DE69116152T2

DE69116152T2 - Band für eine langspaltpresse mit anisotrop gewebten armierungsgeweben

Info

Publication number: DE69116152T2
Application number: DE69116152T
Authority: DE
Inventors: Paul Mccarten; Eugene Slagowski
Original assignee: Beloit Technologies Inc
Current assignee: Beloit Technologies Inc
Priority date: 1990-07-31
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1996-06-20
Anticipated expiration: 2011-07-06
Also published as: WO1992002678A1; DE69116152D1; CA2088477A1; JPH0832993B2; FI95823C; MX9100406A; US5062924A; CN1059573A; BR9106712A; CN1032498C; FI95823B; JPH05505428A; EP0541583B1; EP0541583A1; FI930397A; KR0167087B1; FI930397A0; CA2088477C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drucktuch für eine Presse mit ausgedehntem Walzenspalt. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Drucktuch, das für die Verwendung in einer Presse mit ausgedehntem Walzenspalt einer Papiermaschine eine Verstärkung aus gewebtem Grundmaterial hat.

INFORMATIONSOFFENBARUNGSANGABE

In der Papierherstellung wird Papierzeug auf ein sich bewegendes Fourdrinier Drahtnetz ausgeworfen, so dass im Papierzeug enthaltenes Wasser davon abtropft und eine gebildete Papierbahn darauf zurückbleibt. Die gebildete Papierbahn wird anschliessend zwischen zusammenwirkende Pressenteile geführt, so dass übermässiges Wasser in der gebildeten Papierbahn daraus ausgepresst wird.
Die zusammenwirkenden Pressenteile umfassen üblicherweise ein Paar von gegenläufig drehenden Druckwalzen, welche einen dazwischenliegenden pressenden Walzenspalt definieren, um die gebildete Papierbahn zu pressen. In neuerer Zeit wurden jedoch Pressen mit ausgedehntem Walzenspalt verwendet, um solches Wasser aus der gebildeten Papierbahn zu entfernen.
Eine Presse mit ausgedehntem Walzenspalt umfasst im wesentlichen eine drehbare Stützwalze und ein mit ihr zusammenwirkender langgezogener Schuh, der gegenüber der Stützwalze beweglich ist, um dazwischen einen langgezogenen pressenden Walzenspalt zu definieren, um Wasser aus der gebildeten Papierbahn zu pressen. Ein Drucktuch für die Presse erstreckt sich in einer geschleiften Anordnung durch den langgezogenen pressenden Walzenspalt, so dass die Papierbahn zwischen dem Drucktuch und der Stützwalze angeordnet ist. Zwischen dem Schuh und dem Drucktuch wird Schmierung bereitgestellt, so dass das Drucktuch bezüglich dem Schuh in Maschinenrichtung gleitet, um die Papierbahn während der Bewegung der Papierbahn durch die Pressenpartie zu stützen.
Die oben erwähnte Presse mit ausgedehntem Walzenspalt hat sich als sehr erfolgreich erwiesen für die Entfernung von grösseren Mengen von Wasser aus einer gebildeten Papierbahn, im Vergleich mit den oben erwähnten Pressen, welche gegenläufig drehende Druckwalzen haben. Der hauptsächliche Grund für eine solche verbesserte Fähigkeit zum Entfernen von Wasser liegt in der erhöhten Verweilzeit der Papierbahn innerhalb des langgezogenen pressenden Walzenspaltes.
Insbesondere wird ein erster Filz zwischen der Papierbahn und dem Drucktuch angeordnet, um das aus der Papierbahn gepresste Wasser zu absorbieren. Das Drucktuch muss jedoch notwendigerweise aus einem nicht porösen Material gebildet sein, damit das oben erwähnte Schmiermittel zwischen dem Schuh und dem Drucktuch nicht den ersten Filz und die Papierbahn verunreinigt. Demzufolge hat es sich als notwendig erwiesen, die Stützwalze zu belüften, so dass das aus der Papierbahn gepresste Wasser aus der Umgebung des langgezogenen pressenden Walzenspaltes entweichen kann.
Mit der Bereitstellung einer belüfteten Stützwalze hat es sich als notwendig erwiesen, einen zweiten Druckfilz bereit zu stellen, der zwischen der Papierbahn und der Stützwalze angeordnet ist, weil sonst die gerillte oder auf eine andere Art belüftete Stützwalze die Oberfläche auf der gepressten Papierbahn markieren würde.
Demzufolge sind mit der oben erwähnten Anordnung einer Presse mit ausgedehntem Walzenspalt mit zwei Filzen die Eigenschaften der Oberfläche der resultierenden Papierbahn weniger gut als es wünschenswert wäre für die Herstellung von Papieren in Schreib- oder Druckqualität, weil wegen dem Kontakt mit den entsprechenden Druckfilzen beide Oberflächen der resultierenden Papierbahn eine relativ rauhe Oberflächentextur aufweisen.
Deshalb wurden Drucktücher für die Presse vorgeschlagen, die eine Vielzahl von Rillen oder Ähnlichem in Maschinenrichtung definieren, um das Belüften des lariggezogenen Walzenspaltes der Presse zu unterstützen. Solche belüftete Drucktücher vermeiden die Notwendigkeit für belüftete Stützwalzen und erlauben potentiell die Herstellung einer Papierbahn, bei der eine Seite der Papierbahn direkt eine glatte äussere Oberfläche der Stützwalze berührt, wodurch eine glatte, bedruckbare Oberfläche auf der resultierenden Papierbahn erzeugt wird.
