EP0396036A1

EP0396036A1 - Band für Papiermaschinen

Info

Publication number: EP0396036A1
Application number: EP90108042A
Authority: EP
Inventors: Eberhard Dr. Janssen; Wolfgang Schäfer; Hans-Peter Richter
Original assignee: Thomas Josef Heimbach and Co GmbH
Current assignee: Heimbach GmbH and Co KG
Priority date: 1989-05-02
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1990-11-07
Also published as: CA2015854A1; DE3914534C1; US5178937A

Abstract

Ein Band zum Einsatz in Papiermaschinen, insbesondere in Naßpressen mit verlängertem Pressenspalt weist eine flexible, flüssigkeitsundurchlässige Bandschicht auf, die auf ihrer Rückseite glatt ist und in deren Vorderseite eine Hohlräume aufweisende Trägerbahn nur teilweise eingelassen ist. Damit der Verbund zwischen der Bandschicht und der Trägerbahn unter Druck- und Walkbeanspruchung nicht gefährdet ist, ist in die Bandschicht (2) wenigstens ein Zusatzfaden (12) eingelassen, der sich zick-zack-förmig fortschreitend über die Laufrichtung des Bandes (1) erstreckt und bei dem sich Fadenstrecken (13), die außerhalb der Trägerbahn (5) verlaufen, mit Fadenstrecken (14) abwechseln, die durch die Trägerbahn (5) hindurchgehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Band zum Einsatz in Papiermaschinen, insbesondere in Naßpressen mit verlängertem Pressenspalt, das eine flexible, flüssigkeitsundurchlässige Bandschicht aufweist, die auf ihrer Rückseite glatt ist und in deren Vorderseite eine Hohlräume aufweisende Trägerbahn, beispielsweise ein Gewebe, Gewirke oder ein Drahtgliederband, nur teilweise eingelassen ist.
In Naßpressen von Papiermaschinen wird ein wesentlicher Teil der in der Papierbahn noch befindlichen Flüssigkeit zwischen Druckwalzen, die einen Pressenspalt bilden, herausgepreßt. Die Papierbahn wird durch den Pressenspalt mittels eines umlaufenden Naßfilzes geführt, wobei die Flüssigkeit in dem Pressenspalt aus der Papierbahn in den Naßfilz gedrückt und abgeführt wird.
In neuerer Zeit sind Naßpressen mit verlängertem Pressenspalt, sogenannte "Schuhpressen" entwickelt worden, in denen die Papierbahn über einen längeren Weg und damit eine entsprechend längere Zeit hohem Pressendruck ausgesetzt ist, so daß sie mit höherem Trockengehalt aus der Naßpresse herausläuft. Für das Führen der Papierbahn und mindestens eines Naßfilzes durch einen solchen verlängerten Pressenspalt dienen besondere Bänder, die eine flexible, flüssigkeitsundurchlässige Bandschicht aufweisen, welche auf ihrer Rückseite glatt ist. Mit dieser glatten Rückseite laufen sie über einen Preßschuh, der hydraulisch beaufschlagt ist und das Band in Richtung auf eine gegenüberliegende Druckwalze preßt. Zwischen dieser Druckwalze und dem Band wird die zu entwässernde Papierbahn hindurchgeführt, wobei die Papierbahn auf mindestens einer Seite von einem mitlaufenden Naßfilz begleitet wird, der das ausgepreßte Wasser abführt.
