbahn in der Preßpartie einer modernen Papiermaschine ist ein wichtiger Faktor bei der wirtschaftlichen Herstellung von Papier. In der Vergangenheit wurde eine Vielzahl von Vorschlägen für eine verbesserte Entwässerung gemacht, die sich sowohl auf unterschiedliche Pressen-Konstruktionen als auch auf Verbesserungen in der Pressen-Bespannung oder dem Preßfilz bezogen, die bzw. der Wasser aus der nassen Faserstoffbahn absorbiert. Das Ziel dieser Vorschläge war es immer, so viel Wasser wie möglich aus der Faserstoffbahn zu entfernen, bevor sie die Trockenpartie der Papiermaschine erreicht. In dieser Partie wird die Faserstoffbahn Hitze ausgesetzt, um das Restwasser auszutreiben. Je mehr Wasser in der Preßpartie entfernt wurde, um so weniger Restwasser muß in der Trockenpartie entfernt werden. Dadurch verringern sich die mit der Erhitzung verbundenen Kosten, und die Papiermaschine kann wirtschaftlicher arbeiten.

Die Preßpartie einer Papiermaschine bestand ursprünglich aus einer Anzahl von Walzenpaaren, durch welche die nasse Faserstoffbahn entweder auf einem absorbierenden Filz oder zwischen zwei solchen Filzen hindurchgeführt wurde. Der Bereich zwischen den beiden Walzen, im folgenden als Klemmspalt bezeichnet, ist der Bereich, in welchem der Filz und die nasse Faserstoffbahn zusammen komprimiert werden und wo das aus der Faserstoffbahn ausgequetschte Wasser von dem Filz absorbiert wird.

Da der Klemmspalt nur eine begrenzte Ausdehnung hat, ist die Verweilzeit, d. h. der Zeitraum, über welchen sich ein bestimmter Längenabschnitt des Filzes und der Faserstoffbahn in dem Klemmspalt befindet, relativ kurz. Aus diesem Grunde besteht die Preßpartie vieler Papiermaschinen üblicherweise aus einer Anzahl von Preßwalzenpaaren, so daß eine ausreichende Wassermenge aus der Faserstoffbahn entfernt werden kann, bevor diese die Trockenpartie erreicht.

Zur Verbesserung der Entwässerung können die Oberflächen der Preßwalzen mit Löchern oder Nuten versehen werden, um Strömungspfade für das aus dem Filz austretende Wasser zu schaffen. Diese Maßnahmen verringern die Wiederbenetzung der Faserstoffbahn nach dem Austritt aus der Klemmstelle. Außerdem kann in einer mit Löchern versehenen Preßwalze ein Unterdruck erzeugt werden, um zusätzliche Wassermengen aus dem Filz und weg von der Faserstoffbahn zu ziehen. Eine derartige Vorrichtung wird als Saugpresse bezeichnet.

Andere Vorschläge zur Entfernung von größeren Wassermengen in der Pressenpartie beziehen sich auf Versuche zur Verlängerung der Verweilzeit im Klemmspalt. Dies kann durch Umhüllen der Preßwalzen mit einem elastischen, zusammendrückbaren Material erreicht werden, so daß der Klemmspalt geringfügig verbreitert wird, wenn die Preßwalzen zusammengebracht werden. Die Verweilzeit wird verlängert, weil eine vorbestimmte Teillänge der nassen Faserstoffbahn länger braucht, um diese geringfügig größere Strecke zu durchlaufen.

Die größte Verlängerung der Verweilzeit kann jedoch durch die Verwendung einer Presse mit verlängertem Klemmspalt erreicht werden. Hierbei wird eine der beiden Walzen einer üblichen Presse durch einen Druckschuh ersetzt. Dieser Schuh ist so lang wie die Preßwalze in Quermaschinenrichtung. Die Seite des Schuhes, die der Preßwalze zugewandt ist, ist konkav­ zylindrisch und hat etwa den gleichen Radius wie die Walze. Wenn der Schuh in eine Stellung nahe der Walze gebracht ist, ist ein enger Spalt zwischen der Oberfläche der umlaufenden Walze und der konkaven, stationären Oberfläche des Druckschuhes vorhanden. Mit einem Druckschuh geeigneter Größe ist die Länge dieses Spaltes viel größer als diejenige der Klemmstelle in einer konventionellen Zweiwalzen-Presse. Demzufolge wird beim Durchführen der Filze und der nassen Faserstoffbahn durch einen derartigen Spalt eine größere Verweilzeit erreicht und es wird mehr Wasser aus der Faserstoffbahn entfernt.