Obwohl die Bereitstellung eines gerillten Drucktuches der oben erwähnten Art bereits vorgeschlagen wurde, wie zum Beispiel in U.S. Patent Nr. 4 908 103 von Cronin et al., traten bei der praktischen Produktion eines solchen Drucktuches viele Probleme auf. Ein Drucktuch dieser Art ist auch EP-A-O 336 876 offenbart (Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 17).
Eines unter solchen Problemen ist das Problem der "Fassbildung", das aus der Tendenz der durch das Drucktuch definierten gerillten Kanäle besteht, zusammengedrückt zu werden, wenn sie verbreitet einem Druck ausgesetzt werden. Das Zusammendrücken von solchen Pillen behindert den Fluss von Wasser durch diese Rillen in einem grossen Ausmass, und in vielen Fällen versaged diese "fassförmigen" Rillen bei der Belüftung des Walzenspaltes der Presse vollständig.
Ebenso besteht für ein gerilltes Drucktuch der zuvor erwähnten Art die Tendenz, unter den in der Umgebung eines ausgedehnten Walzenspaltes zu findenden extremen Drücken aufgeblättert zu werden. Solche Pressen mit ausgedehntem Walzenspalt operieren typischerweise im Bereich von 6 000 Pfund pro linearem Irich, und solche Drücke bewirken üblicherweise, dass solche gerillte Drucktücher nach ein paar Stunden ihrer Verwendung brechen und aufgeblättert werden.
Die vorliegende Erfindung versucht die oben erwähnten Probleme zu überwinden, indem ein Drucktuch aus dem Plastik Polyurethan bereit gestellt wird, das eine Verstärkung aus gewebtem Grundmaterial hat, welche anisotrope Eigenschaften aufweist. Insbesondere umfasst das gewebte Grundmaterial Fasern, die in Maschinenrichtung und quer zur Maschinenrichtung angeordnet sind. Die Fasern quer zur Maschinenrichtung haben eine grössere Steifheit als die Fasern, die in Maschinenrichtung angeordnet sind, so dass es dem Drucktuch ermöglicht wird, sich durch die langgezogene Pressenpartie und um die verschiedenen Leitwalzen zu biegen, während die Steifheit quer zur Maschinenrichtung die Fassbildung der Rillen und die Aufblätterung des Drucktuches verhindert.
Es ist demzufolge eine hauptsächliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drucktuch bereit zu stellen, welches die zuvor erwähnten Unzulänglichkeiten der Drucktücher nach dem bekannten Stand der Technik überwindet und welches einen beträchtlichen Beitrag zur Technik des Pressens von Papier liefert.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Drucktuches, das anisotrope Eigenschaften hat, so dass der Elastizitätsmodul der Fasern des Grundmaterials quer zur Maschinenrichtung grösser ist als der Elastizitätsmodul der Fasern in Maschinenrichtung, damit es dem Drucktuch ermöglicht wird, sich während dem Durchgang durch eine langgezogene Pressenpartie zu biegen, während die Aufblätterung des Drucktuches und die Fassbildung der definierten Rillen dadurch verhindert wird.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drucktuch bereit zu stellen, däs anisotrope Eigenschaften hat und das belüftet ist, damit es bei der Verwendung desselben möglich wird, Papiere mit einer Qualität zum Schreiben und Drucken herzustellen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drucktuch bereit zu stellen, das anisotrope Eigenschaften hat, wbbei das Drucktuch gebildet wird, indem ein gewebter Grundstoff getränkt wird und dieser getränkte Grundstoff spiralförmig auf eine Spindel gewickelt wird, und anschliessend das resultierende Drucktuch von der Spindel entfernt wird, nachdem es getrocknet und gerillt worden ist.
Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann durch eine Betrachtung der nachfolgend enthaltenen detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drucktuch für eine Presse mit ausgedehntem Walzenspalt und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das Drucktuch umfasst einen gewebten Grundstoff, der eine erste Vielzahl von Fasern enthält, die in Maschinenrichtung angeordnet sind. Die erste Vielzahl von Fasern haben einen Elastizitätsmodul, der es erlaubt, dass das Drucktuch während der Bewegung des Drucktuches durch die Presse mit ausgedehntem Walzenspalt gebogen wird. Der Grundstoff enthält auch eine zweite Vielzahl von Fasern, die mit der ersten Vielzahl von Fasern verwebt ist und quer zur Maschinenrichtung angeordnet ist. Die zweite Vielzahl von Fasern hat einen Elastizitätsmodul, der grösser ist als der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern, um zu verhindern, dass das Drucktuch quer zur Maschinenrichtung gebogen wird.
Auf den Grundstoff wird in Wärme aushärtendes Plastik aufgetragen, so dass das Plastik durch den Grundstoff verstärkt wird. Das Plastik definiert eine Vielzahl von Lüftungslöchern, um zu erlauben, dass Wasser in flüssigem und gasförmigem Zustand von der Presse mit ausgedehntem Walzenspalt weg entweicht während der Verwendung derselben. Die zweite Vielzahl von Fasern verhindert wegen ihrem grösseren Elastizitätsmodul, dass die Lüftungslöcher während der Verwendung der Presse mit ausgedehntem Walzenspalt zusammengedrückt werden.
