EP3853412A1 - Pressmantel, dessen verwendung sowie presswalze, schuhpresse und verwendung eines polyuretehans zur herstellung eines pressmantels - Google Patents

Pressmantel, dessen verwendung sowie presswalze, schuhpresse und verwendung eines polyuretehans zur herstellung eines pressmantels

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Publication number
EP3853412A1
EP3853412A1 EP19739973.6A EP19739973A EP3853412A1 EP 3853412 A1 EP3853412 A1 EP 3853412A1 EP 19739973 A EP19739973 A EP 19739973A EP 3853412 A1 EP3853412 A1 EP 3853412A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press
polymer layer
press jacket
polyurethane
jacket
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.)
Withdrawn
Application number
EP19739973.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Delphine Delmas
Hermann Reichert
Michael Wokurek
Juanhao ZOU
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 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 Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP3853412A1 publication Critical patent/EP3853412A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218—Shoe presses
    • D21F3/0227—Belts or sleeves therefor
    • 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
    • D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
    • D21F3/0218—Shoe presses
    • D21F3/0227—Belts or sleeves therefor
    • D21F3/0236—Belts or sleeves therefor manufacturing methods

Definitions

  • the invention relates to a press jacket, in particular for a press device for treating a fibrous web, e.g. for smoothing or dewatering, in detail according to the independent claims.
  • the invention also relates to a press roll, a shoe press and the use of a press jacket in such a one, in detail according to the independent claims.
  • Press devices such as shoe presses have long been part of modern paper machines. They essentially comprise a stationary shoe (also called a press shoe), which extends in a cross-machine direction, and a press jacket that runs around the stationary shoe. The latter is deformable and essentially assumes a tubular shape during operation.
  • the shoe is shaped so that it forms a press nip with a counter roller.
  • the press nip is defined by the contact surface of the counter roller in the shoe.
  • the shoe is designed to be movable and can be moved to the counter roller.
  • Enormous demands are placed on the press jacket in terms of its stability, namely with regard to surface hardness, resistance to pressure, temperature and flydrolysis.
  • the press jacket is also exposed to strong alternating bending loads during operation.
  • This deformation of the press jacket when entering and leaving is also referred to as a changing nip. It is easy to see that the tendency of the press casing to break particularly at this point is very high due to the high mechanical stress. Accordingly, many measures are known from the prior art that improve the stability of the
  • Press sleeve should increase.
  • the press jacket must therefore be sufficiently flexible so that it can be guided around the shoe, it must be sufficiently stiff so that it does not deform or compress too much under the press load in the nip, and it must be sufficiently wear-resistant.
  • Press sleeves therefore consist of a single or multi-layer polymer layer, preferably made of polyurethane, in which reinforcing threads in the form of scrims or fabrics can be embedded.
  • the present invention relates to such generic items mentioned at the outset.
  • Multi-layer press sleeves known from the prior art tend to premature failure in normal operation due to the detachment of one of the polymer layers, which is often only local. In practice, this leads to unplanned downtimes of the pressing device and thus to increased, costly downtimes. In the operation of such press sleeves, local overloads can also occur in the nip of the pressing device. This is the case when a foreign body passes through the nip during a so-called batz passage. Such an overload can also lead to such detachments. It is an object of the invention to provide a press jacket which avoids the disadvantages of the prior art.
  • a press jacket in the sense of the invention is to be understood as a band, hose or a jacket which, as shown, is guided together with a fibrous web through the press nip of a shoe press.
  • the radially outermost surface (polymer layer) of the press jacket can come into contact with a press felt, from which the fibrous web to be dewatered is carried directly.
  • the press jacket can also come into direct contact with the fibrous web in order to smooth it, for example.
  • the press jacket is designed as a closed jacket (hose) which is endless in the circumferential direction about its longitudinal axis.
  • the press jacket can thus be held at these axial ends by two lateral tensioning disks in order to form the shoe press roll.
  • the press jacket can be guided over the press shoe and several guide rollers. Regardless of whether the press jacket is guided by the tensioning disks or the guide rolls, the press shoe (or the guide rolls) comes into contact with part of the radially innermost surface of the press jacket.
  • the radially outermost surface of such a press casing for example the radially outermost polymer layer thereof, can be provided with grooves and / or blind bores.
  • the longitudinal direction means the direction that runs parallel to the longitudinal axis of the press casing.
  • the longitudinal axis also corresponds to the axis of symmetry or rotation of the finished press jacket or the press roll.
  • the circumferential direction of the press casing extends around the longitudinal axis as seen around its radial boundary.
  • the term parallel also includes those angular deviations of two reinforcement threads lying in different planes of +/- 5 ° to one another.
  • the press jacket or the at least one polymer layer can be made partially or completely from a polymer.
  • a pourable, curable, preferably elastomeric polymer such as polyurethane can be used as the polymer.
  • the polymer can consequently be set as a cast elastomer.
  • polymer layer is meant a layer which comprises such a castable, curable, preferably elastomeric polymer or is produced entirely therefrom.
  • the polymer layer can preferably be a cured layer which is produced in one piece by primary molding. In other words, it is monolithically shaped, e.g. by Casting made.
  • the term one-part also includes cases in which the one layer was again made from several layers of the same material when the polymer was cast. However, this only insofar as these layers are essentially no longer visible after curing, but rather a single, preferably uniform, layer results. The same applies accordingly to the finished press jacket.
  • polymer layers can be arranged one above the other as seen in the radial direction - at least in sections over the width of the press jacket. At least in sections over the width of the press casing means that the press casing, for example at its axial ends along the longitudinal axis of the press casing, is only one-layer, whereas it is between the axial ends is formed in two or more layers.
