EP0960977B1 - Endloses Band - Google Patents

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EP0960977B1
EP0960977B1 EP99101932A EP99101932A EP0960977B1 EP 0960977 B1 EP0960977 B1 EP 0960977B1 EP 99101932 A EP99101932 A EP 99101932A EP 99101932 A EP99101932 A EP 99101932A EP 0960977 B1 EP0960977 B1 EP 0960977B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
belt according
belt
grooves
bumps
knobs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99101932A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0960977A2 (de
EP0960977A3 (de
Inventor
Joachim Dr. Grabscheid
Volker Schmidt-Rohr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP0960977A2 publication Critical patent/EP0960977A2/de
Publication of EP0960977A3 publication Critical patent/EP0960977A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0960977B1 publication Critical patent/EP0960977B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/029—Wet presses using special water-receiving belts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type

Definitions

  • the invention relates to an endless belt for use in the drainage area, especially in the forming area of a machine for production a fibrous web such as in particular a paper, cardboard, tissue and / or nonwoven web.
  • a twin-wire zone of a former known from DE 44 20 801 C2 is a sieve supported by a band that is permeable to water or can be impermeable to water.
  • the use of a waterproof Tape has the particular disadvantage that paper quality is disturbed by an introduced air boundary layer and in addition, double-sided drainage is not possible. If the tape is permeable to water, e.g. drilled, so is a drainage through this Band possible. Especially in the initial drainage area, in which large amounts of water occur, there is a risk of Path markings due to very high flow speeds.
  • a press of a paper machine known from DE 44 11 621 A1 comprises a press belt, of which the one to be pressed is formed in the forming area Paper web is separated by a press felt, which is part of the Press water absorbs. The rest of the press water is in the Grooves of the press belt saved. The proportion of grooves in the The total surface of the belt should be as small as possible in order to be sufficient to obtain a large support surface which is necessary for low belt wear.
  • Such a tape design is for raw pressures and small ones Drainage rates suitable. Larger drainage flows, such as in Formation area occur, can not be managed with it. The bare Increasing the strip thickness to increase the water absorption capacity would result in a tape with too high bending stiffness. One about the Wide, uniform drainage as required in the forming area would not be possible.
  • a wire section described in DE-A-196 34 349 is on the of the side of a sieve belt facing away from the suspension with a rotating one or transversely extending profile tape provided with a Provide a variety of holes, holes or slots and thus is more or less open.
  • the profile tape can also be a rough, ribbed one or otherwise profiled outer surface facing the sieve belt have, in which case it can be impermeable.
  • the aim of the invention is an endless belt of the type mentioned to create that enables both-sided drainage in the former, without losing the quality of the fibrous web as a result of a marking affected by high drainage rates, as well as the setting optimal drainage conditions across the width allowed.
  • the object is achieved according to the invention in that it is at least essentially closed on one side and open on the opposite side, that its water storage volume is at least 5 l / m 2 and in particular in a range from about 5 to about 25 l / m 2 , preferably in a range from about 10 to about 18 l / m 2 , and that its mean bending stiffness in the circumferential direction and its mean bending stiffness in the transverse direction, based on a width of 1 m, each have a value which is less than or equal to 10 Nm 2 is.
  • the average bending stiffness in the circumferential direction can be equal to the average Flexural rigidity in the transverse direction.
  • the bending stiffness in the circumferential direction and the bending stiffness in the transverse direction can, however also differentiate from each other.
  • the tape can have grooves in particular on its open side his. At least some of the grooves can generally extend in the circumferential direction and / or at least part of the grooves generally in the transverse direction extend. According to a preferred practical embodiment of the tape according to the invention are both general in the circumferential direction extending grooves as well as generally extending transversely Grooves provided. Basically, the grooves can also be spiral run.
  • Band has at least a part of the grooves a depth that in one Range from about 5 to about 25 mm and especially in one range from about 12 to about 20 mm, around the necessary storage volume provide.
  • the band can also be a variety possess of knobs or formed by a plurality of such knobs above all, which has the advantage of lower bending stiffness in circumferential and transverse direction with a high storage volume brings.
  • these can generally be in the circumferential direction and arranged in generally transverse rows his.
  • it is also a spiral arrangement of the knobs possible.
  • the drainage screen in question is then the one with it in Contacting contact surface of the knobs worn.
  • Belt is the outer one that can be brought into contact with a sieve belt
  • Total contact area of the knobs is less than or equal to 50% of the total surface of the tape, particularly in a range of about 15 to 30%, and preferably in a range from about 20 to about 25 % of the total surface of the belt lies.
  • the individual contact surfaces of the knobs expediently have no direction greater than about 6 mm.
  • the maximal Expansion of the individual contact surfaces of the knobs is thus one Limited value that is less than or equal to 6 mm.
  • the individual contact surfaces of the knobs can for example be a round, have a square or rectangular shape, the contact surfaces of the different knobs may be the same or different can.