Solche Bänder sind im Pressenspalt hohen Beanspruchungen in Längs- und in Querrichtung unterworfen und unterliegen auf beiden Seiten nicht unbeträchtlichem Abrieb. Zur Lösung des ersten Problems ist vorgeschlagen worden, in die Bandschicht vollständig ein Gewebe als Trägerbahn einzulassen (vgl. DE-OS 32 31 039, DE-OS 33 18 984; US-PS 4 559 258). Diese Ausführungsformen von Bändern haben sich jedoch nicht bewährt.
Um die Wasserabfuhr an der Vorderseite der Bänder, also der Seite, die zur Papierbahn gerichtet ist und an einem mit umlaufendem Naßfilz anliegt, zu verbessern, wurde die Vorderseite strukturiert ausgebildet. Hierzu wurden Bänder entwickelt, auf deren Vorderseite Trägerbahnen nur teilweise eingelassen waren, also teilweise über die Bandschicht herausstanden. Auf diese Weise entstanden Hohlräume und Kanäle für die Wasserabfuhr. Als Trägerbahnen wurden mehrlagige Gewebe (DE-PS 32 35 468, EP-PS 0 098 502; EP-US 0 138 797; DE-GM 83 19 684.6; EP-OS 0 185 108) vorgeschlagen. Statt Gewebe als Trägerbahn kamen auch Drahtgliederbänder (EP-PS 0 098 502) oder Kettengewirke (EP OS 0 290 653) in Frage. Bei der Ausführungsform mit einem Drahtgliederband als Trägerbahn wurde vorgeschlagen, die miteinander gekuppelten Drahtwendeln in Längsrichtung verlaufen zu lassen und in diese Drahtwendeln zusätzlich Multi- und/oder Monofilamente zur Aufnahme der Längskräfte einzufügen (EP-PS 0 098 502). Zweckmäßigerweise sollten sie in die Bandschicht eingelassen sein, um die Stabilität des Bandes und auch den Halt der Drahtwendeln in der Bandschicht zu verbessern.
Soweit die Bänder als Trägerbahnen teilweise in die Bandschicht eingelassene Gewebe aufwiesen, ist zusätzlich vorgeschlagen worden, die nach außen ragenden Teile des Gewebes als Verschleißschicht und den innerhalb der Bandschicht eingelassenen Teil des Gewebes als zugaufnehmende Grundschicht auszubilden (DE-GM 83 19 684.6). Ferner gehört es zum Stand der Technik bei solchen Bändern, einen Teil der Längsfäden des die Trägerbahn bildenden Gewebes aus sehr längsstabilem Material und den anderen Teil der Längsfäden und auch der Querfäden aus hochverschleißfestem Material herzustellen (EP-PS 0 185 108). Hierdurch soll eine bessere Verschleißfestigkeit, Druckverteilung, Längsstabilität und Widerstandsfähigkeit gegen Walken erreicht werden.
Durch Versuche ist festgestellt worden, daß der Verbund zwischen Trägerbahn und Bandschicht auf Grund der großen Druck- und Walkbeanspruchungen mit unterschiedlichen Krafteinwirkungen im Bereich der Vorder- und der Rückseite stark gefährdet ist, wenn die Trägerbahn zu tief in die Bandschicht hineinragt. Andererseits reißt die Trägerbahn sehr leicht aus der Bandschicht heraus, wenn sie nur mit geringer Tiefe in diese eingelassen wird. Ein befriedigender Kompromiß konnte bisher nicht oder nicht mit hinreichender Reproduzierbarkeit erreicht werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Band der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Verbund zwischen Bandschicht und Trägerbahn unter Druck- und Walkbelastung nicht gefährdet ist und trotzdem ein hoher Widerstand gegen Ausreißen der Trägerbahn aus der Bandschicht gegeben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

