EP0767271B1

EP0767271B1 - Extended nip press

Info

Publication number: EP0767271B1
Application number: EP96114344A
Authority: EP
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. Kohler; Ulrich Dr. Altenhofen; Bernd Sabrowski
Original assignee: Wuerttembergische Filztuchfabrik D Geschmay GmbH; Wurttembergische Filztuchfabrik D Geschmay GmbH
Current assignee: Wuerttembergische Filztuchfabrik D Geschmay GmbH; Wurttembergische Filztuchfabrik D Geschmay GmbH
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1996-09-07
Publication date: 2000-01-05
Anticipated expiration: 2016-09-07
Also published as: DE59604099D1; DE19537182A1; ATE188522T1; EP0767271A1

Abstract

A press section (1) of a papermaking machine, with an extended press zone (2), has a press belt (3) which is permeable to fluid. The lubricant is water or a single- or multi-value alcohol with up to 12 C atoms, or a mixt. of two or more of these materials.

Description

Die Erfindung betrifft eine Preßvorrichtung mit verlängerter Preßzone, die eine Preßwalze, mindestens einen Preßfilz, ein Preßband und einen Preßschuh aufweist, wobei sich zwischen Preßschuh und Preßband ein Schmiermittelfilm befindet.The invention relates to a pressing device with an extended Press zone, which is a press roll, at least one press felt Press belt and a press shoe, wherein between Press shoe and press belt a lubricant film is located.

Während der Papierherstellung wird eine Papierbahn einen fortlaufenden Trocknungsprozeß unterzogen. Dabei durchläuft die Papierbahn auch eine oder mehrere Trocknungsstufen, in denen sie zwischen beheizten Walzen einer erhöhten Temperatur und einem erheblichen Druck ausgesetzt ist. Dabei wird das noch in der Papierbahn enthaltene Wasser größtenteils verdampft. During papermaking, a paper web becomes one subjected to continuous drying process. It goes through the paper web also one or more drying stages, in which they raised between heated rolls of a Temperature and a significant pressure is exposed. Here becomes the water still contained in the paper web mostly evaporated.

Aus Kostengründen ist es wünschenswert, daß die Papierbahn, die der Trocknungsstufe zugeführt wird, nur noch wenig Wasser enthält, denn eine geringere Wassermenge verdunstet schneller bzw. unter geringerer Energiezufuhr. Zu diesem Zweck wird der Trocknungsstufe mindestens eine Preßvorrichtung mit verlängerter Preßzone (Langspaltpressen bzw. Schuhpressen) vorgelagert. Eine solche Preßvorrichtung hat in Maschinenrichtung eine größere Andruckzone als zwei konventionelle, gegeneinanderlaufende Walzen. Die Preßvorrichtung besteht aus einer Preßwalze und einem korrespondierenden Preßschuh. Die Papierbahn läuft zwischen Preßwalze und Preßschuh. So wird jeder Bereich der Papierbahn über längere Zeit einem erhöhten Druck ausgesetzt und damit stärker entwässert.For reasons of cost, it is desirable that the paper web, which is fed to the drying stage, only a little Contains water because a smaller amount of water evaporates faster or with less energy input. To this The purpose of the drying step is at least one Pressing device with an extended press zone (long gap presses or shoe presses) upstream. Such a press device has a larger pressure zone than two in the machine direction conventional, counter-rotating rollers. The Press device consists of a press roll and a corresponding press shoe. The paper web runs between Press roll and press shoe. So every area of the Paper web exposed to increased pressure for a long time and thus more drained.

Bei den bisher üblichen Preßvorrichtungen läuft zwischen Preßschuh und Preßwalze mindestens ein flüssigkeitsundurchlässiges Preßband. Auf der der Preßwalze zugewandten Seite befindet sich die Papierbahn zwischen ein oder zwei Preßfilzen. Die Preßfilze saugen das austretende Wasser auf.In the previously used pressing devices runs between Press shoe and press roll at least one liquid impermeable press belt. On the press roll the paper side is between one or two press felts. The press felts suck the emerging Water on.