  • the polymer layers can also extend over the entire width of the press jacket.
  • the thickness of the press jacket - and thus the thickness of the individual polymer layers - can vary in sections along the longitudinal axis in a section through its longitudinal axis.
  • the radially outermost polymer layer in the area of the width edges of the press jacket can be smaller than in the middle of the press jacket.
  • the radially outermost polymer layer can be less thick than a radially inner or radially innermost polymer layer.
  • a total thickness of the finished press casing in a section through its longitudinal axis in the radial direction can be 5 to 10 mm, preferably 5 to 7, particularly preferably 5 to 6 mm. According to the invention, if a single layer is provided, the press jacket can be produced from only one casting, ie monolithically, so that the single layer has the thickness just mentioned.
  • a finished press jacket in the sense of the invention is one whose at least one polymer layer has hardened and possibly finally processed, i.e. for the purpose mentioned in e.g. a shoe press is ready for use.
  • a finished polymer layer means a layer that has hardened.
  • a reinforcing thread in the sense of the invention is understood to mean a pliable, textile line structure which has a dominant extension and a uniformity in its longitudinal direction.
  • reinforcing structure in the sense of the invention means reinforcing the at least one layer containing or consisting of the polymer - that is to say the polymer layer.
  • the reinforcing structure can be completely embedded in the polymer layer, so that the reinforcing structure does not go beyond the boundary of the polymer layer.
  • the polymer layer takes on the role of a matrix that surrounds the reinforcement structure and binds to the matrix due to adhesive or cohesive forces.
  • Such a reinforcement structure can textile line structures - z.
  • B. yarns or threads - and / or textile fabrics - such.
  • a single reinforcing thread according to the invention is considered as a textile line structure.
  • Several such reinforcing threads can be designed, for example, as longitudinal and / or circumferential threads, that together they form a textile fabric.
  • the at least one reinforcing thread, which is embedded in the at least one polymer layer, then represents the reinforcing structure of the press cover or its polymer layer.
  • the starting material is understood to mean that material or sheet material by means of which the reinforcing structure of the finished press jacket according to the invention is produced.
  • the reinforcing threads mentioned are the starting material for the reinforcing structure.
  • the definition that at least the longitudinal threads are produced as reinforcing threads according to the invention means that only the longitudinal threads are designed in this way or in addition the longitudinal threads and at least one further peripheral thread are produced in this way. If preferred e.g. if there is a scrim of circumferential and longitudinal threads, then this means that at least the longitudinal threads are designed according to the invention.
  • a shoe press e.g. for drainage or treatment, such as smoothing one
  • the shoe press comprises a shoe press roll and a counter roll, which together form or limit a press nip.
  • the shoe press roll also includes a circumferential press jacket and a standing press element, the so-called press shoe.
  • the latter is supported on a supporting, also standing yoke - for example via hydraulic ones
  • the press jacket rotates and is relative to the fixed press shoe and yoke thereby pressed against the counter roller in the press nip.
  • Press shoe and yoke are arranged radially inside the press jacket.
  • the term standing means that the press element does not rotate relative to the shoe press roll or the counter roll, but can translate - towards and away from the counter roll, preferably in the radial direction thereof - and thus relative to the counter roll.
  • one or more press felts that circulate endlessly in the circumferential direction and / or further press belts that rotate continuously can be guided through the press nip of the shoe press.
  • Such a shoe press can of course comprise more than one press nip
  • a fibrous web in the sense of the invention is to be understood as a scrim of fibers, such as flolz fibers, plastic fibers, glass fibers, carbon fibers, additives, additives or the like.
  • the fibrous web can be designed as a paper, cardboard or tissue web. It can essentially comprise flolz fibers, it being possible for small amounts of other fibers or also additives and additives to be present. Depending on the application, this is left to the specialist.
  • the invention also relates to a press roll, such as a shoe press roll, for a shoe press for dewatering a fibrous web, the press roll having at least one press jacket according to the invention.
  • the invention also relates to a shoe press for dewatering a fibrous web, preferably a paper, cardboard, tissue or cellulose web, comprising a press roll and a counter roll, which together form or limit a nip, the press roll comprising a rotating press jacket, the press jacket is designed according to the invention.
  • the invention also relates to the use of a press jacket according to the invention for a press, such as a shoe press for dewatering a fibrous web, preferably a paper, cardboard, tissue or cellulose web.
  • the invention relates to the use of a composition according to the invention for a press jacket which can be produced therefrom.
  • Fig. 1 is a partially sectioned, schematic side view of a
  • Shoe press with a press jacket according to an embodiment of the present invention.
  • 2a and 2b embodiments of a press jacket each in one
  • Fig. 3 is a highly schematic representation of a device for
  • a shoe press 10 is shown in a partially sectioned, schematic side view in FIG. 1, which in the present case comprises a press roll according to the invention, such as a shoe press roll 12, and a counter roll 14.
  • Shoe press roller 12 and counter roller 14 are arranged parallel to one another with respect to their longitudinal axes. Together they form or limit a nip 22.
  • the shoe press roller 12 is composed of a shoe 16, a standing yoke 18 carrying it and a press jacket 20.
  • Shoe 16 and yoke 18 are arranged fixed with respect to the counter roller 14 and the press jacket 20, respectively. That means they don't rotate.
  • the shoe 16 is supported by the yoke 18 and via not shown, hydraulic pressing elements are pressed against the radially innermost surface of the press jacket 20 rotating relative thereto.
