EP1813719A1

EP1813719A1 - Transportband

Info

Publication number: EP1813719A1
Application number: EP20060126087
Authority: EP
Inventors: Arved Westerkamp; Matthias Schmitt
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2007-08-01
Also published as: DE102006003707A1; US20070169907A1

Abstract

Ein Transportband, insbesondere für Maschinen zur Herstellung von Bahnmaterial, z. B. Papier oder Karton, umfasst an einer Bahnmaterial-Kontaktseite (20) Oberflächeneinsenkungen (22) aufweist, die zum Bereitstellen einer im Wesentlichen planen Bahnmaterial-Kontaktoberfläche (24) mit Füllmaterial (26) gefüllt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transportband, wie es beispielsweise in Maschinen zur Herstellung von Bahnmaterial, z.B. Papier oder Karton, eingesetzt werden kann.
Derartige Transportbänder werden beispielsweise bei der Herstellung von Papier in Bereichen eingesetzt, in welchen das noch feuchte Papiermaterial durch Pressbereiche hindurchgeführt wird, um in diesem Material noch enthaltene Flüssigkeit zu entfernen. Beim Durchlauf beispielsweise durch zwei Presswalzen bildet sich zwischen dem Transportband und dem Bahnmaterial, also dem Papier bzw. dem Ausgangsmaterial für das Papier, ein dünner Flüssigkeitsfilm durch das aus diesem Material herausgepresste Wasser. Da im Allgemeinen das Transportband zum Bereitstellen einer möglichst glatten Oberfläche und zum Erzeugen eines entsprechend unstrukturierten Abbildes dieser Oberfläche auf dem Bahnmaterial wasserundurchlässig ist, besteht dort, wo das Transportband von dem Bahnmaterial weggeführt werden soll, das Problem, dass der vorhandene dünne Flüssigkeits- bzw. Wasserfilm einen Anhafteffekt erzeugt. Dieser beeinträchtigt das Ablösen des Transport-bands von dem Bahnmaterial.
Um diesem Problem entgegenzutreten, ist es aus der US 6,962,885 B1 bekannt, an derjenigen Seite des Transportbandes, die in Kontakt mit dem Bahnmaterial kommt, eine dünne Schicht vorzusehen, die keine plane bzw. glatte Oberflächenstruktur aufweist, sondern die eine Vielzahl kleiner Einsen-kungen bereitstellt. Diese können beispielsweise dadurch gebildet werden, dass beim Herstellen dieser dünnen Schicht Salzkörner in das Material eingebettet werden. Dort wo die Salzkörner nicht vollständig eingebettet sind, können sie nachträglich durch Auflösen in Wasser entfernt werden, um auf diese Art und Weise die zur Oberfläche dann offenen Hohlräume bzw. Einsenkungen zu erhalten. In diesen Einsenkungen kann das aus dem Bahnmaterial heraus gepresste Wasser angesammelt werden und es kann der Anhafteffekt zumindest abgeschwächt werden.
Aus der EP 0 576 115 B1 ist es bekannt, die Oberfläche des Transportbandes, die in Kontakt mit dem Bahnmaterial kommt, vergleichsweise rau zu gestalten, gleichzeitig jedoch diesen Bereich des Transportbandes auch aus elastischem Material zu bilden. Beim Pressen zwischen zwei Presswalzen wird die vergleichsweise raue Oberfläche komprimiert. Nach dem Durchlauf durch diesen Presswalzenbereich entspannt sich das komprimierte Transportband mit der Folge, dass die die Oberflächenrauhigkeit generierenden zackenartigen Erhebungen eine Störung in dem vorhandenen Wasserfilm erzeugen und somit das Lösen des Transportbands vom Bahnmaterial erleichtert wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Transportband, insbesondere für Maschinen zur Herstellung von Bahnmaterial, z.B. Papier oder Karton, bereitzustellen, mit welchem Bahnmaterial hoher Qualität ohne die Gefahr eines ungewünschten Anhaftens erzeugt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Transportband, insbesondere für Maschinen zur Herstellung von Bahnmaterial, z. B. Papier oder Karton, wobei das Transportband an einer Bahnmaterial-Kontaktseite Oberflächeneinsenkungen aufweist, die zum Bereitstellen einer im Wesentlichen planen Bahnmaterial-Kontaktoberfläche mit Füllmaterial gefüllt sind.
In Abkehr vom Stand der Technik, der zum Erleichtern des Loslösens des Transportbandes eine stärker strukturierte Oberfläche vorsieht, geht die vorliegende Erfindung den Weg, die in Kontakt mit dem Bahnmaterial tretende Oberfläche des Transportbandes, also die Bahnmaterial-Kontaktoberfläche, plan bzw. glatt zu gestalten, also so wenig als möglich Erhöhungen oder Einsenkungen zu erzeugen, die sich dann auch im Bahnmaterial abbilden könnten. Eine derart plane bzw. glatte Oberfläche hätte allerdings wiederum das Problem, dass, ähnlich wie bei einem dünnen Wasserfilm zwischen zwei glatten Glasscheiben, ein sehr starker, ungewünschter Anhafteffekt entstehen könnte. Dem tritt die vorliegende Erfindung dadurch entgegen, dass lokal begrenzt Oberflächenbereiche durch das in den Oberflächeneinsenkungen vorhandene Füllmaterial bereitgestellt werden. Somit wird zwar eine glatte Oberfläche erzeugt, diese ist jedoch bereitgestellt aus Oberflächenbereichen verschiedener Oberflächeneigenschaften, nämlich denjenigen Oberflächenbereichen, in welchen das Füllmaterial vorhanden ist, und denjenigen Oberflächenbereichen, in welchen keine mit Füllmaterial gefüllten Oberflächeneinsenkungen vorhanden sind. Durch diese Verteilung werden lokal Bereiche verschiedener Oberflächenenergie erzeugt mit der Folge, dass aufgrund lokaler Störungen bzw. Unterschiede in der Wechselwirkung zu dem Wasserfilm dieser beim Trennen des Transportbandes von dem Bahnmaterial leichter aufgerissen werden kann.