Mit der Verwendung einer derartigen Presse hat sich jedoch ein schwieriges Problem ergeben. Da die Oberfläche des Druckschuhes nicht in Bewegung ist, tritt aufgrund der Reibung zwischen dem Filz und dieser Oberfläche ein Verschleiß des Filzes ein. Um dieses Problem zu überwinden und um es weniger wahrscheinlich zu machen, daß der Filz durch Reibung beschädigt wird, wird ein spezielles Band zwischen der Oberfläche des Schuhes und dem Filz geführt. Ein derartiges Band, das auf der mit dem Druckschuh in Berührung stehenden Seite geschmiert wird, bildet eine Oberfläche, die in der gleichen Richtung wie der Filz bewegt wird. Der Filz ist einem geringerem Verschleiß durch Reibung unterworfen, da er mit dem Band durch die Klemmstelle bewegt wird und nicht selbst auf dem Druckschuh gleitet.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung eines derartigen Bandes, das weniger Herstellungsschritte als bisher erfordert und die Verwendung von Polymerstoffen zur Tränkung oder Beschichtung eines Textilsubstrates ermöglicht, dis bisher nicht eingesetzt werden konnten. Die Imprägnierung oder Beschichtung des Textilsubstrates dient dazu, das Durchtreten von Schmiermittel durch das Band und eine Verschmutzung des Filzes und der Faserstoffbahn zu vermeiden.

Die Erfindung schlägt die Verwendung einer großen beheizten Plattenpresse vor, die aus zwei gegenüberliegenden Druckplatten und einer speziellen Einsatzplatte besteht. Das Textilsubstrat für das Band wird vorzugsweise in endloser Form vorgesehen und schlauchförmig um die Einsatzplatte gelegt. Die Einsatzplatte sollte mindestens so breit wie das Textilsubstrat sein und etwa die gleiche Länge und Breite wie die beiden Druckplatten haben.

Blätter aus einem nicht ausgehärteten, hitzehärtbaren oder thermoplastischen Polymer werden dann in die Zwischenräume zwischen der Innenseite des endlosen Textilsubstrats und der Einsatzplatte eingeführt. Darauf wird die Plattenpresse geschlossen und durch Druck und Hitze erreicht, daß das Textilsubstrat mit dem Polymer imprägniert wird. Falls nötig, kann das Polymer auf diese Weise auch ausgehärtet werden.

Nach einer bestimmten Zeit wird die Plattenpresse geöffnet und das endlose Textilsubstrat wird um die Einsatzplatte herum weiterbefördert, bis noch nicht mit Polymer imprägnierte Bereiche oberhalb und unterhalb der Einsatzplatte zu liegen kommen. Dann werden Blätter aus nicht ausgehärtetem Polymer wie vorher eingeführt und der beschriebene Prozeß wird wiederholt, bis die gesamte innere Oberfläche des endlosen Textilsubstrats so behandelt ist.

Abwandlungen dieses Verfahrens können beispielsweise darin bestehen, daß, wenn ein höherer Qualitätsstandard erwünscht ist, nur eine Seite der Einsatzplatte benutzt wird. In diesem Fall wird nur eine der beiden Druckplatten erhitzt und gegen die Einsatzplatte gedrückt, während die andere Druckplatte unbeheizt bleibt. Alternativ könnten Polymer-Blätter auf beiden Seiten des Textilsubstrats angebracht werden und nicht nur auf einer Seite.

Das Band und sein Herstellungsverfahren haben eine Anzahl von Vorteilen für den zukünftigen Verbraucher. Durch die Verwendung einer Plattenpresse und einer Einsatzplatte zur Herstellung der Spezialbänder erhält man ein Endprodukt, das während der Herstellung nicht umgedreht werden muß. Außerdem ist es nicht mehr notwendig, das Polymer auf die Oberfläche des Textil­ substrats als Beschichtung aufzubringen, die dann ausgehärtet und geschliffen werden muß. Dadurch können Einrichtungskosten gespart, die Herstellungszeit verkürzt und ein Band erzeugt werden, das die gegenwärtig verfügbaren Bänder übertrifft. Die gleichförmige Dicke des Bandes kann auf einfache Weise gesteuert werden, indem ein konstanter Abstand zwischen der Einsatzplatte und den beiden Druckplatten eingehalten wird. Schließlich kann durch die Verwendung einer Einsatzplatte und/oder von Druckplatten, deren Oberflächen nicht glatt sind, ein Band erzeugt werden, dessen Oberflächen Rippen, Nuten oder andere Oberflächenstrukturen haben.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines Bandes,