Um die Reibung zwischen Preßband und Preßschuh zu verringern, wird das Preßband im allgemeinen mit Öl geschmiert. Aus diesem Grund muß es auch völlig flüssigkeitsundurchlässig sein, weil sonst das Öl durch das Preßband und den Preßfilz durchtreten und die Papierbahn verschmutzen würde. Daher setzt man üblicherweise Preßbänder ein, die aus einem Grundgewebe (Karkasse) mit gleichförmiger Lage und einer Harzbeschichtung mit gleichförmiger Dicke bestehen und meist mit einer Faserverstärkung (wegen des hohen Anpreßdrucks) versehen sind. Durch die Beschichtung wird das Preßband jedoch relativ steif. Das ist von Nachteil, weil es am Preßschuh sehr großen Drücken, an den Umlenkwalzen einer erheblichen Walkarbeit und meistens auch einer erheblichen Zugspannung ausgesetzt ist.To reduce the friction between the press belt and press shoe decrease, the press belt is generally with oil lubricated. For this reason, it must be completely be impermeable to liquids, because otherwise the oil through the Press the press belt and press felt and the paper web would pollute. Therefore, press belts are usually used one made of a basic fabric (carcass) with uniform Layer and a resin coating of uniform thickness exist and mostly with a fiber reinforcement (because of the high contact pressure) are provided. Through the coating however, the press belt becomes relatively stiff. This is from Disadvantage, because there are very large pressures on the press shoe Deflecting rolls of considerable flexing work and mostly also is subjected to considerable tensile stress.

Es gibt daher zahlreiche Vorschläge, das Preßband flexibel und gleichzeitig flüssigkeitsundurchlässig zu gestalten. In der europäischen Patentschrift EP 0 194 602 ist z.B. ein solches Band und ein Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben. Es besteht im wesentlichen aus einem Grundgewebe, das mit einer wasserundurchlässigen Polymerschicht imprägniert ist. In der deutschen Patentschrift DE 32 35 468 ist ein nur einseitig, nämlich zur Seite des Preßschuhs hin beschichtetes Preßband beschrieben. Ein ähnliches Preßband ist auch in der deutschen Patentschrift DE 32 31 039 beschrieben. Die resultierenden Preßbänder sind aber immer noch unbefriedigend steif.There are therefore numerous proposals to make the press belt flexible and at the same time to make it impermeable to liquids. In European patent EP 0 194 602 is e.g. on such tape and a process for its manufacture described. It essentially consists of one Base fabric with a waterproof Polymer layer is impregnated. In the German Patent DE 32 35 468 is only one-sided, namely Press belt coated to the side of the press shoe described. A similar press belt is also in the German patent DE 32 31 039 described. The resulting press belts are still unsatisfactorily stiff.

In der US-Patentschrift 4 482 430 ist ein ebenfalls flüssigkeitsundurchlässiges Preßband beschrieben, das mit Wasser geschmiert ist. Die zur Seite des Preßschuhs hin aufgebrachte Beschichtung besteht aus einem komprimierbaren Material und weist Rillen zum Aufnehmen des Wassers auf. Beim Preßvorgang wird die Beschichtung zusammengedrückt, und das Preßband schwimmt auf einem Wasserfilm. Nachteilig daran ist die geringe Belastbarkeit des komprimierbaren Materials bei Walk- und Zugbeanspruchung.In U.S. Patent 4,482,430 there is also one Liquid-impermeable press belt described with Water is lubricated. The side of the press shoe applied coating consists of a compressible Material and has grooves for absorbing the water. During the pressing process, the coating is compressed, and the press belt floats on a film of water. The disadvantage of it is the low resilience of the compressible material with flexing and tensile stress.

Die zahlreichen Anstrengungen auf diesem Gebiet signalisieren, daß ein optimales Preßband, welches sowohl flüssigkeitsundurchlässig als auch biegsam, zugfest und verschleißarm ist, noch nicht gefunden wurde.The numerous efforts in this area signal that an optimal press belt, which both impermeable to liquids as well as flexible, tensile and is low in wear, has not yet been found.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Preßvorrichtung mit verlängerter Preßzone zu schaffen, bei der das Preßband befriedigend biegsam, zugfest und verschleißarm ist.The object of the present invention is therefore a To create press device with an extended press zone at which the press belt satisfactorily flexible, tensile and is low wear.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Preßband flüssigkeitsdurchlässig ist und der Schmiermittelfilm aus Wasser oder einem ein- oder mehrwertigen Alkohol mit bis zu 12 C-Atomen oder einer Mischung aus zwei oder mehreren dieser Stoffe besteht.The solution to this problem is that the press belt is permeable to liquid and the lubricant film Water or a mono- or polyhydric alcohol with up to 12 carbon atoms or a mixture of two or more of these substances.