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Oberflächeneinsenkungen wenigstens bereichsweise ein im Wesentlichen regelmäßiges Einsenkungsmuster bilden. Alternativ oder in anderen lokal begrenzten Bereichen kann vorgesehen sein, dass die Oberflächeneinsenkungen wenigstens bereichsweise ein unregelmäßiges Einsenkungsmuster bilden.
Um die vorangehend angesprochenen lokal differenzierten Wechselwirkungseigenschaften des Transportbandes mit dem Wasserfilm bzw. dem Bahnmaterial in einfacher Art und Weise generieren zu können, wird vorgeschlagen, dass das Füllmaterial sich von dem Material des Transportbandes, in welchem die Oberflächeneinsenkungen gebildet sind, in seinen Ober-flächeneigenschaften unterscheidet. Dies umfasst beispielsweise die Verwendung grundsätzlich verschiedener Materialien. Auch gleiche oder zumindest ähnliche Materialien, die verschieden behandelt sind oder die aufgrund verschiedener Fertigungstechniken zu anderen Oberflächeneigeschaften führen, können zum Einsatz gelangen.
Beispielsweise kann das Füllmaterial Polymermaterial, wie z.B. Silikonmaterial oder Fluorpolymermaterial, umfassen. Das Material des Transportbandes in denjenigen Bereichen, in welchen die das Füllmaterial aufnehmende Oberflächeneinsenkungen vorhanden sind, kann beispielsweise Polyurethanmaterial umfassen.
Die Oberflächeneinsenkungen können beispielsweise durch mechanische, thermische oder chemische Verfahren, wie bspw. Schleifen, Prägen oder Ätzen erzeugt werden. Selbstverständlich sind auch Kombinationen mehrerer dieser Verfahren möglich.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1: eine Prinzip-Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Transportbandes;
Fig. 2: eine Draufsicht auf einen Teilbereich eines in Fig. 1 dargestellten Transportbandes in Blickrichtung II in Fig. 1;
Fig. 3: eine der Fig. 1 entsprechenden Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Transportband in prinzipieller Art und Weise und im Querschnitt dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die erkennbaren Proportionen nicht originalgetreu sind. Die Erstreckung eines derartigen Transportbandes in der Querrichtung CMD ist im Allgemeinen um Größenordnungen größer, als die Dicke des Transportbandes. Um die wesentlichen Aspekte der Erfindung darstellen zu können, ist jedoch die Dicke und insbesondere auch die Strukturierung in Dickenrichtung, also in der Darstellung der Fig. 1 in Aufwärts-Abwärts-Richtung, übertrieben dargestellt.
Das Transportband 10 umfasst in einem zentralen Bereich einen die wesentliche Festigkeit in Querrichtung CMD und auch in der Längsrichtung bereitstellende Verstärkung 12, die beispielsweise durch ein Gewebe oder sonstiges faser- oder bandartiges Material erzeugt sein kann. Diese Verstärkung 12 ist allgemein eingebettet in und an beiden Seiten umgeben von Aufbaumaterial 14, 16, das den wesentlichen Volumenbereich des Transportbandes erzeugt. Dieses Aufbaumaterial kann zum Bereitstellen der gewünschten Eigenschaften aus mehreren Lagen bestehen. So könnte beispielsweise an der in Fig. 1 unten liegenden Rückseite 18 des Transportbandes 10 als Aufbaumaterial 14 ein den besonderen Anforderungen durch den Kontakt mit Führungs- bzw. Antriebselementen gewachsenes Material zum Einsatz gelangen. An der zur Kontaktierung von Bahnmaterial vorgesehenen Bahnmaterial-Kontaktseite 20 ist das Aufbaumaterial 16 bzw. dessen oberflächennaher Bereich durch das Bereitstellen einer Vielzahl von Oberflächeneinsenkungen 22 strukturiert. Diese Oberflächeneinsenkungen 22 können, wie in Fig. 2 dargestellt, im Wesentlichen in Längsrichtung sich erstreckend ausgebildet sein. Dabei kann die Tiefe dieser Einsenkungen beispielsweise im Bereich von bis zu 50 µm liegen.
Um an der Bahnmaterial-Kontaktseite 20 eine im Wesentlichen plane, also glatte, nicht durch die vergleichsweise grobe Strukturierung der Einsenkungen 22 gestörte Bahnmaterial-Kontaktoberfläche 24 bereitzustellen, werden die Oberflächeneinsenkungen 22 mit Füllmaterial 26 gefüllt. Dieses Füllmaterial 26 bildet zusammen mit denjenigen Bereichen des Aufbaumaterials 16, die zwischen den Oberflächeneinsenkungen 22 liegen, eine im Wesentlichen unprofilierte, glatte Bahnmaterial-Kontaktoberfläche 24, die beispielsweise eine Oberflächenrauhigkeit von weniger als Rz 2 hat.