  • the press jacket 20, which surrounds the shoe 16 and the yoke 18 in the circumferential direction, rotates about its longitudinal axis in the opposite direction of rotation to the counter roller 14. Because of the concave configuration of the shoe 16 on its side facing the counter roller 14, a comparatively long nip 22 results.
  • the shoe press 10 is particularly suitable for dewatering fibrous webs 24.
  • a fibrous web 24 with one or two press felts 26, 26 ' is guided through the press nip 22.
  • a pressure is indirectly exerted on the fibrous web 24 in the nip 22 by the press felts 26, 26 '. This takes place in that the radially outermost surface of the counter-roller 14, on the one hand, and the radially outermost surface of the press jacket 20 come into direct contact with the corresponding press felts 26, 26 '.
  • the liquid emerging from the fibrous web 24 is temporarily absorbed by the press felt (s) 26, 26 'and any depressions (not shown) provided in the surface of the press jacket. After leaving the nip 22, the liquid absorbed by the depressions of the press jacket 20 is thrown off before the press jacket 20 enters the press nip 22 again.
  • the water absorbed by the press felt 26, 26 'can be removed with suction elements after leaving the press nip 22.
  • the press felts 26, 26 'can be dispensed with.
  • the fibrous web 24 is in direct contact on the one hand with the press jacket 20 and on the other hand with the counter roll 14, which together form a press nip. The latter can then be designed as a heated drying cylinder.
  • the press jacket shown in FIG. 1 can, as shown in the following figures, be designed according to the invention. 2a and 2b, different embodiments of the invention are shown in a cross-section through the longitudinal axis 20 'of the finished press jacket 20, which is not to scale and which is partially shown. The distance between the longitudinal axis 20 'and the radially innermost surface of the corresponding polymer layer of the press jacket 20 is also not shown to scale.
  • first polymer layer 20.1 is at the same time the radially outermost polymer layer of the press cover 20.
  • second polymer layer 20.2 is also the radially innermost polymer layer of the press cover 20. Both polymer layers 20.1, 20.2 are immediately adjacent to one another in the radial direction, there is no intermediate layer between these two.
  • a reinforcing structure 20 ′′ can be provided in the second polymer layer 20.2. In the present case, this is completely embedded in the polymer layer 20.2. This is indicated by the hatched circles, which can be textile surface or line structures such as fibers. that the reinforcement structure 20 "does not extend beyond the boundaries of the polymer layer 20.2.
  • the reinforcing structure 20 "here comprises a plurality of reinforcing threads 21 serving as longitudinal thread 21.1. These are arranged in the longitudinal direction of the press jacket 20 over its circumference at a distance and parallel to one another.
  • at least one further reinforcing thread 21 is provided here as a peripheral thread 21.2, which is preferably inside
  • the same polymer layer 20.1, 20.2, 20.3, in which the longitudinal threads 21.1 are also arranged, runs helically in the circumferential direction of the press casing 21.2 - seen in relation to the longitudinal axis 20 'of the press casing 20 - are arranged.
  • the first and a second polymer layer 20.1, 20.2 are made from a polyurethane. This is available, for example, from a prepolymer and a crosslinker. The respective prepolymer can be obtained by reacting an isocyanate with a polyol.
  • FIG. 2b shows a three-layer press jacket in a modification to FIG. 2a.
  • This comprises a — first radially outermost — first polymer layer 20.1, a radially innermost, third polymer layer 20.3 and a second polymer layer 20.2 arranged sandwiched between these two.
  • the arrangement relates - as also shown in FIG. 2a - starting from the longitudinal axis 20 'of the press jacket 20 in its radial direction.
  • this could also be different, so that, alternatively or additionally, such a reinforcement structure 20" could also be arranged in the first polymer layer 20.1 and / or the third polymer layer 20.3.
  • the polyurethane of the radially outermost polymer layer 20.1 has 1, 4- or 1, 3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (H6XDI) as isocyanate.
  • the polyurethane of the radially inner (or innermost) polymer layer 20.2 should contain 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), toluene-2,4-diisocyanate (TDI) or mixtures thereof as isocyanate, as well as polytetramethylene ether glycol (PTMEG) and 4, 4'-methylenebis (3-chloro-2,6-diethylaniline) (MCDEA), dimethylthiotoluenediamine (DMTDA) or mixtures thereof as crosslinkers.
  • MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • TDI toluene-2,4-diisocyanate
  • PTMEG polytetramethylene ether glycol
  • MCDEA 4, 4'-methylenebis (3-chloro-2,6-diethylaniline)
  • DMTDA dimethylthiotoluenediamine
  • the device has exactly one cylindrical winding mandrel 4, with a starting material 20 ′′, for example, being applied spirally to its radially outermost surface Starting material 20 "” forms the reinforcing structure 20 "of the finished press jacket 20 according to the invention after being embedded in the polymer.
  • the illustration shows an initial stage of the manufacturing process.
  • one end of the starting material 20 "' is attached to a polymer which is arranged on the outer circumference of the winding mandrel 4.
  • the one end of the starting material 20"' could also be directly, that is, directly on rest or be applied to the winding mandrel 4 without a polymer being initially provided between the starting material 20 '"and the winding mandrel 4.
  • the starting material 20'" can be a textile fabric or line structure.
  • the winding mandrel 4 is rotatably mounted about its longitudinal axis 20 ', which corresponds to the longitudinal axis of the press jacket to be produced. Longitudinal axis 20 'here extends perpendicularly into the plane of the drawing.