Fig. 2a, 2b und 2c sind Draufsichten auf verschieden ausgeführte Einsatzplatten und

Fig. 3a, 3b und 3c sind Schnitte der in Fig. 2a, 2b und 2c dargestellten Einsatzplatten.

Wie in Fig. 1 gezeigt, benötigt das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung der Spezialbänder eine beheizte Plattenpresse mit einer oberen Druckplatte 1 und einer unteren Druckplatte 2. Eine spezielle Einsatzplatte 3 ist in dem Zwischenraum zwischen den Druckplatten 1 und 2 angeordnet. Vorzugsweise haben die Oberflächen dieser Platten 1, 2 und 3 identische Abmessungen. Außerdem sollten die Druckplatten 1 und 2 und die Einsatzplatte 3 mindestens die gleiche Breite haben wie die Bänder, die mit dieser Plattenpresse hergestellt werden sollen.

Das Textilsubstrat 4 für das Band, das in endloser Form vorliegt, wird schlauchförmig um die Einsatzplatte 3 herum in die Zwischenräume zwischen der Einsatzplatte 3 und den oberen und unteren Druckplatten 1 und 2 eingeführt. Dieses Textilsubstrat 4 kann ein- oder mehrlagig und aus einem Gewebe aus Polyester-Monofilgarnen in einer Webart bestehen, die ausreichend offen ist, um vollständig imprägniert und beschichtet zu werden. Dadurch wird die Entstehung von Hohlräumen vermieden, die es der Schmierflüssigkeit zwischen dem Band und dem Druckschuh gestatten würden, durch das Band hindurchzutreten und den Filz und die Faserstoffbahn zu verschmutzen. Das Textilsubstrat 4 kann schließlich in jeder beliebigen Länge vorgesehen werden, da das erfindungsgemäße Verfahren keinen Dorn benötigt.

Angetriebene Rollen 5, über welche das endlose Textilsubstrat 4 geführt ist, halten dieses in Richtung des Pfeils 6 straff und schieben es absatzweise vor, wie dies im folgenden beschrieben wird. Blätter aus einem nicht ausgehärteten Polymer, beispiels­ weise Polyurethan, werden zwischen beide Seiten der Einsatz­ platte 3 und den Abschnitten des Textilsubstrats 4 oberhalb und unterhalb der Einsatzplatte 3 eingeführt. Die Plattenpresse wird dann geschlossen, indem die obere Platte 1 und die untere Platte 2 aufeinander zu bewegt werden, wobei das Textilsubstrat 4 und die Polymer-Blätter 7 zwischen der Einsatzplatte 3 und den Druckplatten 1 und 2 zusammengedrückt werden. Druck und Hitze von der Plattenpresse schmelzen die Polymer-Blätter 7 und drücken das verflüssigte Material in die und um die Webstruktur des Textilsubstrats 4. Dabei kann gleichzeitig das Polymer ausgehärtet werden.

Am Ende des hierfür benötigten Zeitabschnittes wird die Plattenpresse geöffnet, indem die obere und die untere Druckplatte voneinander weg bewegt werden. Das Textilsubstrat 4 wird dann mit Hilfe der Rollen 5 weiterbewegt, und zwar bis zu einer Stelle, wo Bereich des Textilsubstrates 4, in welchen noch kein Polymer eingebracht wurde, oberhalb und unterhalb der Einsatzplatte 3 zu liegen kommen. Neue Polymer-Blätter 7 werden dann zwischen beide Seiten der Einsatzplatte 3 und den Abschnitten des Textilsubstrats 4 oberhalb und unterhalb derselben eingeführt. Diese Blätter werden eng an die vorher eingepreßten Blätter angeschlossen, und der vorher beschriebene Einpreßvorgang wird wiederholt.

Die beschriebenen Verfahrensschritte werden wiederholt, bis die Innenseite des Textilsubstrats 4 vollständig mit dem Polymer imprägniert bzw. beschichtet ist.