Die erfindungsgemäße Preßvorrichtung hat den großen Vorteil, daß der oben geschilderte Konflikt vermieden wird. Ein flüssigkeitsdurchlässiges Preßband ist zwangsläufig flexibler als ein beschichtetes, flüssigkeitsundurchlässiges Band. Bei der Verwendung von Wasser oder Alkohol als Schmiermittel schadet es nichts, wenn ein Teil des Schmiermittels durch das Preßband in die Papierbahn übertritt. Die zum Schmieren nötige Menge ist gegenüber der Menge des in der Papierbahn vorhandenen Wassers sehr gering. Die erfindungsgemäß eingesetzten Alkohole können aufgrund ihres relativ hohen Dampfdrucks beim nachfolgenden Trocknungsvorgang leicht wieder aus der Papierbahn entfernt werden. Die Alkohole können auch allein durch thermische Einwirkung mit den in der Papierbahn enthaltenen Substanzen nicht reagieren.The pressing device according to the invention has the great advantage that the conflict described above is avoided. On liquid-permeable press belt is inevitable more flexible than a coated, liquid impermeable Tape. When using water or alcohol as Lubricant does no harm if part of the Lubricant through the press belt into the paper web crosses. The amount necessary for lubrication is compared to that Very little amount of water present in the paper web. The alcohols used according to the invention can be based on their relatively high vapor pressure in the subsequent Drying process easily removed from the paper web become. The alcohols can also be obtained by thermal means alone Action with the substances contained in the paper web not react.

Damit stehen für das Material und den Aufbau des Preßbandes zahlreiche Alternativen zur Verfügung. Geeignet ist z.B. ein poröses Preßband aus einem Grundgewebe und einer porösen Beschichtung. Für das Grundgewebe sind alle verspinnbaren, temperatur- und wasserbeständigen Kunststoffe geeignet, die eine Faser mit hoher Zugfestigkeit liefern. Es kommen vor allem stabilisierte Polyester, zahlreiche Polyamide, Hochmodulpolyolefine, aber auch Polyaramide in Betracht. Auch Kunststoffe mit aromatischen oder heterozyklischen Monomeren sind geeignet, ebenso polyfluorierte Kohlenwasserstoffe. Als Beschichtung bietet sich eine poröse, im allgemeinen geschlitzte oder perforierte Folie an. Sie kann durch Wärmeaktivierung mit dem Grundgewebe verbunden oder auf das Grundgewebe aufgeklebt werden. Als poröse Beschichtung kann auch ein genadeltes Vlies aus Filamenten dienen. Geeignet sind dieselben Materialien wie für das Grundgewebe, darüberhinaus mineralische Fasern, Glasfasern oder Kohlefasern.This stands for the material and the structure of the press belt numerous alternatives are available. Suitable is e.g. on porous press belt made of a base fabric and a porous one Coating. For the base fabric, all spinnable, temperature and water resistant plastics suitable deliver a fiber with high tensile strength. It happens all stabilized polyester, numerous polyamides, High modulus polyolefins, but also polyaramides. Also plastics with aromatic or heterocyclic Monomers are suitable, as are polyfluorinated ones Hydrocarbons. A coating is available porous, generally slotted or perforated film on. It can be done by heat activation with the base fabric connected or glued to the base fabric. As Porous coating can also be made from a needled fleece Serve filaments. The same materials as are suitable for the base fabric, also mineral fibers, Glass fibers or carbon fibers.

Das Preßband kann aber ebenso gut ein schlichtes Spiralband sein oder ein einfaches Gewebe ohne Beschichtung.The press belt can just as well be a simple spiral belt be or a simple fabric with no coating.