  • a casting material such as pourable, curable elastomeric polymer, for example polyurethane, is fed from above onto a radially outermost surface of the winding mandrel 4 or onto the starting material 20 '' via a line 5 through a casting nozzle 6.
  • Such a casting material can be used, for example, with regard to its pot life and viscosity are selected such that it does not drip off the mandrel 4 during casting, during which the mandrel 4 is rotated about its longitudinal axis in the direction of the arrow.
  • the pouring nozzle 6 is parallel to the nozzle via a suitable guide, not shown in FIG Longitudinal axis 20 'along this relatively along the winding mandrel 4.
  • the starting material 20'" is unrolled and wound into coils on the rotating mandrel 4.
  • the casting material can pass through the starting material 20 '"up to the winding mandrel 4.
  • the polymer forms a radially innermost and preferably elastomeric polymer layer, which corresponds to the polymer layer 20.2 of the press jacket from FIG. 2a, of which only part is shown in FIG. 3.
  • the casting material emerging from the casting nozzle 6 is in the present case a mixture of a prepolymer and a crosslinking agent.
  • the former is provided from a prepolymer container, not shown, in which it is stored or mixed.
  • the prepolymer is a reaction product of an isocyanate according to the invention and a polyol. In the prepolymer container, for example, it can be in the form of a prepolymer from the substances just mentioned.
  • the crosslinker can be provided in a crosslinker container.
  • the prepolymer container and crosslinker container are assigned to the device for producing a press jacket 20. They are connected in a flow-conducting manner via lines, also not shown, to a mixing chamber (not shown) which is arranged upstream of the pouring nozzle 6 in the flow direction.
  • the prepolymer-crosslinking agent mixture is thus produced upstream and outside the pouring nozzle 6, that is to say mixed in the mixing chamber. Regardless of the production of the mixture, this is then applied to the surface of the mandrel 4 to form the at least one polymer layer of the press cover 20.
  • pouring nozzles 6 could be provided. These could be connected to separate prepolymer and crosslinker containers via corresponding lines, in order to also feed different polymers to the majority of the goat nozzles 6 independently of one another.
  • the pouring nozzles 6 could then be arranged at a distance from one another along the longitudinal axis of the press jacket 20 in order to produce a plurality of polymer layers 20.1, 20.2, 20.3 by simultaneously dispensing the polymer from the pouring nozzles 6 in one casting.
  • an endless cylindrical tubular press jacket 20 which is closed about its longitudinal axis 20 ′ and whose inner circumference essentially corresponds to the outer circumference of the winding mandrel 4, is thus gradually produced over the width of the winding mandrel 4 .
  • two mandrels could be provided, which could be arranged parallel to one another with respect to their longitudinal axes.
  • the reinforcement structure 20 ′′ of the at least one polymer layer 20.1, 20.2 could also be constructed from a plurality of starting materials 20 ′′, which are placed one above the other in the radial direction and each run in the longitudinal axis direction and in the circumferential direction of the press jacket 20.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Pressmantel umfassend mehrerer Polymerschichten, die aus Polyurethan hergestellt sind oder ein solches umfassen, wobei das Polyurethan durch Reaktion eines Isocyanats mit einem Polyol und einem Vernetzer erhältlich ist, wobei eine, in Bezug auf die Längsachse des Pressmantels gesehen radial äußerste Polymerschicht und eine in Bezug auf die Längsachse des Pressmantelsdazu gesehen radial innere Polymerschicht vorgesehen sind, wobei das Polyurethan der radial äußersten Polymerschicht 1,4- oder 1,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (H6XDI) als Isocyanat umfasst und das Polyurethan der radial inneren Polymerschicht 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluol-2,4-diisocyanat (TDI) oder Mischungen daraus als Isocyanat, Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) als Polyol und 4,4'-Methylenebis(3-Chloro-2,6-Diethylaniline) (MCDEA) Dimethylthiotoluenediamine (DMTDA) oder Mischungen daraus als Vernetzer umfasst. Die Erfindung betrifft auch eine Presswalze, eine Schuhpresse und die Verwendung eines Pressmantels in einer solchen.

Description

PRESSMANTEL, DESSEN VERWENDUNG SOWIE PRESSWALZE, SCHUHPRESSE UND VERWENDUNG EINES POLYURETEHANS ZUR HERSTELLUNG EINES PRESSMANTELS
Die Erfindung geht aus von einem Pressmantel, insbesondere für eine Pressvorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn, z.B. zu deren Glättung oder Entwässerung, im Einzelnen gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Die Erfindung betrifft auch eine Presswalze, eine Schuhpresse und die Verwendung eines Pressmantels in einer solchen, im Einzelnen gemäß den nebengeordneten Ansprüchen. Pressenvorrichtungen wie Schuhpressen sind seit langem Bestandteil moderner Papiermaschinen. Sie umfassen im Wesentlichen einen stationär angeordneten Schuh (auch Pressschuh genannt), welcher sich in einer Maschinenquerrichtung erstreckt und einen um den stationären Schuh umlaufenden Pressmantel. Letzter ist verformbar und nimmt im Betrieb im Wesentlichen eine rohrförmige Form an. Der Schuh ist so geformt, dass er mit einer Gegenwalze einen Pressnip (Pressspalt) bildet. Der Pressnip ist durch die Anlagefläche der Gegenwalze im Schuh definiert. Der Schuh ist beweglich ausgeführt und kann an die Gegenwalze bewegt werden.