Wie erwähnt, ist es oftmals erwünscht, ein Band für eine Entwässerungspresse mit verlängertem Klemmspalt zu haben, dessen Oberflächen nicht vollständig glatt sind, sondern Nuten, Vertiefungen oder andere Oberflächenstrukturen aufweisen. Dies kann erreicht werden, indem Einsatzplatten und/oder Druckplatten mit Oberflächenmustern verwendet werden, die bei der Herstellung des Bandes auf dessen Oberflächen übertragen werden. Fig. 2a zeigt die Draufsicht einer glatten Einsatzplatte oder Druckplatte, und Fig. 3a ist ein Querschnitt dieser Platte, zur Herstellung eines Bandes mit glatter Oberfläche. Ein genutetes Band kann durch Verwendung einer genuteten Einsatzplatte und/oder Druckplatte mit Nuten 8 erzeugt werden, die in Draufsicht in Fig. 2b und im Querschnitt in Fig. 3b dargestellt ist. Durch Verwendung einer Einsatz­ platte und/oder einer Druckplatte mit Vorsprüngen 9, wie in Fig. 2c und 3c dargestellt, kann ein Band mit Vertiefungen hergestellt werden. Eine unendliche Anzahl weiterer möglichen Oberflächenmuster kann erzeugt werden durch die Verwendung entsprechender geeigneter Einsatzplatten und/oder Druckplatten während der Herstellung des Bandes.

Obgleich vorstehend ein Verfahren beschrieben wurde, bei dem nur die Innenseite des Textilsubstrates 4 beschichtet wurde, ist es grundsätzlich möglich, gleichzeitig auch die Außenfläche des Textilsubstrates zu beschichten, indem Polymer-Blätter auch zwischen der Außenfläche des Textilsubstrates und den Druckplatten eingebracht werden.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung eines Bandes zur Verwendung in einer Papiermaschinen-Entwässerungspresse mit verlängertem Klemmspalt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Anordnung eines Textilsubstrates und einer Einsatzplatte in dem Raum zwischen zwei Druckplatten einer Plattenpresse,
• b) Einführen eines Polymer-Blattes in die Plattenpresse zwischen dem Textilsubstrat und mindestens einer Platte,
• c) Schließen der Plattenpresse,
• d) Öffnen der Plattenpresse nach einem Zeitraum, der ausreicht, um das Polymer zu schmelzen und in flüssiger Form in das Textil-Substrat zu drücken,
• e) Vorschieben des Textilsubstrates in der Plattenpresse bis zu der Stelle, wo noch nicht mit Polymer beschichtetes Substrat der Einsatzplatte benachbart ist,
• f) Einführen eines weiteren Polymer-Blattes in die Plattenpresse derart, daß es an das vorher eingepreßte Polymer- Blatt anschließt, und
• g) Wiederholen der Schritte c) bis einschl. f), bis die gesamte Länge des Textilsubstrates mit dem Polymer beschichtet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilsubstrat in endloser Form um die Einsatzplatte herumgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilsubstrat in einem straffen Zustand um die Einsatzplatte herum gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Polymer-Blätter zwischen beide Oberflächen der Einsatzplatte und dem Textilsubstrat eingeführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Polymer-Blätter auf beiden Seiten des Textilsubstrates in die Plattenpresse eingeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Textilsubstrat ein loses Gewebe aus Polyester-Monofilgarnen verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Textilsubstrat ein ein- oder mehrlagiges Gewebe verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polymer Polyurethan verwendet wird.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Plattenpresse mit zwei Druckplatten (1, 2), die aufeinander zu bewegbar sind, und eine Einsatzplatte (3) zwischen den Druckplatten, die mit mindestens einer Druckplatte einen Spalt veränderlicher Breite zur Aufnahme des Textilsubstrates (4) und des Polymer-Blattes (7) begrenzt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Druckplatten (1, 2) beheizbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Plattenpresse je eine Rolle (5) angeordnet ist, um die das Textilsubstrat (4) in endloser Form herum­ geführt ist und von denen mindestens eine als Spannrolle ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Rollen (5) als Antriebsrolle zum Vorschub des Textilsubstrates (4) ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Einsatzplatte (3) und/oder der Druckplatten (1, 2) glatt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Einsatzplatte (3) und/oder der Druckplatten (1, 2) mit einem Muster versehen sind.