In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung definiert das Drucktuch eine Endlosschleife, so dass sich bei der Verwendung des Drucktuches das Drucktuch stetig durch einen ausgedehnten Walzenspalt bewegt, der durch die Presse mit ausgedehntem Walzenspalt definiert wird.
Die erste Vielzahl von Fasern ist in Richtung der Kettfäden angeordnet und besteht aus Polyesterfasern.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die erste Vielzahl von Fasern, die in Richtung der Kettfäden angeordnet ist, aus Nylonfasern.
In verschiedenen anderen alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht die zweite Vielzahl von Fasern, die in Schussrichtung angeordnet sind, wahlweise aus Glas-, Quarz-, Graphit-, Aramid-, Polyethylen- mit hohem Molekulargewicht oder Keramikfasern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das in Wärme aushärtende Plastik aus Polyurethan, das auf beide Seiten des gewebten Grundstoffes aufgetragen wird.
Ebenso umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der gewebte Grundstoff, auf den Polyurethan auf beide Seiten aufgetragen wurde, einen spiralförmig gewickelten Grundstoff, wobei auf den spiralförmig gewickelten Grundstoff eine innere und eine äussere Schicht aus Polyurethan aufgetragen ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das Drucktuch durch eine Vielzahl von Rillen in Maschinenrichtung belüftet, die durch das in Wärme aushärtende Plastik definiert werden. Die Anordnung ist so, dass bei der Verwendung der Presse mit ausgedehntem Walzenspalt Wasser, das von einem Filz ausgestossen wird, der mit einer gebildeten Papierbahn und einem Drucktuch zusammenliegend durch die Presse mit ausgedehntem Walzenspalt läuft, von der Presse mit ausgedehntem Walzenspalt weg kanalisiert wird, so dass, wenn eine Stützwalze der Presse mit ausgedehntem Walzenspalt eine Glattwalze ist, eine genügende Belüftung der Presse mit ausgedehntem Walzenspalt ermöglicht wird damit eine glatte Oberfläche der Glattwalze die Papierbahn direkt berührt, wodurch eine glatte Oberfläche auf diejenige Oberfläche der Papierbahn, welche die Glattwalze berührt, übertragen wird.
Das Plastik definiert eine Vielzahl von Lüftungslöchern um zu erlauben, dass Wasser in flüssigem oder gasförmigem Zustand während der Verwendung der Presse mit ausgedehntem Walzenspalt von ihr weg entweicht. Die zweite Vielzahl von Fasern verhindert, dass die Lüftungslöcher während der Verwendung der Presse mit ausgedehntem Walzenspalt zusammengedrückt werden. Die Mischung verleiht dem Drucktuch die Eigenschaft, dass das Drucktuch quer zur Maschinenrichtung eine grössere Steifheit aufweist im Vergleich zur Steifheit des Drucktuches in Maschinenrichtung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die zweite Vielzahl von Fasern zusammen mit der ersten Vielzahl von Fasern verwebt und quer zur Maschinenrichtung angeordnet. Die zweite Vielzahl von Fasern umfasst eine Mischung aus einem ersten Teil von Fasern, die einen Elastizitätsmodul haben, der grösser ist als der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern, und aus einem zweiten Teil von Fasern der zweiten Vielzahl von Fasern, die einen Elastizitätsmodul haben, der ungefähr gleich gross ist wie der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern, um ein Biegen des Drucktuches quer zur Maschinenrichtung und ein Aufblättern des Drucktuches zu verhindern.
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestent der erste Teil von Fasern aus Polyesterfasern und der zweite Teil von Fasern aus Glasfasern.
Die vorliegende Erfindung schliesst auch ein Verfahren ein, um ein Drucktuch für eine Presse mit ausgedehntem Walzenspalt herzustellen, welche einen Schuh und einen Filz umfasst. Das Verfahren umfasst die aufeinanderfolgenden Schritte einen Grundstoff aus einer ersten Vielzahl von Fasern, die in Maschinenrichtung angeordnet sind, und einer zweiten Vielzahl von Fasern, die quer zur Maschinenrichtung angeordnet sind, zu weben. Die erste Vielzahl von Fasern hat einen Elastizitätsmodul, der erlaubt, dass das Drucktuch während der Bewegung des Drucktuches durch die Presse mit ausgedehntem Walzenspalt gebogen wird, während die zweite Vielzahl von Fasern einen Elastizitätsmodul hat, der grösser ist als der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern, um zu verhindern, dass das Drucktuch quer zur Maschinenrichtung gebogen wird.
Der gewebte Grundstoff ist mit Polyurethan getränkt.
Der getränkte gewebte Grundstoff wird dann um eine glatte Spindel gewickelt.
Die umwickelte Spindel wird dann geheizt, so dass das Polyurethan geliert.