An den Pressmantel werden enorme Anforderungen in Bezug auf seine Stabilität gestellt, nämlich hinsichtlich Oberflächenhärte, Beständigkeit gegen Druck, Temperatur und Flydrolyse. Der Pressmantel ist zudem während des Betriebs starken Biegewechselbelastungen ausgesetzt. Beim Einlaufen am Schuhrand - in Drehrichtung des Pressmantels gesehen vor dem Pressnip - erfolgt zunächst eine Biegung unter einem verhältnismäßig kleinen Radius. Diese geht sofort in eine gegenläufige Biegung beim Durchlaufen des Pressnips über. Beim Auslaufen am anderen Schuhrand, also - in Drehrichtung des Pressmantels gesehen nach dem Pressnip - erfolgt wieder eine gegenläufige Biegung. Diese Verformung des Pressmantels beim Ein- und Auslaufen wird auch als Wechselnip bezeichnet. Es ist leicht ersichtlich, dass die Neigung des Pressmantels, besonders an dieser Stelle zu brechen, durch die hohe mechanische Beanspruchung sehr groß ist. Entsprechend sind aus dem Stand der Technik viele Maßnahmen bekannt, die die Stabilität des
Pressmantels erhöhen sollen. Der Pressmantel muss somit ausreichend flexibel sein, damit er sich um den Schuh führen lässt, er muss ausreichend steif sein, damit er sich im Nip unter der Presslast nicht zu stark verformt oder komprimiert, und er muss ausreichend verschleißfest sein. Pressmäntel bestehen deshalb aus einer ein- oder mehrlagigen Polymerschicht, bevorzugt aus Polyurethan, in die Verstärkungsfäden in Form von Gelegen oder Geweben eingebettet sein können.
Die vorliegende Erfindung betrifft derartige eingangs genannte, gattungsgemäße Gegenstände.
Aus dem Stand der Technik bekannte mehrschichtige Pressmäntel neigen im bestimmungsgemäßem Betrieb zu einem vorzeitigen Ausfall infolge einer - oft nur lokalen - Ablösung einer der Polymerschichten. Dies führt in der Praxis zu ungeplanten Stillständen der Pressvorrichtung und damit zu erhöhten, kostspieligen Ausfallzeiten. Im Betrieb solcher Pressmäntel können auch lokale Überbelastungen im Nip der Pressvorrichtung entstehen. Dies ist dann der Fall, wenn bei einem sogenannten Batzendurchgang ein Fremdkörper durch den Nip geht. Eine solche Überbelastung kann ebenfalls zu derartigen Ablösungen führen. Es ist entsprechend Aufgabe der Erfindung, einen Pressmantel anzugeben, welcher die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll eine Ablösung der einzelnen Polymerschichten vermieden, die Lebensdauer eines derartigen Pressmantels vergrößert sowie die Stillstandszeiten einer mit einem solchen Pressmantel ausgestatteten Pressvorrichtung reduziert werden. Diese Aufgabe soll auch für eine Presswalze, eine Schuhpresse und die Verwendung eines Pressmantels in einer solchen gelöst werden.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben. Die Erfinder haben erkannt, dass eine Ablösung der einzelnen Polymerschichten vermieden werden kann, wenn die Zusammensetzungen der einzelnen Polymerschichten des Pressmantels erfindungsgemäß erfolgen. Denn es hat sich gezeigt, dass mit dem erfindungsgemäßen Polyurethan vor allem mehrschichtige Pressmäntel nicht nur einfacher hergestellt werden können, sondern auch verbesserte Eigenschaften aufweisen, was auch die Ablösung einzelner Polymerschichten angeht. Schälversuche, bei denen zwei aufeinander liegende Polymerschichten gezielt voneinander abgezogen wurden, zeigten einen deutlich größeren Widerstand gegen das Ablösen als bisher bekannte Pressmäntel. Überraschenderweise zeigte sich bei den Versuchen, dass erfindungsgemäße Pressmäntel zugleich eine erhöhte Schlagzähigkeit aufwiesen. Hierdurch können die von Batzendurchgängen ausgelösten Schädigungen vermindert werden. Unter einem Pressmantel im Sinne der Erfindung ist ein Band, Schlauch oder ein Mantel zu verstehen, das/der wie dargestellt, zusammen mit einer Faserstoffbahn durch den Pressnip einer Schuhpresse geführt wird. Zur Entwässerung der Faserstoffbahn kann im bestimmungsgemäßen Betrieb die radial äußerste Oberfläche (Polymerschicht) des Pressmantels mit einem Pressfilz in Kontakt kommen, von dem die zu entwässernde Faserstoffbahn direkt getragen wird. Je nach Ausführungsform der Presseinrichtung kann z.B. zur Glättung dieser der Pressmantel im bestimmungsgemäßen Betrieb auch direkt mit der Faserstoffbahn in Kontakt kommen. Der Pressmantel ist dabei als ein in Umfangsrichtung um dessen Längsachse endloser, geschlossener Mantel (Schlauch) ausgeführt. An seinen axialen Enden ist er - in Breitenrichtung gesehen (entlang der Längsachse) - offen. Damit kann der Pressmantel an diesen axialen Enden von zwei seitlichen Spannscheiben gehalten werden, um die Schuhpresswalze zu bilden. Anstatt der Führung durch die beiden seitlichen Spannscheiben kann der Pressmantel, wie es bei offenen Schuhpressen der Fall ist, über den Pressschuh und mehrere Leitwalzen geführt werden. Unabhängig davon, ob der Pressmantel von den Spannscheiben oder den Leitwalzen geführt ist, gelangt der Pressschuh (bzw. die Leitwalzen) mit einem Teil der radial innersten Oberfläche des Pressmantels (zeitweise) in Kontakt. Die radial äußerste Oberfläche eines solchen Pressmantels, also z.B. die radial äußerste Polymerschicht desselben kann mit Rillen und/oder Blindbohrungen versehen sein. Mit Längsrichtung ist jene Richtung gemeint, die parallel zur Längsachse des Pressmantels verläuft. Die Längsachse entspricht zugleich der Symmetrie- oder Drehachse des fertigen Pressmantels bzw. der Presswalze. Die Umfangsrichtung des Pressmantels verläuft um dessen radiale Begrenzung gesehen um die Längsachse herum. Der Begriff parallel schießt auch jene Winkelabweichungen zweier in unterschiedlichen Ebenen liegender Verstärkungsfäden von +/- 5° zueinander ein.