Wenn man sich für ein Gewebe entscheidet, bietet sich ein Rippengewebe besonders an, weil dann das Preßband nur mit einer verringerten Oberfläche auf dem Schuh aufliegt, was auch zu einer verminderten Reibung führt.If you choose a fabric, you have one Rib fabric especially because then the press belt only with a reduced surface area on the shoe, which also leads to reduced friction.

Wenn das Preßband zum Preßschuh hin mit Kunststoffäden versehen ist, erreicht man ebenfalls einen zusätzlichen reibungsmindernden Effekt von oben.When the press belt towards the press shoe with plastic threads is provided, an additional one is also achieved friction-reducing effect from above.

Der Preßschuh selbst kann aus Metall, Kunststoff oder Keramik bestehen. Kunststoff und Keramik bieten sich besonders an, weil sie eine verringerte Reibung aufweisen.The press shoe itself can be made of metal, plastic or Ceramics exist. Plastic and ceramics are on offer especially because they have reduced friction.

Das Schmiermittel wird mit Hilfe einer Sprühvorrichtung am Einlauf der Papierbahn von unten auf das Preßband gesprüht. Die Sprühvorrichtung am Einlauf kann auch so ausgerichtet sein, daß nicht das Preßband, sondern der Preßschuh eingesprüht wird. The lubricant is sprayed on Infeed of the paper web sprayed onto the press belt from below. The sprayer at the inlet can also be aligned in this way be that not the press belt, but the press shoe is sprayed.

Als Schmiermittel können außer Wasser auch z.B. ein- oder mehrwertige Butylalkohole, Amylalkohole oder Hexylalkohole sowie Ethylenglycol, Diethylenglycol oder Glycerin verwendet werden. Besonders geeignet ist eine Mischung aus Wasser und Glycerin.In addition to water, e.g. one or polyhydric butyl alcohols, amyl alcohols or hexyl alcohols as well as ethylene glycol, diethylene glycol or glycerin become. A mixture of water and is particularly suitable Glycerin.

Die erfindungsgemäße Preßvorrichtung kann unter den üblichen Bedingungen wie die herkömmlichen Preßvorrichtungen betrieben werden.The pressing device according to the invention can be among the usual Conditions like the conventional pressing devices operate.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Preßvorrichtung wird im folgenden mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Preßvorrichtung.

An embodiment of the pressing device according to the invention is described in more detail below with the aid of the accompanying drawings. It shows:

Figure 1: is a schematic representation of a pressing device according to the invention.

Figur 1 zeigt eine Preßvorrichtung 1 mit verlängerter Preßzone 2, in der eine Papierbahn 7 zwischen einem Preßband 3 (z.B. Preßfilz) und einem Papiermaschinenfilz 3' in Richtung des Pfeils A einläuft. Die Preßvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einer Preßwalze 4 und einem Preßschuh 5, über den in Richtung des Pfeils B ein Anpreßdruck auf die zwischen Preßwalze 4 und Preßschuh 5 liegende Papierbahn 7 ausgeübt wird. Der Preßschuh 5 besteht z.B. aus Keramik. Er weist auf seiner der Preßwalze 4 zugewandten Seite eine konkave Oberfläche 6 auf, auf der das Preßband 3 aufliegt. Das Preßband 3 besteht aus einem üblichen Kunststoffgewebe, das auf der Unterseite 8, also auf der dem Preßschuh 5 zugewandten Seite, mit einer z.B. porösen glatten Folie kaschiert ist. Das Preßband 3 läuft um Walzen 12 um. Neben dem Preßschuh 5 auf der Seite des Einlaufs der Papierbahn 7, befindet sich eine Düse 13, die über eine Zuleitung mit einem das Schmiermittel enthaltenden Vorratsbehälter verbunden ist (nicht gezeigt). Damit wird die Unterseite 8 des Preßbands 3 mit einem Schmiermittel (eine Mischung aus z.B. Wasser und Glyzerin) besprüht, so daß zwischen Preßschuh 5 und Preßband 3 ein Schmiermittelfilm 9 entsteht. Strichpunktiert ist eine weitere mögliche Anordnung der Düse 14 dargestellt, bei der nicht die Unterseite 8 des Preßbandes 3, sondern die Oberfläche 6 des Preßschuhs 5 eingesprüht wird.Figure 1 shows a pressing device 1 with an extended Press zone 2, in which a paper web 7 between a press belt 3 (e.g. press felt) and a paper machine felt 3 'in Arrives in the direction of arrow A. The press device 1 consists essentially of a press roll 4 and a Press shoe 5, in the direction of arrow B. Contact pressure between the press roll 4 and press shoe 5 lying paper web 7 is exercised. The press shoe 5 is made e.g. made of ceramic. It points to the press roller 4 facing side a concave surface 6 on which the Press belt 3 rests. The press belt 3 consists of a usual plastic fabric that on the bottom 8, so on the side facing the press shoe 5, with a e.g. porous smooth film is laminated. The press belt 3 rotates Roll 12 um. In addition to the press shoe 5 on the side of the Inlet of the paper web 7, there is a nozzle 13 which via a supply line with a lubricant containing Storage container is connected (not shown). So that will the bottom 8 of the press belt 3 with a lubricant (a mixture of e.g. water and glycerin) sprayed, see above that between press shoe 5 and press belt 3 Lubricant film 9 is formed. Dash-dotted is one further possible arrangement of the nozzle 14 shown in the not the bottom 8 of the press belt 3, but the Surface 6 of the press shoe 5 is sprayed.

