DE3917308A1 - Pressfilz - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Preßfilz
zur Beförderung einer Faserbahn durch die Pressenpartie
einer Papiermaschine und zum Aufnehmen von Wasser aus
der Faserbahn, welcher Preßfilz wenigstens eine Gewebe
schicht und eine Oberflächenschicht an beiden Seiten des
Filzes aufweist, von denen die erste Oberflächenschicht
an der Faserbahnseite des Filzes und die zweite Ober
flächenschicht an der von der Faserbahn abgewandten
Rückseite des Filzes vorgesehen ist, wobei die Luft
durchlässigkeit der beiden Oberflächenschichten wesent
lich kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit aller
Gewebeschichten.
Preßfilze werden in Papiermaschinen und der
gleichen, in deren Pressenpartien, verwendet, und zwar
zur Beförderung der Faserbahn durch die Pressenpartien
respektive zum Aufnehmen des aus der Faserbahn in der
Presse ausströmenden Wassers, das dann separat aus dem
Filz entfernt wird. Der Gebrauch bekannter Preßfilzkon
struktionen verursacht Wiedernaßwerdensprobleme, weil
das Wasser erst nach dem Preßspalt aus dem Filz entfernt
werden kann, nachdem er sich von der Bahn getrennt hat.
Dafür sind u. a. folgende Gründe vorhanden. Bei Preßvor
gang werden die Bahn und der Filz zusammengepreßt, wobei
Wasser aus der Bahn in den Filz eindringt, wobei das
Wasser in der Bahn und im Filz in fester Verbindung mit
einander stehen. Bei Wiederherstellen der Bahn und des
Filzes nach der Presse wirkt eine Kapillarkraft, die auf
die Strukturen der Bahn und des Filzes zurückzuführen
ist und die viel größer in der Bahn ist als im Filz.
Daraus folgt, daß das restliche Wasser in der Bahn im
Filz befindliches Wasser durch dessen Oberflächenschicht
aus dem Filz mit sich ziehen kann und daß das schon er
reichte Preßresultat bemerkenswert schlechter wird.
Man hat versucht, diese Erscheinung aus bekannten
Filzstrukturen in der Weise zu eliminieren, daß die
bahnseitige Oberflächenschicht möglichst dicht gemacht
wird, damit die Kapillarkraft darin vergrößert werden
kann und damit das Wasser somit in den Filz anstatt in
die Bahn absorbiert werden kann. Dadurch ist jedoch
keine bemerkenswerte Verbesserung bezüglich des Wieder
naßwerdens erreicht worden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen
Preßfilz zustandezubringen, mittels dessen ein Wieder
naßwerden besser als vorher verhindert werden kann, und
die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Luft
durchlässigkeit der rückseitigen Oberflächenschicht we
sentlich kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit der
bahnseitigen Oberflächenschicht.
Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht
darin, daß der Preßfilz veranlaßt werden kann, als
eine Art Unterdruckpumpe zu fungieren, in der die
dichtere, rückseitige Oberflächenschicht als Pumpen
membran fungiert und bei Expansion des Filzes nach dem
Preßspalt im Filz befindliches Wasser aus der bahnsei
tigen Oberflächenschicht in die undichtere Gewebeschicht
des Filzes saugt und somit das Wasser im Filz von dem
Wasser in der Bahn trennt und von der Einwirkung von
Kapillarkräften befreit. Dies basiert auf der Tatsache,
daß der Filz bedeutend mehr expandiert als die Bahn, wo
bei seine Volumenänderung und entsprechend der dadurch
entstandene Unterdruck das Wasser mehr beeinflußt als
der in der Bahn entstandene Unterdruck.
Die Erfindung wird ausführlicher in den beige
fügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine konventionelle, mittels Walzen
ausgeformte Presse schematisch,
Fig. 2 eine Bahn und einen Filz in einem Preß
spalt und einen darin wirkenden hydraulischen Druck
schematisch ausführlicher,
Fig. 3a-3c die Bahn und den erfindungsgemäßen
Filz an verschiedenen Stellen des Preßspalts und den
Übergang von Wasser aus der Bahn in den Filz und
Fig. 4 einen Querschnitt einer zum Ausführen
der Erfindung vorzugsweise geeigneten Faser.
Fig. 1 zeigt eine Presse, die aus Walzen 1 und
2 besteht. Eine Faserbahn 3 und ein Preßfilz 4 werden
zusammen durch die Presse geleitet, wobei das Wasser
in der Bahn 3 in einen Raum eindringt, der von Poren
der Gewebestruktur des Filzes 4 ausgeformt ist.