Die umwickelte Spindel wird dann in einem Heizofen weiter geheizt um das Polyurethan auszutrocknen. Danach wird das ausgetrocknete Drucktuch abgekühlt. Das Drucktuch wird dann auf eine einheitliche Dicke abgeschliffen und die äussere Oberfläche von ihm wird gerillt, während das Drucktuch noch durch die Spindel getragen wird. Schlussendlich wird das fertige Drucktuch von der Spindel entfernt.
Insbesondere wird der getränkte gewebte Grundstoff spiralförmig um eine Spindel gewickelt, und das spiralförmig gewickelte gewebte Grundstoff wird während dem Aufwickeln überlappt, so dass das getränkte gewebte Grundstoff eine Dicke erreicht, die grösser ist als die erforderliche Dicke des fertigen Drucktuches.
Viele Änderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann durch eine Betrachtung der nachfolgend enthaltenen detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich. Solche Änderungen und Variationen weichen jedoch nicht von der Idee und vom Rahmen der vorliegenden Erfindung ab, wie sie in den beigefügten Patentansprüchen definiert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Presse mit ausgedehntem Walzenspalt und zeigt ein Drucktuch gemäss der vorliegenden Erfindung, das sich durch diese hindurch erstreckt;
Figur 2 ist eine vergrösserte geschnittene Ansicht eines belüfteten Drucktuches gemäss der vorliegenden Erfindung und zeigt die Anordnung der Papierbahn bezüglich der Stützwalze;
Figur 3 ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige, die in Figur 2 gezeigt wird, aber sie zeigt die Rillen eines Drucktuches nach dem bekannten Stand der Technik, welche unter Druck der "Fassbildung" unterliegen;
Figur 4 ist eine Darstellung in Form eines Diagrammes, welche die ersten mit der Herstellung eines Drucktuches gemäss der vorliegenden Erfindung zusammenhängenden Schritte zeigt und beide Seiten eines gewebten Grundstoffes zeigt, die mit dem Plastik Polyurethan getränkt werden;
Figur 5 zeigt den gewebten Grundstoff, der spiralförmig auf eine Spindel gewickelt wird;
Figur 6 zeigt den getränkt en spiralförmig aufgewickelten Grundstoff, der geheizt wird, um zu bewirken, dass das Polyurethan geliert;
Figur 7 zeigt das Heizen des halb ausgetrockneten Drucktuches im Innern eines Ofens;
Figur 8 zeigt den Schritt des Absohleifens der äusseren Oberfläche des Drucktuches, während sich das Drucktuch noch auf der Spindel befindet; und
Figur 9 ist eine Darstellung in Form eines Diagrammes von der Erzeugung der Rillen auf dem Drucktuch.
Identische Bezugszeichen beziehen sich bei all den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf identische Teile.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Presse mit ausgedehntem Walzenspalt, die im allgemeinen mit 10 bezeichnet wird, und zeigt ein Drucktuch gemäss der vorliegenden Erfindung, das sich durch diese hindurch erstreckt.
Das Drucktuch, das im allgemeinen mit 12 bezeichnet wird, umfasst, wie in den Figuren 2 und 4 gezeigt wird, einen gewebten Grundstoff, der im allgemeinen mit 16 bezeichnet wird. Der Grundstoff 16 umfasst eine erste Vielzahl von Fasern 18, die in Maschinenrichtung, welche durch den Pfeil MD angezeigt wird, angeordnet sind. Die erste Vielzahl von Fasern 18 hat einen Elastizitätsmodul, der erlaubt, dass das Drucktuch 12 während der Bewegung des Drucktuches 12 durch die Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt gebogen wird.
Der Orundstoff 16 umfasst auch eine zweite Vielzahl von Fasern 20, 21 , 22, 23 und 24, die zusammen mit der ersten Vielzahl von Fasern 18 verwebt sind und die quer zur Maschinenrichtung angeordnet sind, wie durch den Pfeil CD angezeigt wird. Die zweite Vielzahl von Fasern 20 - 24 hat einen Elastizitätsmodul, der grösser ist als der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern 18, umein Biegen des Drucktuches 12 in einer Richtung CD quer zur Maschinenrichtung zu verhindern.
Auf den Grundstoff 16 wird in Wärme aushärtendes Plastik 26 aufgetragen, so dass das Plastik 26 durch den Grundstoff 16 verstärkt wird.
Das Plastik 26 definiert eine Vielzahl von Lüftungslöchern 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34 und 35, wie in der Figur 9 gezeigt wird, um das Entweichen von Wasser in flüssigem oder gasförmigem Zustand von der Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt weg während der Verwendung derselben zu erlauben. Wegen dem grösseren Elastizitätsmodul der Fasern 20 - 24 verhindert die zweite Vielzahl von Fasern 20 - 24, dass die Lüftungslöcher 28 bis 35 während der Verwendung der Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt zusammengedrückt werden.
Wie teilweise in der Figur 1 gezeigt wird, definiert das Drucktuch 12 eine Endlosschleife 36, so dass sich bei der Verwendung des Dtucktuches 12 das Drucktuch 12 stetig durch einen ausgedehnten Walzenspalt 38 bewegt, der durch die Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt definiert wird.