Der Pressmantel bzw. die wenigstens eine Polymerschicht kann teilweise oder vollständig aus einem Polymer hergestellt sein. Als Polymer kann dabei ein gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer wie Polyurethan eingesetzt werden. Das Polymer kann folglich als Gießelastomer eingestellt sein.
Mit Polymerschicht ist eine Schicht gemeint, die ein solches gießbares, aushärtbares, bevorzugt elastomeres Polymer umfasst oder vollständig daraus hergestellt ist. Bevorzugt kann die Polymerschicht eine einteilig durch Urformen hergestellte, ausgehärtete Schicht sein. Anders ausgedrückt ist diese monolithisch urgeformt, also durch z.B. Gießen hergestellt. Der Begriff einteilig schließt auch Fälle ein, in denen die eine Schicht wiederum beim Gießen des Polymers aus mehreren Lagen gleichen Materials hergestellt wurde. Dies jedoch nur insoweit wie diese Lagen nach dem Aushärten im Wesentlichen nicht mehr sichtbar sind, sondern sich eine einzige, bevorzugt einheitliche Schicht ergibt. Selbiges gilt entsprechend für den fertigen Pressmantel.
Bei Vorsehen mehrerer Polymerschichten können diese in Radialrichtung gesehen - zumindest abschnittsweise über die Breite des Pressmantels - übereinander angeordnet sein. Zumindest abschnittsweise über der Breite des Pressmantels bedeutet, dass der Pressmantel z.B. an dessen axialen Enden entlang der Längsachse des Pressmantels nur einschichtig ist, wohingegen er zwischen den axialen Enden zwei- oder mehrschichtig ausgebildet ist. Die Polymerschichten können sich jedoch auch über die gesamte Breite des Pressmantels erstrecken. Auch kann die Dicke des Pressmantels - und somit die Dicke der einzelnen Polymerschichten - in einem Schnitt durch dessen Längsachse abschnittsweise entlang der Längsachse variieren. So kann z.B. die radial äußerste Polymerschicht im Bereich der Breitenränder des Pressmantels geringer sein als in der Mitte des Pressmantels. Anders ausgedrückt kann im Bereich der Breitenränder die radial äußerste Polymerschicht weniger dick sein als eine radial innere oder radial innerste Polymerschicht. Bevorzugt ist/sind genau eine, zwei oder drei Polymerschichten vorgesehen. Diese können hinsichtlich ihres Polymers identisch ausgeführt sein oder hinsichtlich ihrer Härte oder Stöchiometrie des Präpolymers variieren. Eine Gesamtdicke des fertigen Pressmantels in einem Schnitt durch die Längsachse desselben in Radialrichtung gemessen kann 5 bis 10 mm, bevorzugt 5 bis 7, besonders bevorzugt 5 bis 6 mm betragen. Gemäß der Erfindung kann bei Vorsehen einer einzigen Schicht der Pressmantel aus nur einem Guss, d.h. monolithisch hergestellt sein, sodass die einzige Schicht die eben genannte Dicke aufweist.
Ein fertiger Pressmantel im Sinne der Erfindung ist ein solcher, dessen wenigstens eine Polymerschicht ausgehärtet und eventuell abschließend bearbeitet, also für den eingangs genannten Zweck in z.B. einer Schuhpresse einsatzbereit ist. Analog ist mit fertiger Polymerschicht eine Schicht gemeint, die ausgehärtet ist.
Unter einem Verstärkungsfaden im Sinne der Erfindung wird ein biegeschlaffes, textiles Liniengebilde verstanden, das eine dominierende Erstreckung und eine Gleichmäßigkeit in seiner in Längsrichtung aufweist.
Mit dem Begriff Verstärkungsstruktur im Sinne der Erfindung ist eine Verstärkung der wenigstens einen, das Polymer enthaltenden oder aus diesem bestehenden Schicht - also der Polymerschicht - gemeint. Dabei kann die Verstärkungsstruktur vollständig in die Polymerschicht eingebettet sein, sodass die Verstärkungsstruktur nicht über die Begrenzung der Polymerschicht hinausgeht. Anders ausgedrückt übernimmt die Polymerschicht die Rolle einer Matrix, welche die Verstärkungsstruktur umgibt und infolge von Adhäsions- oder Kohäsionskräften an die Matrix bindet. Eine solche Verstärkungsstruktur kann textile Liniengebilde - z. B. Garne oder Zwirne - und/oder textile Flächengebilde - wie z. B. Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte oder Gelege -umfassen und aus einem entsprechenden Ausgangsmaterial, z.B. durch Wickeln herstellbar sein. Anders ausgedrückt, ist ein einzelner erfindungsgemäßer Verstärkungsfäden für sich betrachtet ein textiles Liniengebilde. Mehrere solcher Verstärkungsfäden können so, z.B. als Längs- und/oder Umfangsfäden ausgeführt sein, dass sie zusammen ein textiles Flächengebilde bilden. Der wenigstens eine Verstärkungsfaden, der in die wenigstens eine Polymerschicht eingebettet wird, stellt dann die Verstärkungsstruktur des Pressmantels bzw. dessen Polymerschicht dar.