  • the band has a compressibility of around 100 up to 2000 kPa.
  • the band expediently has a reinforcement Base on which the knobs are arranged.
  • the gain Reinforcing threads include, preferably in the circumferential direction and run in the transverse direction and in the base in a polyurethane, for example or a combination of polyurethane and other materials comprehensive matrix are embedded.
  • the base has a thickness ranging from about 0.5 to 8 mm, preferably is about 4 mm thick.
  • the sieve thickness is preferably about 0.7 mm.
  • knobs each have an inner gas, preferably Air cushions included.
  • This gas cushion can in particular laterally and / or be ventilated towards the inside of the jacket.
  • the contact surfaces can be used to improve the load-bearing function of the belt the knobs may be at least partially formed by spikes that are in the Knobs are embedded. Through an appropriate design and a Targeted material selection of the spikes can be the band wear and the Reduce marking tendency.
  • the spikes are expediently at least in the region of the contact area slotted, whereby the contact surface carrying the relevant screen is further reduced.
  • Such a slotted design is special then advantageous if the individual contact surfaces of the knobs in none Direction have a greater extent than about 2 mm.
  • FIGs 1 and 2 is a first in a purely schematic representation Embodiment of an endless belt 10 shown in the drainage area, especially in the forming area, a machine for manufacturing a fibrous web can be used.
  • the fibrous web can be, for example, a paper, cardboard, tissue and / or Trade nonwoven web.
  • the band 10 has an at least substantially closed inside 12 and an open outside 14, which in the present case is provided with, in particular, spiral grooves 16.
  • the open outside 14 can in particular also have a multiplicity of knobs 20 (cf. FIGS. 2 to 15).
  • the band 10 comprises a base 18, preferably provided with a reinforcement 26 (cf. also FIGS. 3, 10 and 11), on which the ribs 22 or the knobs 20 provided between the grooves 16 are arranged.
  • the rib width is denoted by ds and the groove width by d R.
  • the depth or height of the base 18 is indicated by h B and the height or depth of the ribs 22 by h R.
  • knobs 20 can also be provided instead of the continuous ribs 22 delimiting the grooves 16.
  • the nub height is denoted by h N in FIG.
  • the water storage volume of the open side 14 of the endless belt 10 is at least 5 l / m 2 . It is in particular in a range from about 5 to about 25 l / m 2 and preferably in a range from about 10 to about 18 l / m 2 .
  • the endless belt 10 provided with grooves 16 and / or knobs 20 is also designed so that its mean bending stiffness in the circumferential direction and its mean bending stiffness in the transverse direction each have a value which is less than or equal to 10 Nm 2 in relation to a width of 1 m ,
  • the bending stiffness is defined by the product E • l, with "E” indicating the elastic modulus [N / mm 2 ] and "l” the axial moment of inertia [m 4 ].
  • the bending stiffness in the circumferential and transverse directions can be the same or different.
  • the grooves 16 or the knobs 20 have a depth that is in one area from about 5 to about 25 mm and especially in a range of about 12 to about 20 mm.
  • the knobs 20 can, for example, generally in the circumferential direction and arranged in generally transverse rows be (see for example Figures 3 and 8). Basically you can the knobs 20 can also be arranged spirally.
  • the one Screening belt that can be brought into contact with outer contact surface 24 (cf. FIGS. 4 to 15) the knob 20 is less than or equal to 50% of the total surface of the band 10, in particular in a range of about 15 to about 30% and preferably in a range of about 20 to is about 25% of the total surface of the belt 10.
  • the individual contact surfaces 24 of the knobs expediently have 20 in no direction greater than about 6 mm, the largest extension is preferably about 2 mm.
  • the individual contact surfaces 24 of the knobs 20 can, for example, be one have a round, square or rectangular shape.
  • the base 18 of the endless belt 10 has a reinforcement 26 which for example, reinforcing threads, preferably in the circumferential direction and run in the transverse direction and in the base 18 in one, for example Polyurethane or a combination of polyurethane and others Materials comprising matrix are embedded.
  • a reinforcement 26 which for example, reinforcing threads, preferably in the circumferential direction and run in the transverse direction and in the base 18 in one, for example Polyurethane or a combination of polyurethane and others Materials comprising matrix are embedded.
  • the thickness of the base is again indicated by h B and, as already mentioned, the nub height by h N.
  • the total thickness of the strip 10 is therefore equal to h N + h B.
  • Figure 4 shows an embodiment of a knob 20, the contact surface 24 is square, but can also be rectangular, for example. In principle, however, a round shape, for example, is also possible (see FIGS. 10 to 15).
  • the largest dimension k is expedient less than or equal to 6 mm and is preferably about 2 mm.
  • the knobs 20 can e.g. from an oversize base 18 be produced by machining this base 18.
  • the base 18 expediently has a thickness h B in a range from approximately 0.5 to approximately 8 mm, this thickness h B preferably being approximately 4 mm.
  • the knobs 20 each contain an inner gas cushion 28, which is, for example is an air cushion.