(a) in die Bandschicht ist wenigstens ein Zusatzfaden eingelassen;
(b) der Zusatzfaden bzw. die Zusatzfäden erstrecken sich zick-zack-förmig fortschreitend über die Laufrichtung des Bandes;
(c) bei dem Zusatzfaden bzw. den Zusatzfäden wechseln sich Fadenstrecken, die außerhalb der Trägerbahn verlaufen, mit Fadenstrecken ab, die durch die Trägerbahn hindurchgehen.

Erfindungsgemäß enthält das Band in seiner Bandschicht zusätzlich wenigstens einen Zusatzfaden, der zwar in Laufrichtung über die gesamte Länge des Bandes fortschreitet, jedoch nicht gerade, sondern zick-zack-förmig, so daß sich seine einzelnen Fadenstrecken zwischen den Umkehrpunkten im wesentlichen quer zur Laufrichtung des Bandes erstrecken. Dabei verläuft der Zusatzfaden teilweise in dem Bereich zwischen Trägerbahn und Rückseite des Bandes und teilweise durch die Trägerbahn hindurch, ist also mit ihr eingebunden. Auf diese Weise wird eine enorme Ausreißfestigkeit der Trägerbahn erreicht, ohne daß diese tief in die Bandschicht eingelassen werden muß. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Eindringtiefe der Trägerbahn in die Bandschicht optimal nach der Druck- und Walkbeanspruchung auszurichten, ohne auf die Ausreißfestigkeit Rücksicht nehmen zu müssen. Hinzu kommt, daß das Band in Querrichtung eine höhere Widerstandsfestigkeit, insbesondere eine verbesserte Festigkeit gegen Zug- und Walkbeanspruchung, hat. Solche Beanspruchungen treten insbesondere an den seitlichen Begrenzungen des Druckschuhes auf und können zu Ausbauchungen des Bandes führen.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die außerhalb der Trägerbahn befindlichen Fadenstrecken Abstand zur Trägerbahn haben, da dies die Ausreißfestigkeit begünstigt.
Es ist ferner vorgesehen, daß der Zusatzfaden bzw. wenigstens einer der Zusatzfäden einen wendelförmigen Verlauf mit einer Richtungsumkehr zwischen zwei Fadenstrecken hat bzw. haben. Dies bedeutet, daß eine Fadenstrecke außerhalb der Trägerbahn verläuft und nach einer Richtungsumkehr durch die Trägerbahn hindurchgeht und nach einer nochmaligen Richtungsumkehr wieder außerhalb der Trägerbahn zu liegen kommt.
Es ist zweckmäßig, daß sich der Zusatzfaden bzw. wenigstens einer der Zusatzfäden zwischen den Rändern des Bandes erstreckt. Dabei sollte jedoch gesichert sein, daß der betreffende Zusatzfaden nicht über den Rand Trägerbahn hinausragt, vielmehr die Richtungsumkehr innerhalb der seitlichen Grenzen der Trägerbahn vorgenommen wird.
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, kommen als Trägerbahn Gewebe, insbesondere mehrlagige Gewebe, Gewirke und insbesondere Drahtgliederbänder in Frage. In letzterem Fall sind bevorzugt solche Drahtgliederbänder, die aus sich quer zur Laufrichtung des Bandes erstreckenden Drahtwendeln zusammengesetzt sind, da sie sich bei endlicher Ausbildung des Bandes an der Nahtstelle leicht mit Hilfe eines Kupplungsdrahtes verbinden lassen. Bei Verwendung eines solchen Drahtgliederbandes bietet sich an, daß der Zusatzfaden bzw. die Zusatzfäden jeweils mit einer Fadenstrecke durch eine Drahtwendel und mit der folgenden Fadenstrecke nach einer Richtungsumkehr über die nächste Drahtwendel verläuft bzw. verlaufen.
Die Ausreißfestigkeit der Trägerbahn kann auch dadurch verbessert werden, daß in die Bandschicht außerhalb der Trägerbahn verlaufende Längsfäden eingelagert werden, die sich zwischen der Trägerbahn und außerhalb der Trägerbahn verlaufenden Fadenstrecken der Zusatzfäden erstrecken. Auf diese Weise entsteht außerhalb der Trägerbahn, aber innerhalb der Bandschicht, ein sich kreuzendes Fadengelege, das mit der Trägerbahn über den Zusatzfaden bzw. die Zuatzfäden verbunden ist und deshalb den Halt der Trägerbahn in der Bandschicht weiter verbessert. Zusätzlich wird erreicht, daß die Längsfäden die Längsstabilität und die Walkfestigkeit in dieser Richtung verbessern, insbesondere wenn - wie ferner vorgeschlagen ist - die Längsfäden an ihren Enden zugfest miteinander verbunden werden, also in Laufrichtung des Bandes rundumlaufen. Es entsteht ein Band, das besonders optimal den Beanspruchungen in Naßpressen mit verlängertem Pressenspalt gewachsen ist, vor allem was die Zugfestigkeit in Längs- und Querrichtung, die Widerstandsfähigkeit gegen Walken und die Ausreißfestigkeit angeht.
Die Verbindung zwischen Längsfäden und Trägerbahn kann auch dadurch verbessert werden, daß die Längsfäden mit dem Träger in regelmäßigen Abständen verbunden oder in diesen eingeführt werden. Ferner besteht noch die Möglichkeit, die Längsfäden mit dem Zusatzfaden bzw. den Zusatzfäden an Kreuzungspunkten miteinander zu verbinden.
Die zusätzliche Anordnung von Längsfäden gibt zudem eine größere Freiheit hinsichtlich der Materialwahl für die Trägerbahn. So können die Längsfäden aus besonders zugfestem Material, beispielsweise Polyester oder Aramidfasern oder -fäden, und die Trägerbahn aus besonders verschleißfestem Material, wie beispielsweise Polyamid, hergestellt werden. Auf diese Weise ist der aus der Bandschicht herausragende Teil der Trägerbahn gegen Verschleiß besonders geschützt. Da solche hochverschleißfesten Kunststoffmaterialien häufig nicht besonders zugfest sind oder eine hohe Dehnung haben, war deren Verwendung für Trägerbahnen nur eingeschränkt oder gar nicht möglich. Die besonders zugfesten Längsfäden entlasten die Trägerbahn insoweit, so daß für die Trägerbahn auch weniger zugfestes, dafür andere Vorzüge aufweisendes Material verwendet werden kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:

Figur (1) einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Band;
Figur (2) einen Längsschnitt durch ein anderes erfindungsgemäßes Band;
Figur (3) eine Draufsicht auf die Trägerbahn ohne Bandschicht des Bandes gemäß Figur (1).

Das in Figur (1) dargestellte Band (1) weist eine Bandschicht (2) mit Vorderseite (3) und Rückseite (4) auf. Die Rückseite (4) ist glatt geschliffen. Bei der bestimmungsgemäßen Verwendung in der Naßpresse einer Papiermaschine läuft diese Rückseite (4) im Pressenspalt an dem dort vorhandenen Druckschuh vorbei.
In die Vorderseite (3) der Bandschicht (2) ist ein als Trägerbahn dienendes Drahtgliederband (5) teilweise eingelassen. Solche Drahtgliederbänder (5) sind insbesondere in der Verwendung als Trockenbänder in der Trockenpartie von Papiermaschinen bekannt. Sie bestehen aus einer Vielzahl von sich quer zur Laufrichtung des Bandes (1) erstreckenden Drahtwendeln - beispielhaft mit (6) bezeichnet -, die in Laufrichtung nebeneinander angeordnet sind und sich mit ihren Kopfbögen - beispielhaft mit (7) bezeichnet - überlappen. Im Bereich der Überlappung der Kopfbögen (7) sind sie mit Hilfe eines sich über die Breite der Drahtwendel (6) erstreckenden Kupplungsdrahtes - beispielhaft mit (8) bezeichnet - gelenkig miteinander verbunden. Ihre Windungsschenkel - beispielhaft mit (9) bezeichnet - zwischen zwei Kopfbögen (7) verlaufen im wesentlichen gerade, so daß sich an der freien Seite des Drahtgliederbandes (5) eine im wesentlichen ebene Stützfläche (10) ergibt. An dieser Stützfläche (10) liegt bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Bandes (1) ein Naßfilztuch an. Auf der anderen Seite des Naßfilztuches wird die zu entwässernde Papierbahn getragen.
Wie aus Figur (1) zu erkennen ist, ist das Drahtgliederband (5) nur etwa zu einem Drittel in die Bandschicht (2) eingelassen, also nur bis zu den Kupplungsdrähten (8). Auf diese Weise entstehen innerhalb der außenliegenden Teile der Drahtwendeln (6) große Hohlräume (11), die beim Auspressen des Wassers aus der Papierbahn Wasser aufnehmen können und für eine schnelle Abfuhr dieses Wassers sorgen. Damit das Drahtgliederband (5) trotzdem nicht zu leicht aus der Bandschicht (2) ausreißt, verläuft innerhalb der Bandschicht (2) ein Zusatzfaden (12), und zwar abwechselnd einmal mit einer Fadenstrecke - beispielhaft mit (13) bezeichnet - außerhalb einer Drahtwendel, also zwischen Drahtgiederband (5) und Rückseite (4), und einmal mit einer Fadenstrecke - beispielhaft mit (14) bezeichnet - innerhalb einer benachbarten Drahtwendel (6).