Unter Ausgangsmaterial wird jenes Material oder Flalbzeug verstanden, mittels dem die Verstärkungsstruktur des erfindungsgemäßen fertigen Pressmantels hergestellt wird. So sind die genannten Verstärkungsfäden Ausgangsmaterial der Verstärkungsstruktur.
Die Definition, dass zumindest die Längsfäden als erfindungsgemäße Verstärkungsfäden hergestellt sind, bedeutet dass nur die Längsfäden so ausgeführt sind oder zusätzlich die Längsfäden und mindestens ein weiterer Umfangsfaden so hergestellt sind. Wenn bevorzugt z.B. ein Gelege aus Umfangs- und Längsfäden vorliegt, dann heißt dies, dass mindestens die Längsfäden erfindungsgemäß ausgeführt sind.
Im Sinne der Erfindung ist mit einer Pressvorrichtung beispielsweise eine Schuhpresse z.B. zur Entwässerung oder Behandlung, wie Glättung einer
Faserstoffbahn gemeint. Die Schuhpresse umfasst eine Schuhpresswalze und eine Gegenwalze, die zusammen einen Pressnip ausbilden oder begrenzen. Die Schuhpresswalze umfasst ferner einen umlaufenden Pressmantel und ein stehendes Presselement, den sogenannten Pressschuh. Letzterer stützt sich auf einem tragenden, ebenfalls stehenden Joch ab - beispielsweise über hydraulische
Presselemente - und wird an den umlaufenden Pressmantel angedrückt. Der Pressmantel umläuft relativ zu dem feststehenden Pressschuh und Joch und wird dadurch im Pressnip an die Gegenwalze gepresst. Pressschuh und Joch sind radial innerhalb des Pressmantels angeordnet. Unter dem Begriff stehend wird verstanden, dass das Presselement nicht relativ zu der Schuhpresswalze oder der Gegenwalze umläuft, sich jedoch translatorisch - auf die Gegenwalze zu und von ihr weg, bevorzugt in Radialrichtung dieser - und damit relativ zu der Gegenwalze bewegen kann. Zusätzlich zur Faserstoffbahn und dem Pressmantel können ein oder mehrere in Umfangsrichtung endlos umlaufende Pressfilze und/oder weitere endlos umlaufende Pressbänder durch den Pressnip der Schuhpresse geführt werden. Eine solche Schuhpresse kann selbstverständlich mehr als einen Pressnip umfassen
Unter einer Faserstoffbahn im Sinne der Erfindung ist ein Gelege bzw. Gewirre von Fasern, wie Flolzfasern, Kunststofffasern, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Zusatzstoffen, Additiven oder dergleichen zu verstehen. So kann die Faserstoffbahn beispielsweise als Papier-, Karton- oder Tissuebahn ausgebildet sein. Sie kann im Wesentlichen Flolzfasern umfassen, wobei geringe Mengen anderer Fasern oder auch Zusatzstoffe und Additive vorhanden sein können. Dies bleibt je nach Einsatzfall dem Fachmann überlassen.
Wenn gemäß der Erfindung davon die Rede ist, das etwas aus einem Stoff hergestellt ist, dass ist damit gemeint, dass es teilweise oder vollständig aus einem solchen Stoff hergestellt ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Presswalze, wie Schuhpresswalze, für eine Schuhpresse zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, wobei die Presswalze wenigstens einen erfindungsgemäßen Pressmantel aufweist.
Auch betrifft die Erfindung eine Schuhpresse zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, bevorzugt einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn, umfassend eine Presswalze und eine Gegenwalze, die zusammen einen Nip ausbilden oder begrenzen, wobei die Presswalze einen umlaufenden Pressmantel umfasst, wobei der Pressmantel gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Auch betrifft die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Pressmantels für eine Presse, wie Schuhpresse zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, bevorzugt einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung für einen daraus herstellbaren Pressmantel.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ohne Einschränkung der Allgemeinheit näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine teilgeschnittene, schematische Seitenansicht einer
Schuhpresse mit einem Pressmantel gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Fig. 2a und 2b Ausführungsformen eines Pressmantels jeweils in einen
Schnitt durch dessen Längsachse gesehen;
Fig. 3 eine stark schematisierte Darstellung einer Vorrichtung zur
Herstellung des Pressmantels in einer Seitenansicht.
In der Fig. 1 ist in einer teilgeschnittenen, schematischen Seitenansicht eine Schuhpresse 10 dargestellt, welche vorliegend eine erfindungsgemäße Presswalze, wie Schuhpresswalze 12, und eine Gegenwalze 14 umfasst. Schuhpresswalze 12 und Gegenwalze 14 sind hinsichtlich ihrer Längsachsen parallel zueinander angeordnet. Sie bilden zusammen einen Nip 22 aus oder begrenzen einen solchen.