Es ergibt sich jedoch in der Bahnmaterial-Kontaktoberfläche 24 das in Fig. 2 erkennbare Bild von Oberflächenbereichen 28, in welchen die Bahnmaterial-Kontaktoberfläche 24 durch das Füllmaterial 26 gebildet ist, und den dazwischen liegenden, linienartigen Oberflächenbereichen 30, in welchen die Bahnmaterial-Kontaktoberfläche 24 durch das Aufbaumaterial 16, in welchem die Oberflächeneinsenkungen 22 gebildet sind, bereitgestellt ist.
Obgleich bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Transportband 10 also eine glatte und somit auch ein entsprechend unstrukturiertes Bahnmaterial erzeugende Oberfläche bereitgestellt ist, weist durch diese verschiedenen Oberflächenbereiche 28, 30 das Transportband 10 verschiedene Charakteristiken in seiner Wechselwirkung mit einem zwischen zu fertigendem Bahnmaterial und der Bahnmaterial-Kontaktoberfläche 24 erzeugten Flüssigkeitsfilm, z.B. Wasserfilm, auf. Insbesondere wenn für das Aufbaumaterial 16 einerseits und das Füllmaterial 26 andererseits Materialien unterschiedlicher Oberflächenenergie bzw. unterschiedlicher Hydrophilität oder Hydrophobität eingesetzt werden, entstehen durch die verschiedenen Oberflächenbereiche 28, 30 lokal Störungen, die in demjenigen Bereich eines Fertigungsprozesses, in welchem das Transportband 10 von dem zu fertigenden Bahnmaterial zu trennen ist, ein im Vergleich zu einer einheitlichen Oberfläche deutlich leichteres Aufreißen des Wasserfilm zur Folge haben. Bei sehr glatter Bahnmaterial-Kontaktoberfläche 24 und entsprechend geminderter Markierungsproblematik wird durch das leichtere Loslösen des Transportbandes ein Fertigungsprozess mit höherer Qualität ermöglicht.
Als Aufbaumaterial 16 kann beispielsweise Polyurethanmaterial eingesetzt werden. In dieses Polyurethanmaterial können die Oberflächeneinsenkungen 22, beispielsweise durch eine Prägebehandlung, Schleifbehandlung, durch Durchführen eines entsprechenden Gießvorgangs oder Extrusionsvorgangs oder ggf. auch durch Einsetzen von oberflächenätzendem Material bereitgestellt werden. Auf die so erzeugte profilierte bzw. strukturierte Oberfläche kann dann als Füllmaterial beispielsweise Silikonmaterial oder Fluorpolymermaterial eingebracht werden. Die verschiedenen Oberflächeneigenschaften in den Bereichen 28, 30 können weiterhin durch verschiedene Zusätze zu dem Füllmaterial 26 einerseits bzw. dem Aufbaumaterial 16 andererseits beeinflusst werden, um die im Fertigungsprozess gewünschten Charakteristiken erzeugen zu können. Das Füllmaterial, das auf das Aufbaumaterial 16 und in die Oberflächeneinsenkungen 22 eingebracht werden soll, kann durch Aufstreichen eines dünnen Materialfilms und das Abziehen desselben vor dem vollständigen Aushärten eingebracht werden, wodurch die plane, in sich geschlossene und im Wesentlichen unstrukturierte Oberfläche bereitgestellt wird. Auch ist es beispielsweise möglich, in verschiedenen lokalen Bereichen eines derartigen Transportbandes auch verschiedene Füllmaterialien einzusetzen, um den Effekt der Variation der Oberflächeneigenschaften noch stärker hervorzuheben.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausgestaltungsbeispiel sind die Oberflächeneinsenkungen 22 bzw. die zwischen diesen liegenden Erhebungen zwar grundsätzlich in Längsrichtung sich erstreckend, jedoch mehr oder weniger ungeordnet bzw. statistisch verteilt ausgebildet. Je nach Anforderung kann es jedoch auch gewünscht sein, ein etwas mehr regelmäßiges Einsenkungs- bzw. Oberflächenmuster zu generieren. Dies ist in Fig. 3 dargestellt. Hier ist ein Muster von beispielsweise ebenfalls in Längsrichtung des Bandes 10 sich erstreckenden Oberflächeneinsenkungen 22 vorhanden, die zwar zueinander unterschiedliche Formgebungen aufweisen können, jedoch in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind. In diese Oberflächeneinsenkungen 22 ist das Füllmaterial 24 eingebracht, so dass wieder die Oberflächenbereiche 28 und 30 an der Bahnmaterial-Kontaktoberfläche 24 des Transportbandes 10 generiert werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, ein derartiges linienartiges Muster mit wesentlicher Erstreckungsrichtung in Querrichtung CMD bereitzustellen. Auch ein punktartiges Einsenkungsmuster ist einsetzbar.
Es sei abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass selbstverständlich das Grundprinzip der Erfindung im Wesentlichen unabhängig davon zum Einsatz gebracht werden kann, wie der wesentliche Volumenbereich des Transportbandes 10 aufgebaut ist. Das Aufbaumaterial 16 kann, wie bereits erläutert, mehrlagig ausgebildet sein, und auch die darin eingebettete Verstärkung 12 kann aus verschiedenen bekannten und an die vorhandenen Anforderungen optimiert angepassten Materialien, wie z.B. Gewebe, Gewirk, lange oder kurze Einzelfasern, gewundene bzw. spiralartige Faserelemente oder dergleichen, aufgebaut sein.