Der Verlauf des Zusatzfadens (12) ist besser noch aus Figur (3) zu ersehen, die das Drahtgliederband (5) mit dem Zusatzfaden (12) vor dem Aufbringen der Bandschicht (2), also ohne diese, darstellt. Es ist zu sehen, daß der Zusatzfaden (12) zwischen den Rändern des Drahtgliederbandes (5) zick-zack-förmig bzw. in diesem speziellen Fall sogar wendelförmig hin- und herläuft, und zwar einmal durch eine Drahtwendel (6) und nach einer Richtungsumkehr über die jeweils benachbarte Drahtwendel (6) hinweg. Die Umkehrpunkte - beispielhaft mit (15) bezeichnet - des Zusatzfadens (12) sind so gewählt, daß der Zusatzfaden (12) vor der letzten Windung der Drahtwendeln (6) aus dieser austritt bzw. in diese eintritt. Es versteht sich von selbst, daß auch mehrere Zusatzfäden (12) in der gezeigten Weise mit dem Drahtgliederband (5) verbunden werden können, beispielsweise auch so, daß ein zweiter Zusatzfaden immer dort innerhalb der Drahtwendeln (6) verläuft, wo der erste Zusatzfaden (12) außerhalb der betreffenden Drahtwendel (6) sich erstreckt, und umgekehrt.
Das in Figur (2) dargestellte Ausführungsbeispiel eines Bandes (1) stimmt mit dem gemäß Figur (1) bis auf eine Ausnahme überein, so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind und insoweit auch auf die vorangegangene Beschreibung Bezug genommen wird. Die Ausnahme besteht darin, daß in die Bandschicht (2) zusätzlich mehrere parallel zueinander in Laufrichtung sich erstreckende Längsfäden - beipielhaft mit (16) bezeichnet - eingelassen sind. Diese Längsfäden (16) verlaufen in der Bandschicht (2) zwischen dem Drahtgliederband (5) und den außerhalb der Drahtwendeln (6) verlaufenden Fadenstrecken (13) des Zusatzfadens (12). Auf diese Weise entsteht ein sich kreuzendes Fadengelege, wodurch die Ausreißfestigkeit des Drahtgliederbandes (5) noch weiter verbessert wird.
Die Längsfäden (16) sind an ihren hier nicht näher dargestellten Enden miteinander zugfest verbunden, so daß sie auch Längskräfte aufnehmen. Sie sind vorzugsweise aus besonders zugfestem Material, beispielsweise einem aromatischen Aramid oder sogar aus Stahl gefertigt. Dies eröffnet die Möglichkeit, für die Drahtwendeln (6) des Drahtgliederbandes (5) weniger zugfestes, aber dafür hochverschleißfestes Material, wie beispielsweise Polyamid oder dergleichen, zu verwenden und dadurch den Abrieb an der Stützfläche (10) gering zu halten.
Je nach Erfordernis können die Längsfäden (16) und/oder die Zusatzfäden (12) und/oder die Drahtwendeln (6) als Garne, Zwirne oder Monofile oder Multifile ausgebildet sein. Als Material kommt Polyester, wie Polybutylentheraphtalat oder Polyäthylentheraphtalat, und seine Copolymere, Polyamid, Polyätherketon, Polyätherätherketon, Polyphenylensulfid, Polypropylen, Polyacrylnitride oder auch Kohlenstoff bzw. Graphit in Frage.
Die Drahtwendeln (6) können auch in der Weise ausgebildet sein, wie dies in den DE-GM 86 23 879.5 und 87 06 893.1 beschrieben ist.