  • FIG. 6 is more schematic Representation of a knob 20 with a laterally ventilated gas cushion 28 shown.
  • the ventilation takes place here through side openings 30.
  • FIG. 7 again shows a schematic illustration of a Inside of hinge 12 ventilated knobs 20.
  • the ventilation takes place here via at least one inner opening 32.
  • the contact surfaces 24 of the knobs 20 can be formed by spikes 34 be embedded in the knobs 20.
  • the knobs shown in FIGS. 9 and 14 each have a provided in cross section generally T-shaped spike 34, the outer flat section forms the contact surface 24. While at the Embodiment according to Figure 9, the outer portion of the spike 34 as a whole is level and flush with the outer edge of the tapered exterior of the knob 20 is in the embodiment 14, the edge of this outer region of the spike 34 over the relevant edge of the knob 20 outwards. In contrast, 10 and 11, the outer area of the spike 34 each formed like a pin.
  • the knobs 20 have a cross-section tapering towards the outside.
  • the outer diameter the outer pin-like portion of the spike 34 about the same size as that smallest outer diameter of the conically tapered knob 20.
  • the outer diameter of the corresponding pin-like outer Portion of the spike 34 shown in FIG. 11 is smaller than that smallest outer diameter of the relevant knob 20.
  • the outwardly projecting spike portion of the embodiment 13 has a smaller diameter than that shown in FIG Embodiment.
  • the spikes are 34 expediently each with enlarged embedded in the knobs 20 Retaining sections 36 provided.
  • a slotted spike 34 is provided.
  • the spike 34 is provided with a cross slot 38.
  • the spike 34 has a round cross section.
  • a slotted one In principle, however, spikes can also be executed Cross section such as rectangular or square cross section be provided.
  • FIGS. 16 and 17 show two application examples for one in the previously specified manner trained endless drainage and Support band 10 shown.
  • FIG. 16 shows a partial schematic representation of a Forming area of a paper machine, in which the endless belt 10 with its closed inside 12 is guided over support strips 40 and an inner screen 42 coming into contact with its open outer side 14 supported.
  • the inner screen 14 lies on the contact surfaces 24 of the Pimples 20.
  • the fiber suspension 44 is between the inner sieve 42 and an outer sieve 46.
  • the outer sieve 46 can of at least a forming strip 48 can be acted upon.
  • a forming area shown in FIG. 17 is from a headbox 50 fiber suspension 44 in the Introduced inlet gap between an outer sieve 46 and an inner sieve 42, which is supported by a continuous endless belt 10, the in the manner shown via a plurality of inner rolling support elements 52 is led.
  • the support area there are 46 formation strips on the outer sieve 54 can be pressed on, continuously trained or sectioned could be.
  • the endless belt 10 serves both as Support belt for the inner sieve 42 as well as a drainage belt.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Photographic Processing Devices Using Wet Methods (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Belt Conveyors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein endloses Band zur Verwendung im Entwässerungsbereich, insbesondere im Formierbereich einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn wie insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissue- und/oder Vliesbahn.
Im Formierbereich werden auf der von der Suspension abgewandten Seite der Siebe Bänder eingesetzt, die mit den Sieben umlaufen, wodurch der durch stationäre Elemente wie Leisten, Foils usw. verursachte Siebverschleiß vermieden werden soll.
Aus der DE 35 90 589 C2 ist ein Formierbereich bekannt, der aus zwei Sieben besteht. In diesem sogenannten Doppelsiebbereich wird die Faserstoffsuspension nach beiden Seiten entwässert. Zur Verbesserung der Papiereigenschaften wird vorgeschlagen, einen Teil des Entwässerungsabschnitts einseitig durch ein wasserundurchlässiges Band abzudecken, um damit die Entwässerung in dem betreffenden Abschnitt zu verhindern. Von Nachteil ist, daß durch das Abdecken die erforderliche Entwässerungsstrecke relativ groß sein muß und wenig effektiv ist.
In einer aus der DE 44 20 801 C2 bekannten Doppelsiebzone eines Formers ist ein Sieb durch ein Band abgestützt, das wasserdurchlässig oder wasserundurchlässig sein kann. Die Verwendung eines wasserundurchlässigen Bandes bringt insbesondere den Nachteil mit sich, daß die Papierqualität durch eine eingeschleppte Luftgrenzschicht gestört wird und zudem eine zweiseitige Entwässerung nicht möglich ist. Ist das Band wasserdurchlässig, z.B. gebohrt, so ist zwar eine Entwässerung durch dieses Band hindurch möglich. Insbesondere im initialen Entwässerungsbereich, in dem große Wassermengen anfallen, besteht jedoch die Gefahr von Bahnmarkierungen durch sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten.