Claims

Transportband, insbesondere für Maschinen zur Herstellung von Bahnmaterial, z. B. Papier oder Karton, umfassend an einer Bahnmaterial-Kontaktseite (20) Oberflächeneinsenkungen (22), die zum Bereitstellen einer im Wesentlichen planen Bahnmaterial-Kontaktoberfläche (24) mit Füllmaterial (26) gefüllt sind.
Transportband nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächeneinsenkungen (22) wenigstens bereichsweise ein im Wesentlichen regelmäßiges Einsenkungsmuster bilden.
Transportband nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächeneinsenkungen (22) wenigstens bereichsweise ein unregelmäßiges Einsenkungsmuster bilden.
Transportband nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial (26) sich von dem Material (16) des Transportbandes (10), in welchem die Oberflächeneinsenkungen (22) gebildet sind, in seinen Oberflächeneigenschaften unterscheidet.
Transportband nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial Polymermaterial, vorzugsweise Silikonmaterial oder Fluorpolymermaterial umfasst.
Transportband nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Material (16) des Transportbandes (10), in welchem die Oberflächeneinsenkungen (22) gebildet sind, Polyurethanmaterial umfasst.
Transportband nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächeneinsenkungen (22) durch mechanische, thermische oder chemische Verfahren gebildet sind.