Auf der anderen Seite des Preßschuhs 5 befindet sich eine Absaugwalze 15, die das Schmiermittel vom Preßband 3 wieder aufnimmt. Das Preßband 3 läuft anschließend über eine Umlenkwalze 16 und dann über die Walzen 12 zum Einlauf der Preßvorrichtung 1 zurück.On the other side of the press shoe 5 there is one Suction roller 15, the lubricant from the press belt 3 again records. The press belt 3 then runs over a Deflection roller 16 and then over the rollers 12 to the inlet of the Press device 1 back.

Claims

A pressing device having an extended pressing zone, having a pressing roller, at least one pressing felt, a pressing belt and a pressing shoe, wherein a lubricant film is present between the pressing shoe and the pressing belt, characterized in that the pressing belt is permeable to a liquid, and wherein the lubricating film consists of water or a mono- or polyvalent alcohol with up to twelve C-atoms, or a mixture of two or more of these materials.
The pressing device in accordance with claim 1, characterized in that only a pressing felt is provided.
The pressing device in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the pressing belt is porous.
The pressing device in accordance with claim 3, characterized in that the pressing belt has a foundation fabric and a porous coating on its underside.
The pressing device in accordance with claim 4, characterized in that the coating is a slit or perforated plastic foil.
The pressing device in accordance with claim 4, characterized in that the coating is nonwoven.
The pressing device in accordance with claim 6, characterized in that the nonwoven coating consists of plastic, carbon fiber, mineral fiber or glass fiber filaments.
The pressing device in accordance with one of claims 4 to 7, characterized in that the foundation fabric consists of composite materials.
The pressing device in accordance with one of claims 4 to 8, characterized in that the foundation fabric is a woven or knit fabric.
The pressing device in accordance with one of claims 4 to 9, characterized in that the foundation fabric is a ribbed fabric.
The pressing device in accordance with one of claims 1 to 3, characterized in that the pressing belt is a helical screen.
The pressing device in accordance with one of claims 1 to 9, characterized in that the pressing belt is provided with plastic threads on its underside.
The pressing device in accordance with one of claims 1 to 12, characterized in that a spraying device is located in the vicinity of the pressing shoe.
The pressing device in accordance with claim 13, characterized in that the spraying device is directed to the underside of the pressing belt.
The pressing device in accordance with claim 13, characterized in that the spraying device is directed to the surface of the pressing shoe.
The pressing device in accordance with one of claims 1 to 15, characterized in that the alcohol is a mono- or polyvalent butyl alcohol, amyl alcohol or hexyl alcohol, or ethylene glycol or glycerin.
The pressing device in accordance with one of claims 1 to 16, characterized in that the lubricant film consists of a mixture of water and glycerin.
The pressing device in accordance with one of claims 1 to 17, characterized in that the extended pressing zone is up to 25 cm long.