Die Figur 3 ist eine ähnliche Ansicht wie diejenige, die in der Figur 2 gezeigt wird, aber sie zeigt ein Drucktuch nach dem bekannten Stand der Technik mit den Rillen 28A und 29A, welche unter Druck der "Fassbildung" unterliegen.
In einer Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Vielzahl von Fasern 18 in Richtung MD der Kettfäden angeordnet und besteht aus Polyesterfasern.
In einer alternativen Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung ist die erste Vielzahl von Fasern 18 in Richtung MD der Kettfäden angeordnet und besteht aus Nylonfasern.
In verschiedenen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die zweite Vielzahl von Fasern 20 - 24 in Schussuchtung CD angeordnet und besteht entweder aus Glas-, Quarz-, Graphit-, Aramid-, Polyethylen- mit hohem Molekulargewicht oder Keramikfasern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das in Wärme aushärtende Plastik 26 aus Polyurethan, das auf beide entsprechende Seiten 40 und 42 des gewebten Grundstoffes 16 aufgetragen wird. Das Polyurethan kann jedoch auf eine Seite des Grundstoffes 16 gegossen werden um ihm zu erlauben, aufgesaugt zu werden und den Grundstoff 16 zu tränken, so dass beide Seiten von ihm mit Polyurethan bedeckt sind.
Der gewebte Grundstoff 16, bei dem das Polyurethan 26 auf beide Seiten 40 und 42 von ihm aufgetragen wurde, umfasst einen spiralförmig gewickelten Grundstoff, wie in der Figur 5 gezeigt wird, wobei auf den spiralförmig gewickelten Grundstoff 16 eine innere und eine äussere Schicht 44 und 46 aus Polyurethan aufgetragen ist.
Wie in der Figur 9 gezeigt wird, schliessen die Lüftungslöcher 28 bis 35 eine Vielzahl von Rillen in Maschinenrichtung mit ein, die durch die Schicht 44 aus in Wärme aushärtendem Plastik definiert werden. Die Anordnung ist so, dass bei der Verwendung der Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt Wasser, das von einem Filz 48 ausgestossen wird, der mit einer gebildeten Papierbahn W und einem Drucktuch 12 zusammenliegend durch die Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt läuft, wie in der Figur 1 gezeigt wird, von der Presse mit ausgedehntem Walzenspalt weg kanalisiert wird. Wenn eine Stützwalze 50 der Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt eine Glattwalze ist, ist eine genügende Belüftung der Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt ermöglicht, so dass eine glatte Oberfläche 52 der Glattwalze 50 die Papierbahn W direkt berührt, um eine glatte Oberfläche auf diejenige Oberfläche 54 der Papierbahn W zu übertragen, welche die Glattwalze 50 berührt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Grundstoff 16 eine erste Vielzahl von Polyesterfasern 18, die in Maschinenricntung MD angeordnet sind. Die erste Vielzahl von Fasern 18 hat einen Elastizitätsmodul, der es erlaubt, dass das Drucktuch während der Bewegung des Drucktuches 12 durch die Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt gebogen wird.
Die zweite Vielzahl von Fasern 20 - 24 ist mit der ersten Vielzahl von Fasern 18 verwebt und in einer Richtung CD quer zur Maschinenrichtung angeordnet. Die zweite Vielzahl von Fasern 20 - 24 ist eine Mischung aus einem ersten Teil von Fastern 20, 23 und 24, die einen Elastizitätsmodul haben, welcher grösser ist als der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern 18. Die Mischung umfasst auch einen zweiten Teil von Fasern 21, 22 der zweiten Vielzahl von Fasern 20 - 24, wobei der zweite Teil von Fasern 21, 22 einen Elastizitätsmodul hat, der ungefähr gleich gross ist wie der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern 18, um zu verhindern, dass das Drucktuch 12 in einer Richtung CD quer zur Maschinenrichtung gebogen wird und um ein Aufblättern des Drucktuches 12 zu verhindern.
Das in Wärme aushärtende Plastik 26 wird so auf den Grundstoff 16 aufgetragen, dass das Plastik durch den Grundstoff 16 verstärkt wird.
Das Plastik 26 definiert eine Vielzahl von Lüftungslöchern 28 bis 35, um zu erlauben, dass Wasser in flüssigem und gasfömigem Zustand während der Verwendung der Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt von derselben weg entweicht. Die zweite Vielzahl von Fasern 20 - 24 verhindert, dass die Lüftungslöcher 28 bis 35 während der Verwendung der Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt zusammengedrückt wird. Die Mischung aus Fasern 20, 23 und 24 sowie 21, 22 verleiht dem Drucktuch 12 in einer Richtung CD quer zur Maschinenrichtung eine grössere Steifheit im Vergleich zur Steifheit des Drucktuches 12 in Maschinenrichtung MD.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht der erste Teil der Fasern 20, 23 und 24 aus Polyesterfasern, während der zweite Teil der Fasern 21 und 22 aus Glasfasern besteht.