Eine aus der DE 44 11 621 A1 bekannte Presse einer Papiermaschine umfaßt ein Preßband, von dem die zu pressende, im Formierbereich gebildete Papierbahn durch einen Preßfilz getrennt ist, der einen Teil des Preßwassers aufnimmt. Der restliche Anteil des Preßwassers wird in den Rillen des Preßbandes gespeichert. Dabei soll der Anteil der Rillen an der Gesamtoberfläche des Bandes möglichst klein sein, um eine ausreichend große, für einen geringen Bandverschleiß erforderliche Stützfläche zu erhalten. Eine solche Bandausführung ist für rohe Preßdrücke und kleine Entwässerungsraten geeignet. Größere Entwässerungsströme, wie sie im Formierbereich auftreten, lassen sich damit nicht bewältigen. Die bloße Erhöhung der Banddicke zur Steigerung der Wasseraufnahmekapazität würde zu einem Band mit zu hoher Biegesteifigkeit führen. Eine über die Breite gleichmäßige Entwässerung, wie sie im Formierbereich gefordert wird, wäre nicht möglich.
In einer in der DE-A-196 34 349 beschriebenen Siebpartie ist auf der von der Suspension abgewandten Seite eines Siebbandes ein mit diesem umlaufendes oder quer dazu verlaufendes Profilband vorgesehen, das mit einer Vielzahl von Löchern, Bohrungen oder Schlitzen versehen und damit mehr oder weniger offen ist. Das Profilband kann auch eine rauhe, gerippte oder anderweitig profilierte, dem Siebband zugewandte Außenfläche besitzen, wobei es in diesem Fall undurchlässig sein kann.
Ziel der Erfindung ist es, ein endloses Band der eingangs genannten Art zu schaffen, das sowohl eine zweiseitige Entwässerung im Former ermöglicht, ohne dabei die Qualität der Faserstoffbahn infolge einer Markierung durch hohe Entwässerungsraten zu beeinträchtigen, als auch die Einstellung optimaler Entwässerungsverhältnisse über die Breite gestattet.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß es auf einer Seite zumindest im wesentlichen geschlossen und auf der gegenüberliegenden Seite offen ist, daß sein Wasserspeichervolumen wenigstens 5 l/m2 beträgt und insbesondere in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 25 l/m2, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 18 l/m2, liegt und daß seine mittlere Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung sowie seine mittlere Biegesteifigkeit in Querrichtung bezogen auf eine Breite von 1 m jeweils einen Wert besitzt, der kleiner oder gleich 10 Nm2 beträgt.
Aufgrund dieser Ausbildung ist nicht nur eine markierungsfreie zweiseitige Entwässerung möglich, sondern gleichzeitig auch sichergestellt, daß die Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung und Querrichtung hinreichend klein ist, um möglichst gleichmäßige bzw. die gewünschten optimalen Entwässerungsverhältnisse über die Breite einstellen zu können.
Die mittlere Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung kann gleich der mittleren Biegesteifigkeit in Querrichtung sein. Die Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung und die Biegesteifigkeit in Querrichtung können sich jedoch auch voneinander unterscheiden.
Das Band kann auf seiner offenen Seite insbesondere mit Rillen versehen sein. Dabei kann sich zumindest ein Teil der Rillen allgemein in Umfangsrichtung und/oder zumindest ein Teil der Rillen allgemein in Querrichtung erstrecken. Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bandes sind sowohl sich allgemein in Umfangsrichtung erstreckende Rillen als auch sich allgemein in Querrichtung erstreckende Rillen vorgesehen. Grundsätzlich können die Rillen auch spiralförmig verlaufen.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bandes besitzt zumindest ein Teil der Rillen eine Tiefe, die in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 25 mm und insbesondere in einem Bereich von etwa 12 bis etwa 20 mm liegt, um das notwendige Speichervolumen bereitzustellen.
Auf seiner offenen Seite kann das Band insbesondere auch eine Vielzahl von Noppen besitzen oder durch eine Vielzahl solchen Noppen gebildet werden, was vor allem den Vorteil einer geringeren Biegesteifigkeit in Umfangs- und Querrichtung bei gleichzeitig hohem Speichervolumen mit sich bringt. Diese können beispielsweise in sich allgemein in Umfangsrichtung und in sich allgemein in Querrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sein. Es ist beispielsweise auch eine spiralförmige Anordnung der Noppen möglich. Das betreffende Entwässerungssieb wird dann von der mit ihm in Kontakt tretenden Kontaktfläche der Noppen getragen.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bandes ist die mit einem Siebband in Kontakt bringbare äußere Kontaktfläche der Noppen insgesamt kleiner oder gleich 50 % der Gesamtoberfläche des Bandes, wobei sie insbesondere in einem Bereich von etwa 15 bis 30 % und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 20 bis etwa 25 % der Gesamtoberfläche des Bandes liegt.
Zweckmäßigerweise besitzen die einzelnen Kontaktflächen der Noppen in keiner Richtung eine größere Ausdehnung als etwa 6 mm. Die maximale Ausdehnung der einzelnen Kontaktflächen der Noppen ist somit auf einen Wert begrenzt, der kleiner oder gleich 6 mm beträgt. Vorzugsweise beträgt die größte Ausdehnung der einzelnen Kontaktflächen etwa 2 mm.