Claims

1. Band zum Einsatz in Papiermaschinen, insbesondere in Naßpressen mit verlängertem Pressenspalt, das eine flexible, flüssigkeitsundurchlässige Bandschicht aufweist, die auf ihrer Rückseite glatt ist und in deren Vorderseite eine Hohlräume aufweisende Trägerbahn, beispielsweise ein Gewebe, Gewirke oder ein Drahtgliederband, nur teilweise eingelassen ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

(a) in die Bandschicht (2) ist wenigstens ein Zusatzfaden (12) eingelassen;

(b) der Zusatzfaden (12) bzw. die Zusatzfäden erstrecken sich zick-zack-förmig fortschreitend über die Laufrichtung des Bandes (1),

(c) bei dem Zusatzfaden (12) bzw. den Zusatzfäden wechseln sich Fadenstrecken (13), die außerhalb der Trägerbahn (5) verlaufen, mit Fadenstrecken (14) ab, die durch die Trägerbahn (5) hindurchgehen.

2. Band nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb der Trägerbahn (5) befindlichen Fadenstrecken (13) Abstand zur Trägerbahn (5) haben.

3. Band nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzfaden (12) bzw. einer der Zusatzfäden einen wendelförmigen Verlauf mit jeweils einer Richtungsumkehr (15) zwischen zwei Fadenstrecken (13, 14) hat bzw. haben.

4. Band nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der Zusatzfaden (12) bzw. wenigstens einer der Zusatzfäden zwischen den Rändern des Bandes (1) erstreckt.

5. Band nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzfaden (12) bzw. die Zusatzfäden nicht über den seitlichen Rand der Trägerbahn (5) hinausragen.

6. Band nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn ein Drahtgliederband (5) mit sich quer zur Laufrichtung des Bandes (1) erstreckenden Drahtwendeln (6) ist und daß der Zusatzfaden (12) bzw. die Zusatzfäden jeweils mit einer Fadenstrecke (14) durch eine Drahtwendel (6) und nach einer Richtungsumkehr (15) mit der folgenden Fadenstrecke (13) über die nächste Drahtwendel (6) verläuft bzw. verlaufen.

7. Band nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Bandschicht (2) außerhalb der Trägerbahn (5) Längsfäden (16) verlaufen, die sich zwischen der Trägerbahn (5) und den außerhalb der Trägerbahn (5) verlaufenden Fadenstrecken (13) des Zusatzfadens (12) bzw. wenigstens eines der Zusatzfäden erstrecken.

8. Band nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden (16) an ihren Enden zugfest miteinander verbunden sind.

9. Band nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden (16) mit der Trägerbahn (5) in regelmäßigen Abständen verbunden oder in diese eingeführt sind.

10. Band nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden (16) mit dem Zusatzfaden (12) bzw. wenigstens einem der Zusatzfäden an Kreuzungspunkten miteinander verbunden sind.

11. Band nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsfäden (16) aus zugfesterem Material als das Material der Trägerbahn (5) und die Trägerbahn (5) aus verschleißfesterem Material als das der Längsfäden (16) bestehen.