Wie in den Figuren 4 - 9 gezeigt wird, umfasst die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren für die Herstellung eine Drucktuches 12 für eine Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt, die einen Schuh 56 und einen Filz 28 umfasst. Das Verfahren umfasst die aufeinanderfolgenden Schritte, einen Grundstoff 16 aus einer ersten Vielzahl von Fasern 18, die in Maschinenrichtung MD angeordnet sind, und einer zweiten Vielzahl von Fasern 20 - 24, die in einer Richtung CD quer zur Maschinenrichtung angeordnet sind, zu weben. Die erste Vielzahl von Fasern 18 hat einen Elastizitätsmodul, der erlaubt, dass das Drucktuch 12 während der Bewegung des Drucktuches 12 durch die Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt gebogen wird. Die zweite Vielzahl von Fasern 20 - 24 umfasst Fasern, die einen Elastizitätsmodul haben, der grösser ist als der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern 18, um zu verhindern, dass das Drucktuch 12 in einer Richtung CD quer zur Maschinenrichtung gebogen wird.
Das Verfahren umfasst auch den Schritt, den gewebten Grundstoff 16 mit Polyurethan 26 zu tränken.
Der getränkte gewebte Grundstoff 16 wird dann um eine glatte Spindel 58 gewickelt, wie in der Figur 5 gezeigt wird.
Die umwickelte Spindel 58 wird dann durch die Heizelemente 60 und 62 geheizt, so dass das Polyurethan 26 geliert, wie in der Figur 6 gezeigt wird.
Die umwickelte Spindel 58 wird innerhalb eines Heizofens 64 weiter geheizt, wie in der Figur 7 gezeigt wird, um das Polyurethan 26 aus zutrocknen
Das ausgetrocknete Drucktuch 12 wird dann abgekühlt und danach abgeschliffen, wie in der Figur 8 gezeigt wird, wobei das Drucktuch 12 mit einer Schleifvorrichtung 66 auf eine einheitliche Dicke abgeschliffen wird.
Die äussere Oberfläche 68 des Drucktuches 12 wird dann gerillt, wie in der Figur 9 gezeigt wird, während das Drucktuch noch auf der Spindel 58 gehalten wird.
Schlussendlich wird das fertige Drucktuch von der Spindel 58 entfernt.
In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung des Drucktuches gemäss der vorliegenden Erfindung wird der getränkte gewebte Grundstoff spiralförmig um die Spindel 58 gewickelt, wobei der spiralförmig gewickelte gewebte Grundstoff, wie bei 70 angezeigt, während dem Aufwickeln überlappt wird, wie in der Figur 5 gezeigt wird, so dass der getränkte gewebte Grundstoff 16 eine Dicke erhält, die grösser ist als die erforderliche Dicke des fertigen Drucktuches.
In dem bevorzugten Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung wird der getränkte gewebte Grundstoff spiralförmig auf die Spindel 58 gewickelt. Deshalb werden bis zu einem gewissen Grad die erste und die zweite Vielzahl von Fasern nicht exakt in Maschinenrichtung MD respektive in einer Richtung CD quer zur Maschinenrichtung ausgerichtet sein. Der gewebte Grundstoff, der eine Breite von ungefähr 6 Inch aufweist und der überlappt wird, liefert jedoch Fasern, die sich ungefähr in Maschinenrichtung MD respektive in einer Richtung CD quer zur Maschinenrichtung erstrecken, und jeglicher Bezug in dieser Patentbeschreibung auf eine Mäschinenrichtung MD und eine Richtung CD quer zur Maschinenrichtung ist im zuvor erwähnten Zusammenhang zu verstehen.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist zu verstehen, dass die verschiedenen Bezüge auf das Plastik, das eine Vielzahl von Lüftungslöchern definiert, immer als Bezüge auf das verstärkte Plastik zu interpretieren sind, das eine Vielzahl von Lüftungslöchern definiert, weil in der Praxis bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein getränkter gewebter Grundstoff, der eine Breite von ungefähr 6 bis sieben Inch hat, spiralförmig um eine Spindel gewickelt wird, wobei jede Spiralwindung eine vorangehende Spiralwindung überlappt und axial um ungefähr einen halben Inch gegenüber der vorangehenden Spiralwindung verschoben ist, so dass das resultierende Drucktuch eine Dicke aufweist die ungefähr 10 bis 14 mal grösser ist als diejenige des getränkten gewebten Grundstoffes.
Ebenso ist, obwohl der getränkte gewebte Grundstoff spiralförmig um eine Spindel gewickelt ist, während der ganzen Patentbeschreibung zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung einer Spindel begrenzt ist, sondern auch die Bereitstellung eines beweglichen Stützriemens oder etwas Ähnlichem mit einschliesst.
Zusätzlich kann die erste Vielzahl von Fasern, die in Maschinenrichtung angeordnet ist, aus Polypropylen und / oder aus Fasern aus einem anderen Thermoplast bestehen.
Zusätzlich können, in der Richtung quer zur Maschinenrichtung oder in der Schussrichtung, Fasern aus Polypropylen, Polyester oder Nylon, oder eine Mischung aus ihnen, verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Drucktuch und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereit, welches das Problem der Fassbildung und der Aufblätterung verhindert und die Herstellung einer Papierbahn ermöglicht, auf der eine glatte, bedruckbare Oberfläche enthalten ist.