Die einzelnen Kontaktflächen der Noppen können beispielsweise eine runde, quadratische oder rechteckige Form besitzen, wobei die Kontaktflächen der verschiedenen Noppen gleich oder auch unterschiedlich sein können.
Von Vorteil ist auch, wenn das Band eine Kompressibilität von etwa 100 bis 2000 kPa besitzt.
Zweckmäßigerweise besitzt das Band eine mit einer Verstärkung versehene Basis, auf der die Noppen angeordnet sind. Hierbei kann die Verstärkung Verstärkungsfäden umfassen, die vorzugsweise in Umfangsrichtung und in Querrichtung verlaufen und in der Basis in eine beispielsweise Polyurethan oder eine Kombination aus Polyurethan und weiteren Materialien umfassende Matrix eingebettet sind.
Hinsichtlich einer Minimierung des Herstellungsaufwands ist überdies von Vorteil, wenn die Noppen aus einer mit Übermaß gegossenen Basis durch eine spanabhebende Bearbeitung dieser Basis erzeugt sind.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform besitzt die Basis eine Dicke in einem Bereich von etwa 0,5 bis 8 mm, wobei sie vorzugsweise etwa 4 mm dick ist. Dabei beträgt die Siebdicke vorzugsweise etwa 0,7 mm.
Von Vorteil ist auch, wenn die Noppen jeweils ein inneres Gas-, vorzugsweise Luftpolster enthalten. Dieses Gaspolster kann insbesondere seitlich und/oder zur Mantelinnenseite hin belüftet sein.
Zur Verbesserung der Tragfunktion des Bandes können die Kontaktflächen der Noppen zumindest teilweise durch Spikes gebildet sein, die in die Noppen eingelassen sind. Durch eine entsprechende Gestaltung und eine gezielte Materialauswahl der Spikes läßt sich der Bandverschleiß und die Markierungsneigung reduzieren.
Zweckmäßigerweise sind die Spikes zumindest im Bereich der Kontaktfläche geschlitzt, wodurch die das betreffende Sieb tragende Kontaktfläche weiter reduziert wird. Eine solche geschlitzte Ausführung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die einzelnen Kontaktflächen der Noppen in keiner Richtung eine größere Ausdehnung als etwa 2 mm besitzen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Figur 1
eine rein schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines endlosen Bandes zur Verwendung im Formierbereich einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn,
Figur 2
eine rein schematische Teilschnittdarstellung des Bandes, geschnitten entlang der Linie A-A der Figur 1,
Figur 3
eine rein schematische perspektivische Teildarstellung einer weiteren, mit Noppen versehenen Ausführungsform eines Bandes,
Figur 4
eine schematische Darstellung eines einzelnen Noppens,
Figur 5
eine schematische Darstellung eines mit einem Gaspolster versehenen Noppens,
Figur 6
eine schematische Darstellung eines Noppens mit einem seitlich belüfteten Gaspolster,
Figur 7
eine schematische Darstellung eines zur Bandinnenseite hin belüfteten Noppens,
Figur 8
eine rein schematische perspektivische Teildarstellung einer weiteren mit Noppen versehenen Ausführungsform eines Bandes,
Figuren 9 bis 11
schematische geschnittene Darstellungen verschiedener Ausführungsformen eines mit einem Spike versehenen Noppens,
Figuren 12 und 13
schematische perspektivische Ansichten zweier verschiedener Ausführungsformen eines mit einem Spike versehenen Noppens,
Figur 14
eine schematische geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Noppens mit einem im Querschnitt allgemein T-förmigen Spike,
Figur 15
eine schematische geschnittene Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Noppens mit einem geschlitzten Spike,
Figur 16
eine schematische geschnittene Teildarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Formierbereiches einer Papiermaschine mit einem über Stützleisten geführten endlosen Entwässerungs- und Stützband und
Figur 17
eine schematische geschnittene Teildarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Formierbereiches einer Papiermaschine mit einem endlosen Entwässerungs- und Stützband.
In den Figuren 1 und 2 ist in rein schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform eines endlosen Bandes 10 gezeigt, das im Entwässerungsbereich, insbesondere im Formierbereich, einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn verwendet werden kann. Bei der Faserstoffbahn kann es sich beispielsweise um eine Papier-, Karton-, Tissueund/oder Vliesbahn handeln.