In Fig. 2 werden das Verhalten der Bahn 3 und
des Filzes 4 in der Presse gemäß Fig. 1 und ein Druck
ausführlicher gezeigt, dem das Wasser ausgesetzt ist
und der innerhalb der Bahn und des Filzes wirkt, wenn
sie sich an verschiedenen Stellen der Preßzone befinden.
Wenn die Bahn 3 und der Filz 4 den Anfang der Preßzone
erreichen, beginnt an Stelle A ein Preßdruck zu wirken,
der die Bahn 3 und den Filz 4 zusammenpreßt, wobei der
Druck, dem das Wasser in der Bahn 3 ausgesetzt ist,
Wasser aus der Bahn 3 in den Filz 4, in Poren dessen
Gewebes, schiebt. Die Strömung des Wassers setzt in der
Richtung des Pfeils bis an Stelle B fort, bis der Druck
aufhört zu wirken, dem das Wasser nach Beginn einer Ex
pansion des Filzes 4 ausgesetzt ist. Von Stelle B an
expandieren die Bahn 3 und der Filz 4 schnell, wobei
darin Unterdruck entsteht und das Wasser versucht, in
folge einer Kapillarwirkung gegen die Bahn 3 zu
fließen.
In den Fig. 3a-3c wird die Funktion des er
findungsgemäßen Filzes an verschiedenen Stellen des
Preßspalts ausführlicher gezeigt. Fig. 3a entspricht
der Situation der Fig. 2 an Stelle A und weist in der
Bahn 3, deren Faserstruktur deutlichkeitshalber nicht
angeführt wird, Wasser 8 auf, das wesentlich den ganzen
freien Raum zwischen den Fasern der Bahn 3 füllt. Der
aus einer ersten, bahnseitigen Oberflächenschicht 5,
einer Gewebeschicht 6 und einer zweiten, rückseitigen
Oberflächenschicht 7 bestehende Filz 4 enthält in dieser
Phase wesentlich kein Wasser, sondern in der anschaulich
durch Schräglinierung bezeichneten Gewebeschicht 6 und
in den anschaulich durch überkreuzende Linierung be
zeichneten Oberflächenschichten 5 und 7 des Filzes ist
Raum vorgesehen, der mit Luft gefüllt ist. In der Stelle
B der Fig. 2 entsprechender Fig. 3b sind die Bahn 3
und der Preßfilz 4 zusammengepreßt worden, und das
Wasser, das den freien Raum zwischen den Fasern der Bahn
3 gefüllt hat, ist teilweise in Hohlräume des Filzes 4
gepreßt worden, und es hat zugleich die Luft daraus ver
drängt, die aus dem Filz 4 herausgedrungen ist.
Wenn die Bahn 3 und der Filz 4 beginnen, sich
von Stelle B gegen Stelle C zu bewegen, fangen die
beiden an, ihre ursprüngliche Dicke wieder aufzunehmen,
wobei in den beiden ein Unterdruck entsteht. Wenn die
rückseitige Oberflächenschicht 7 des Filzes 4 Luft er
findungsgemäß schlechter durchläßt als die bahnseitige
Oberflächenschicht 5, wird dadurch innerhalb des Filzes
eine Situation veranlaßt, in der die Luft schlecht aus
der rückseitigen Oberflächenschicht 7 gegen das Wasser
in der Gewebeschicht 6 strömen kann, wobei da ein grö
ßerer Unterdruck entsteht als bei konventionellen Preß
filzen. Daraus folgt wieder, daß das Wasser anläßlich
des bezüglichen Unterdrucks gegen die rückseitige Ober
flächenschicht 7 absorbiert wird und sich von dem Was
ser in der Bahn 3 trennt. Wenn das Wasser in der Bahn
3 und das Wasser im Filz 4 wesentlich getrennt sind,
existiert zwischen dem Wasser in der Bahn 3 und dem
Wasser im Filz 4 an der Grenzfläche der Bahn und des
Filzes keine Kapillarwirkung mehr, und das Wasser wird
somit nicht mehr aus dem Filz zurück in die Bahn absor
biert.