Claims

1. Drucktuch (12) für eine Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt, wobei das Drucktuch (12) umfasst:

einen Grundstoff (16), der eine erste Vielzahl von Fasern (18) umfasst, wobei die erste Vielzahl von Fasern (18) einen Elastizitätsmodul hat, der es erlaubt, dass das Drucktuch (12) während der Bewegung des Drucktuches (12) durch die Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt gebogen wird;

ein in Wärme aushärtendes Plastik (26) , das so auf Grundstoff (16) aufgetragen ist, dass das Plastik (26) durch den Grundstoff (16) verstärkt wird; und

bei dem das Plastik (26) eine Vielzahl von Lüftungslöchern (28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35) definiert, um zu erlauben, dass Wasser in flüssigem und gasförmigem Zustand während der Verwendung der Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt von derselben weg entweicht,

dadurch gekennzeichnet, dass der Grundstoff (16) ein gewehter Grundstoff (16) ist, wobei die erste Vielzahl von Fasern (18) in Maschinenrichtung (MD) angeordnet ist;

der Grundstoff (16) weiter eine zweite Vielzahl von Fasern (20, 21, 22, 23, 24) umfasst, die zusammen mit der ersten Vielzahl von Fasern (18) verwebt ist und in einer Richtung (CD) quer zur Maschinenrichtung angeordnet ist;

die zweite Vielzahl von Fasern (20 24) einen Elastizitätsmodul hat, der grösser ist als der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern (18), um ein Biegen des Drucktuches (12) in einer Richtung (CD) quer zur Maschinenrichtung zu verhindern, wobei die zweite Vielzahl von Fasern (20 - 24) wegen dem grösseren Elastizitätsmodul verhindert, dass die Lüftungslöcher (28-35), während der Verwendung der Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt, zusammengedrückt werden.

2. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucktuch (12) eine Endlosschleife (36) definiert, so dass sich bei der Verwendung des Drucktuches (12) das Drucktuch (12) stetig durch einen ausgedehnten Walzenspalt (38) bewegt, der durch die Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt definiert wird.

3. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vielzahl von Fasern (18) in Richtung (MD) der Kettfäden angeordnet ist und aus Polyesterfasern besteht.

4. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vielzahl von Fasern (18) in Richtung (MD) der Kettfäden angeordnet ist und aus Nylonfasern besteht.

5. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vielzahl von Fasern (20 - 24) in Schussrichtung (CD) angeordnet ist und aus Glasfasern besteht.

6. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vielzahl von Fasern (20 - 24) in Schussrichtung (CD) angeordnet ist und aus Quarzfasern besteht.

7. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vielzahl von Fasern (20 - 24) in Schussrichtung (CD) angeordnet ist und aus Graphitfasern besteht.

8. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vielzahl von Fasern (20 - 24) in Schussrichtung (CD) angeordnet ist und aus Aramidfasern besteht.

9. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vielzahl von Fasern (20 - 24) in Schussrichtung (CD) angeordnet ist und aus Fasern aus Polyethylen mit hohem Molekulargewicht besteht.

10. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Vielzahl von Fasern (20 - 24) in Schussrichtung (CD) angeordnet ist und aus Keramikfasern besteht.

11. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in Wärme aushärtende Plastik (26) aus Polyurethan besteht.

12. Drucktuch (12) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyurethan auf beide Seiten (40, 42) des gewebten Grundstoffes aufgetragen ist.