Das Band 10 besitzt eine zumindest im wesentlichen geschlossene Innenseite 12 und eine offene Außenseite 14, die im vorliegenden Fall mit insbesondere spiralförmig verlaufenden Rillen 16 versehen ist. Es können beispielsweise auch sich allgemein in Umfangsrichtung erstreckende Rillen und sich allgemein in Querrichtung erstreckende Rillen vorgesehen sein. Die offene Außenseite 14 kann insbesondere auch eine Vielzahl von Noppen 20 besitzen (vgl. die Figuren 2 bis 15). Das Band 10 umfaßt eine vorzugsweise mit einer Verstärkung 26 (vgl. auch die Figuren 3, 10 und 11) versehene Basis 18, auf der die zwischen den Rillen 16 vorgesehenen Rippen 22 bzw. die Noppen 20 angeordnet sind. In der Figur 2 ist die Rippenbreite mit ds und die Rillenbreite mit dR bezeichnet. Die Tiefe oder Höhe der Basis 18 ist mit hB und die Höhe bzw. Tiefe der Rippen 22 mit hR angegeben. Wie bereits erwähnt können anstelle der die Rillen 16 begrenzenden durchgehenden Rippen 22 auch Noppen 20 (vgl. die Figuren 2 bis 15) vorgesehen sein. Entsprechend ist in Figur 3 mit hN die Noppenhöhe bezeichnet.
Das Wasserspeichervolumen der offenen Seite 14 des endlosen Bandes 10 beträgt wenigstens 5 l/m2. Es liegt insbesondere in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 25 l/m2 und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 18 l/m2.
Das mit Rillen 16 und/oder Noppen 20 versehene endlose Band 10 ist ferner so ausgeführt, daß seine mittlere Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung sowie seine mittlere Biegesteifigkeit in Querrichtung bezogen auf eine Breite von 1 m jeweils einen Wert besitzt, der kleiner oder gleich 10 Nm2 beträgt. Dabei ist die Biegesteifigkeit definiert durch das Produkt E • l, worin mit "E" der Elastizitätsmodul [N/mm2] und mit "l" das axiale Trägheitsmoment [m4] angegeben ist. Die Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung und Querrichtung kann gleich oder auch unterschiedlich sein.
Die Rillen 16 bzw. die Noppen 20 besitzen eine Tiefe, die in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 25 mm und insbesondere in einem Bereich von etwa 12 bis etwa 20 mm liegt.
Die Noppen 20 können beispielsweise in sich allgemein in Umfangsrichtung und in sich allgemein in Querrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sein (vgl. beispielsweise die Figuren 3 und 8). Grundsätzlich können die Noppen 20 auch spiralförmig angeordnet sein. Die mit einem Siebband in Kontakt bringbare äußere Kontaktfläche 24 (vgl. Figuren 4 bis 15) der Noppen 20 ist insgesamt kleiner oder gleich 50 % der Gesamtoberfläche des Bandes 10, wobei sie insbesondere in einem Bereich von etwa 15 bis etwa 30 % und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 20 bis etwa 25 % der Gesamtoberfläche des Bandes 10 liegt.
Zweckmäßigerweise besitzen die einzelnen Kontaktflächen 24 der Noppen 20 in keiner Richtung eine größere Ausdehnung als etwa 6 mm, wobei die größte Ausdehnung vorzugsweise etwa 2 mm beträgt.
Die einzelnen Kontaktflächen 24 der Noppen 20 können beispielsweise eine runde, quadratische oder rechteckige Form besitzen.
Das endlose Band 10 besitzt vorteilhafterweise eine Kompressibilität C von etwa 100 bis etwa 2000 kPa, wobei die Kompressibilität durch die folgende Beziehung definiert ist: C = p/δ In dieser Beziehung bedeuten:
p:
Flächendruck auf die Gesamtfläche [Pa]
δ:
= Δd/d, Dickenabnahme "Δd" [ - ] bei einem Flächendruck "p", bezogen auf die unbelastete Gesamtdicke "d" [m] des Bandes.
Wie insbesondere anhand der Figuren 3, 10 und 11 zu erkennen ist, kann die Basis 18 des endlosen Bandes 10 eine Verstärkung 26 besitzen, die beispielsweise Verstärkungsfäden umfaßt, die vorzugsweise in Umfangsrichtung und in Querrichtung verlaufen und in der Basis 18 in eine beispielsweise Polyurethan oder eine Kombination aus Polyurethan und weiteren Materialien umfassende Matrix eingebettet sind.
In der Figur 3 ist mit hB wieder die Dicke der Basis und mit hN, wie bereits erwähnt, die Noppenhöhe angegeben. Die Gesamtdicke des Bandes 10 beträgt demnach gleich hN + hB.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Noppens 20, dessen Kontaktfläche 24 quadratisch ist, aber auch beispielsweise rechteckig sein kann. Grundsätzlich ist jedoch auch eine beispielsweise runde Form möglich (vgl. die Figuren 10 bis 15). Die größte Abmessung k ist zweckmäßigerweise kleiner oder gleich 6 mm und beträgt vorzugsweise etwa 2 mm.
Die Noppen 20 können z.B. aus einer mit Übermaß gegossenen Basis 18 durch eine spanabhebende Bearbeitung dieser Basis 18 erzeugt sein.