Die Oberflächenschichten des erfindungsgemäßen
Preßfilzes können in mehreren, auch an sich bekannten
Weisen hergestellt werden. Die bahnseitige Oberflächen
schicht kann konventionell so hergestellt werden, daß
an die Gewebeschicht 6 aus einer geeigneten Faser eine
aufgerauhte und glatte Schicht genadelt wird oder daß
sonst eine ausreichend glatte Oberflächenschicht gemäß
Forderungen ausgeformt wird. Die rückseitige Ober
flächenschicht kann wieder aus einem wesentlich dichten
Material, wie Polyuretan oder einem anderen entsprechen
den Material, hergestellt werden. Weiter kann die rück
seitige Oberflächenschicht so ausgeformt werden, daß an
die Rückfläche der Gewebeschicht eine aufgerauhte Ober
fläche genadelt wird, die dichter ist als die bahnsei
tige Oberflächenschicht und die dichter oder aus einer
feineren Faser genadelt sein kann als die bahnseitige
Oberfläche, oder beides, wobei ihre Luftdurchlässigkeit
in allen Fällen kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit
der bahnseitigen Oberfläche.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird zur Ausformung der rückseitigen
Oberflächenschicht 7 eine Faser 9 gemäß Fig. 4 mit
einem asymmetrischen Querschnitt verwendet, welche Faser
passend befestigt zugleich wie ein Ventil fungiert. Wenn
die Faser 9 an der Gewebestruktur so befestigt wird, daß
ihre dünne Kante hauptsächlich weiter draußen ist als
ihre dickere Kante, schiebt der im Filz 4 entstehende
Druck die dünnere Kante auswärts und läßt die Luft
leichter aus dem Filz herausströmen. Entsprechend, wenn
es Unterdruck im Filz entsteht, zieht er die dünne Kante
enger gegen den Filz, wobei Öffnungen in der rückseiti
gen Oberflächenschicht verdichtet werden und diese noch
luftundurchlässiger wird als früher. Daraus folgt, daß
weniger Luft durch die rückseitige Oberflächenschicht
strömen kann und die Fähigkeit des Filzes, das Wasser
weiter entfernt von der Bahn zu ziehen, verbessert
wird und die Entwässerungsfähigkeit des Filzes somit
intensiviert wird.
Oben sind nur einige Ausführungsformen der Er
findung angeführt worden, und die Erfindung ist in
keiner Weise damit verbunden. Die Oberflächenschichten
können in vielen verschiedenen Weisen hergestellt
werden und sie können in jedem Fall geeignet an der
Gewebeschicht befestigt werden. Die Gewebeschicht kann
aus einem Gewebe oder mehreren Geweben und einer ein
zelnen Gewebeschicht bestehen, die gegenseitig gleich
oder verschieden sein können.
Claims (6)
1. Preßfilz (4) zur Beförderung einer Faserbahn
(3) durch die Pressenpartie einer Papiermaschine und
zum Aufnehmen von Wasser aus der Faserbahn (3), welcher
Preßfilz (4) wenigstens eine Gewebeschicht (6) und eine
Oberflächenschicht (5, 7) an beiden Seiten des Filzes
(4) aufweist, von denen die erste Oberflächenschicht
(5) an der Faserbahnseite (3) des Filzes (4) und die
zweite Oberflächenschicht (7) an der von der Faserbahn
(3) abgewandten Rückseite des Filzes (4) vorgesehen ist,
wobei die Luftdurchlässigkeit der beiden Oberflächen
schichten (5, 7) wesentlich kleiner ist als die Luft
durchlässigkeit aller Gewebeschichten (6), dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftdurchlässig
keit der rückseitigen Oberflächenschicht (7) wesentlich
kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit der bahnseitigen
Oberflächenschicht (5).
2. Preßfilz (4) gemäß Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die rückseitige Ober
flächenschicht (7) aus einem wesentlich luftundurch
lässigen Material, wie Polyuretan oder dergleichen,
besteht.
3. Preßfilz (4) gemäß Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die rückseitige Ober
flächenschicht (7) aus an der Oberfläche des Preßfilzes
(4) durch Nadeln befestigter Faser besteht.
4. Preßfilz (4) gemäß Patentanspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Faser der rück
seitigen Oberflächenschicht (7) feiner ist als die
Faser der bahnseitigen Oberflächenschicht (5).
5. Preßfilz (4) gemäß Patentanspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Faser
der rückseitigen Oberflächenschicht (7) dichter ge
nadelt ist als die Faser der bahnseitigen Oberflächen
schicht (5).
6. Preßfilz (4) gemäß einem der Patentansprüche
3-5, dadurch gekennzeichnet, dass der
Querschnitt der Faser der rückseitigen Oberflächen
schicht (7) asymmetrisch ist.
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