13. Drucktuch (12) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der gewebte Grundstoff (16), bei dem das Polyurethan auf beide Seiten (40, 42) aufgetragen ist, einen spiralförmig gewickelten Grundstoff (16) umfasst, wobei auf den spiralförmig gewickelten Grundstoff (16) eine innere und eine äussere Schicht (44, 46) aus Polyurethan aufgetragen ist.

14. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungslöcher (28 - 35) umfassen:

eine Vielzahl von Rillen(28 - 35) in Maschinenrichtung, die durch das in Wärme aushärtende Plastik definiert werden, wobei die Anordnung derart ist, dass bei der Verwendung der Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt Wasser, das von einem Filz (48) ausgestossen wird, der mit einer gebildeten Papierbahn (W) und einem Drucktuch (12) zusammenliegend durch die Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt läuft, von der Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt weg kanalisiert wird, so dass, wenn eine Stützwalze (50) der Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt eine Glattwalze ist, eine genügende Belüftung der Presse 10 mit ausgedehntem Walzenspalt ermöglicht ist, so dass eine glatte Oberfläche (52) der Glattwalze (50) die Papierbahn (W) direkt berührt, wodurch eine glatte Oberfläche auf diejenige Oberfläche (54) der Papierbahn (W) übertragen wird, welche die Glattwalze (50) berührt.

15. Drucktuch (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vielzahl von Fasern (18) aus Polyester besteht;

die zweite Vielzahl von Fasern (20 - 24) aus einer Mischung aus einem ersten Teil von Fasern (20, 23 und 24), die einen Elastizitätsmodul haben, welcher grösser ist als der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern (18), und einem zweiten Teil von Fasern (21, 22) der zweiten Vielzahl von Fasern (20 - 24) besteht, wobei der zweite Teil von Fasern (21, 22) einen Elastizitätsmodul hat, der ungefähr gleich gross ist wie der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern (18), um zu verhindern, dass das Drucktuch (12) in einer Richtung (CD) quer zur Maschinenrichtung gebogen wird und um ein Aufblättern des Drucktuches (12) zu verhindern;

wobei die Mischung (20, 23, 24 und 21, 22) dem Drucktuch (12) in einer Richtung (CD) quer zur Maschinenrichtung eine grössere Steifheit verleiht im Vergleich zur Steifheit des Drucktuches (12) in Maschinenrichtung (MD).

16. Drucktuch (12) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil von Fasern (20, 23, 24) aus Polyesterfasern besteht;

der zweite Teil von Fasern (21, 22) aus Glasfasern besteht.

17. Verfahren zur Herstellung eines Drucktuches (12) für eine Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt welche einen Schuh (56) und einen Filz (48) umfasst, wobei das Verfahren die aufeinanderfolgenden Schritte umfasst:

einen Grundstoff (16) bereit zu stellen, der eine erste Vielzahl von Fasern (18) enthält, die einen Elastizitätsmodul hat, der es erlaubt, dass das Drucktuch (12) während der Bewegung des Drucktuches (12) durch die Presse (10) mit ausgedehntem Walzenspalt gebogen wird; den Grundstoff (16) mit Polyurethan zu tränken;

den getränkten Grundstoff (16) um eine glatte Spindel (58) zu wickeln;

die umwickelte Spindel (58) zu heizen, so dass das Polyurethan geliert;

die umwickelte Spindel (58) innerhalb eines Heizofens (64) weiter zu heizen, um das Polyurethan auszutrocknen;

das ausgetrocknete Drucktuch (12) abzukühlen;

die äussere Oberfläche des Drucktuches (12) zu rillen, während das Drucktuch (12) noch auf der Spindel (58) getragen wird; und

das fertige Drucktuch (12) von der Spindel (58) zu entfernen;

dadurch gekennzeichnet, dass der Grundstoff (16) aus der ersten Vielzahl von Fasern (18), die in Maschinenrichtung (MD) angeordnet sind, und einer zweiten Vielzahl von Fasern (20 - 24) die in einer Richtung (CD) quer zur Maschinenrichtung angeordnet sind, gewebt wird;

wobei die zweite Vielzahl von Fasern (20 - 24) einen Elastizitätsmodul hat, der grösser ist als der Elastizitätsmodul der ersten Vielzahl von Fasern (18), um zu verhindern, dass das Drucktuch (12) in einer Richtung (CD) quer zur Maschinenrichtung gebogen wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Wickelns umfasst:

den getränkten gewebten Grundstoff (16) spiralförmig um die Spindel (58) zu wickeln.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des spiralförmigen Wickelns des gewebten Grundstoffes (16) umfasst:

den gewebten Grundstoff (16) während dem Wickeln so zu überlappen, dass der getränkte gewebte Grundstoff (16) eine Dicke erreicht, die grösser ist, als die erforderliche Dicke des fertigen Drucktuches (12);

das ausgetrocknete Drucktuch (12) auf eine einheitliche Dicke abzuschleifen.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des spiralförmigen Wickelns des gewebten Orundstoffes (16) umfasst:

das ausgetrocknete Drucktuch (12) auf eine einheitliche Dicke abzuschleifen.