Die Basis 18 besitzt zweckmäßigerweise eine Dicke hB in einem Bereich von etwa 0,5 bis etwa 8 mm, wobei diese Dicke hB vorzugsweise etwa 4 mm beträgt.
Wie den Figuren 5 bis 7 entnommen werden kann, können die Noppen 20 jeweils ein inneres Gaspolster 28 enthalten, bei dem es sich beispielsweise um ein Luftpolster handelt.
Diese Gaspolster 28 können belüftet sein. So ist in der Figur 6 in schematischer Darstellung ein Noppen 20 mit einem seitlich belüfteten Gaspolster 28 dargestellt. Die Belüftung erfolgt hier über seitliche Öffnungen 30. Dagegen zeigt die Figur 7 wieder in schematischer Darstellung einen zur Bandinnenseite 12 hin belüfteten Noppen 20. Die Belüftung erfolgt hier über wenigstens eine innere Öffnung 32.
Wie in den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 9 bis 15 gezeigt, können die Kontaktflächen 24 der Noppen 20 durch Spikes 34 gebildet sein, die in die Noppen 20 eingelassen sind.
Dabei sind die in den Figuren 9 und 14 gezeigten Noppen jeweils mit einem im Querschnitt allgemein T-förmigen Spike 34 versehen, dessen äußerer flächiger Abschnitt die Kontaktfläche 24 bildet. Während bei der Ausführungsform gemäß Figur 9 der äußere Abschnitt des Spikes 34 insgesamt eben ist und bündig mit dem äußeren Rand des verjüngten Außenbereichs des Noppens 20 abschließt, ist beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 14 der Rand dieses äußeren Bereichs des Spikes 34 über den betreffenden Rand des Noppens 20 nach innen geführt. Dagegen ist bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 10 und 11 der äußere Bereich des Spikes 34 jeweils stiftartig ausgebildet.
Wie anhand der Figuren 3 bis 15 zu erkennen ist, können die Noppen 20 einen sich nach außen hin verjüngenden Querschnitt besitzen. Bei der in der Figur 10 dargestellten Ausführungsform ist der Außendurchmesser des äußeren stiftartigen Abschnitts des Spikes 34 etwa gleich groß wie der kleinste Außendurchmesser des sich konisch verjüngenden Noppens 20. Dagegen ist der Außendurchmesser des entsprechenden stiftartigen äußeren Abschnitts des in der Figur 11 gezeigten Spikes 34 kleiner als der kleinste Außendurchmesser des betreffenden Noppens 20. Entsprechend besitzt der nach außen vorstehende Spikeabschnitt der Ausführungsform gemäß Figur 13 einen kleineren Durchmesser als der der in Figur 12 gezeigten Ausführungsform.
Wie anhand der Figuren 9 bis 11 und 14 zu erkennen ist, sind die Spikes 34 zweckmäßigerweise jeweils mit in den Noppen 20 eingebetteten erweiterten Rückhalteabschnitten 36 versehen.
Bei der Ausführung gemäß Figur 15 ist ein geschlitzter Spike 34 vorgesehen. Dabei ist der Spike 34 mit einem Kreuzschlitz 38 versehen. Im vorliegenden Fall besitzt der Spike 34 einen runden Querschnitt. Eine geschlitzte Ausführung kann grundsätzlich jedoch auch bei Spikes anderen Querschnitts wie beispielsweise rechteckigen oder quadratischen Querschnitts vorgesehen sein.
In den Figuren 16 und 17 sind zwei Anwendungsbeispiele für ein in der zuvor angegebenen Weise ausgebildetes endloses Entwässerungs- und Stützband 10 dargestellt.
Dabei zeigt Figur 16 in schematischer geschnittener Teildarstellung einen Formierbereich einer Papiermaschine, in dem das endlose Band 10 mit seiner geschlossenen Innenseite 12 über Stützleisten 40 geführt ist und ein mit seiner offenen Außenseite 14 in Kontakt tretendes Innensieb 42 abstützt. Hierbei liegt das Innensieb 14 an den Kontaktflächen 24 der Noppen 20 an. Die Fasersuspension 44 ist zwischen dem Innensieb 42 und einem Außensieb 46 geführt. Das Außensieb 46 kann von wenigstens einer Formierleiste 48 beaufschlagbar sein.
Bei der in der Figur 17 gezeigten Ausführungsform eines Formierbereichs wird die von einem Stoffauflauf 50 stammende Fasersuspension 44 in den Einlaufspalt zwischen einem Außensieb 46 und einem Innensieb 42 eingebracht, das durch ein umlaufendes endloses Band 10 abgestützt ist, das in der dargestellten Weise über mehrere innere rollende Stützelemente 52 geführt ist. Im Abstützbereich sind an das Außensieb 46 Formationsleisten 54 andrückbar, die durchgehend ausgebildet oder auch sektioniert sein können.
Demnach dient das erfindungsgemäße endlose Band 10 jeweils sowohl als Stützband für das Innensieb 42 als auch als Entwässerungsband.
Bezugszeichenliste
10
endloses Band
12
Innenseite
14
Außenseite
16
Rillen
18
Basis
20
Noppen
22
Rippen
24
Kontaktfläche
26
Verstärkung
28
Gaspolster
30
seitliche Öffnungen
32
innere Öffnung
34
Spike
36
Rückhalteabschnitte
38
Kreuzschlitz
40
Stützleisten
42
Innensieb
44
Fasersuspension
46
Außensieb
48
Formierleiste
50
Stoffauflauf
52
Stützelemente
54
Formationsleisten
hB
Basishöhe
hN
Noppenhöhe
hR
Rippenhöhe
k
größte Abmessung

Claims (25)

  1. Endloses Band (10) zur Verwendung im Entwässerungsbereich, insbesondere im Formierbereich einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn wie insbesondere einer Papier-, Karton-, Tissueund/oder Vliesbahn,
    dadurch gekennzeichnet, daß es auf einer Seite (12) zumindest im wesentlichen geschlossen und auf der gegenüberliegenden Seite (14) offen ist, daß sein Wasserspeichervolumen wenigstens 5 l/m2 beträgt und insbesondere in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 25 l/m2, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 10 bis etwa 18 l/m2, liegt und daß seine mittlere Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung sowie seine mittlere Biegesteifigkeit in Querrichtung bezogen auf eine Breite von 1 m jeweils einen Wert besitzt, der kleiner oder gleich 10 Nm2 beträgt.
  2. Band nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung gleich der mittleren Biegesteifigkeit in Querrichtung ist.
  3. Band nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich die mittlere Biegesteifigkeit in Umfangsrichtung und die mittlere Biegesteifigkeit in Querrichtung voneinander unterscheiden.
  4. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß es auf seiner offenen Seite ( 14) mit Rillen (16) versehen ist.
  5. Band nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest ein Teil der Rillen (16) allgemein in Umfangsrichtung erstreckt.
  6. Band nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich zumindest ein Teil der Rillen (16) allgemein in Querrichtung erstreckt.
  7. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß sowohl sich allgemein in Umfangsrichtung erstreckende Rillen (16) als auch sich allgemein in Querrichtung erstreckende Rillen (16) vorgesehen sind.
  8. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß spiralförmig verlaufende Rillen (16) vorgesehen sind.
  9. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Rillen (16) eine Tiefe besitzt, die in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 25 mm und insbesondere in einem Bereich von etwa 12 bis etwa 20 mm liegt.
  10. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß es auf seiner offenen Seite ( 14) durch eine Vielzahl von Noppen (20) gebildet wird.
  11. Band nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (20) in sich allgemein in Umfangsrichtung und in sich allgemein in Querrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sind.
  12. Band nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß spiralförmig angeordnete Noppen (20) vorgesehen sind.
  13. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Siebband in Kontakt bringbare äußere Kontaktfläche (24) der Noppen (20) insgesamt kleiner oder gleich 50 % der Gesamtoberfläche des Bandes (10) ist und insbesondere in einem Bereich von etwa 15 bis etwa 30 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 20 bis etwa 25 % der Gesamtoberfläche des Bandes (10) liegt.
  14. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kontaktflächen (24) der Noppen (20) in keiner Richtung eine größere Ausdehnung als etwa 6 mm besitzen.
  15. Band nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die größte Ausdehnung (k) der einzelnen Kontaktflächen (24) der Noppen (20) etwa 2 mm beträgt.
  16. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kontaktflächen (24) der Noppen (20) eine runde, quadratische oder rechteckige Form besitzen.
  17. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kompressibilität von etwa 100 bis 2000 kPa besitzt.
  18. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß es eine mit einer Verstärkung (26) versehene Basis (18) besitzt, auf der die Noppen angeordnet sind.
  19. Band nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (26) Verstärkungsfäden umfaßt, die vorzugsweise in Umfangsrichtung und in Querrichtung verlaufen und in der Basis (18) in eine beispielsweise Polyurethan oder eine Kombination aus Polyurethan und weiteren Materialien umfassende Matrix eingebettet sind.
  20. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (20) aus einer mit Übermaß gegossenen Basis (18) durch eine spanabhebende Bearbeitung dieser Basis (18) erzeugt sind.
  21. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (18) eine Dicke (hB) in einem Bereich von etwa 0,5 bis 8 mm besitzt und vorzugsweise etwa 4 mm beträgt.
  22. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (20) jeweils ein inneres Gas-, vorzugsweise Luftpolster (28) enthalten.
  23. Band nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gaspolster (28) insbesondere seitlich und/oder zur Bandinnenseite (12) hin belüftet ist.
  24. Band nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (24) der Noppen (20) zumindest teilweise durch Spikes (34) gebildet sind, die in die Noppen (20) eingelassen sind.
  25. Band nach Anspruch 24,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Spikes (34) zumindest im Bereich der Kontaktfläche (24) geschlitzt sind.
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