Während die Gegenwalze 14 hier aus einer um ihre Längsachse rotierenden zylindrisch ausgestalteten Walze besteht, ist die Schuhpresswalze 12 aus einem Schuh 16, einem diesen tragenden stehenden Joch 18 und einem Pressmantel 20 zusammengesetzt. Schuh 16 und Joch 18 sind in Bezug auf die Gegenwalze 14 bzw. den Pressmantel 20 feststehend angeordnet. Das bedeutet, sie rotieren nicht. Dabei wird der Schuh 16 durch das Joch 18 abgestützt und über nicht dargestellte, hydraulische Presselemente an die radial innerste Oberfläche des relativ dazu umlaufenden Pressmantels 20 angepresst. Der Pressmantel 20, der Schuh 16 und Joch 18 in Umfangsrichtung umgibt, dreht sich dabei um seine Längsachse im entgegengesetzten Drehsinn zu der Gegenwalze 14. Aufgrund der konkaven Ausgestaltung des Schuhs 16 an seiner der Gegenwalze 14 zugewandten Seite ergibt sich ein vergleichsweise langer Nip 22.
Die Schuhpresse 10 eignet sich insbesondere zur Entwässerung von Faserstoffbahnen 24. Bei dem Betrieb der Schuhpresse wird eine Faserstoffbahn 24 mit einem oder zwei Pressfilzen 26, 26' durch den Pressspalt 22 geführt. Im vorliegenden Fall sind es genau zwei Pressfilze 26, 26', die die Faserstoffbahn 24 sandwichartig zwischen sich aufnehmen. Beim Durchgang durch den Nip 22 wird im Nip 22 auf die Faserstoffbahn 24 durch die Pressfilze 26, 26' mittelbar ein Druck ausgeübt. Dies geschieht dadurch, dass die radial äußerste Oberfläche der Gegenwalze 14 einerseits und die radial äußerste Oberfläche des Pressmantels 20 unmittelbar mit den entsprechenden Pressfilzen 26, 26' in Kontakt kommen. Die aus der Faserstoffbahn 24 austretende Flüssigkeit wird von dem bzw. den Pressfilzen 26, 26' und etwaigen in der Pressmanteloberfläche vorgesehen Vertiefungen (nicht dargestellt) vorübergehend aufgenommen. Nach dem Verlassen des Nips 22 wird die von den Vertiefungen des Pressmantels 20 aufgenommene Flüssigkeit abgeschleudert, bevor der Pressmantel 20 erneut in den Presspalt 22 eintritt. Zudem kann das von dem Pressfilz 26, 26' aufgenommene Wasser nach dem Verlassen des Pressspalts 22 mit Saugelementen entfernt werden. Bei einer weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann auf die Pressfilze 26, 26' verzichtet werden. In einem solchen Fall ist die Faserstoffbahn 24 einerseits mit dem Pressmantel 20 und andererseits mit der Gegenwalze 14, die gemeinsam einen Pressnip ausbilden, unmittelbar in Kontakt. Letztere kann dann als beheizter Trockenzylinder ausgeführt sein.
Der in Fig. 1 dargestellte Pressmantel kann, wie in den nachfolgenden Figuren dargestellt, gemäß der Erfindung ausgeführt sein. In den Fig. 2a und 2b sind in einem nicht maßstäblichen, teilweise dargestellten Querschnitt durch die Längsachse 20' des fertigen Pressmantels 20 unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Der Abstand der Längsachse 20' zu der radial innersten Oberfläche der entsprechenden Polymerschicht des Pressmantels 20 ist ebenfalls nicht maßstäblich dargestellt.
Gemäß der Fig. 2a, sind genau zwei Polymerschichten vorgesehen, nämlich eine erste 20.1 und eine zweite 20.2. Im vorliegenden Fall ist die erste Polymerschicht 20.1 zugleich die radial äußerste Polymerschicht des Pressmantels 20. Hingegen ist die zweite Polymerschicht 20.2 zugleich die radial innerste Polymerschicht des Pressmantels 20. Beide Polymerschichten 20.1 , 20.2 grenzen in Radialrichtung gesehen unmittelbar aneinander an, d.h. es gibt keine Zwischenschicht zwischen diesen beiden.
Wie dargestellt, kann in der zweiten Polymerschicht 20.2 eine Verstärkungsstruktur 20" vorgesehen sein. Vorliegend ist diese in die Polymerschicht 20.2 vollständig eingebettet. Dies ist durch die schraffierten Kreise, die textile Flächen- bzw. Liniengebilde wie Fasern sein können, angedeutet. Das bedeutet, dass sich die Verstärkungsstruktur 20" nicht über die Begrenzungen der Polymerschicht 20.2 hinauserstreckt.
Die Verstärkungsstruktur 20" umfasst hier eine Mehrzahl von als Längsfaden 21.1 dienenden Verstärkungsfäden 21. Diese sind in Längsrichtung des Pressmantels 20 über dessen Umfang mit Abstand und parallel zueinander verlaufend angeordnet. Zusätzlich ist hier zumindest ein weiterer Verstärkungsfaden 21 als Umfangsfaden 21.2 vorgesehen, der bevorzugt innerhalb derselben Polymerschicht 20.1 , 20.2, 20.3, in welcher auch die Längsfäden 21.1 angeordnet sind, schraubenlinienförmig in Umfangsrichtung des Pressmantels verläuft. Die Längsfäden 21.1 und der Umfangsfaden 21.2 bilden ein Gelege miteinander aus, nämlich derart, dass die Längsfäden 21.1 radial innerhalb des zumindest einen Umfangsfadens 21.2 - in Bezug auf die Längsachse 20' des Pressmantels 20 gesehen - angeordnet sind. Im vorliegenden Falle sind die erste und eine zweite Polymerschicht 20.1 , 20.2, aus einem Polyurethan hergestellt. Dieses ist z.B. erhältlich aus einem Präpolymer und einem Vernetzer. Das jeweilige Präpolymer ist durch Reaktion eines Isocyanats mit einem Polyol erhältlich.
Figur 2b zeigt in einer Abwandlung zur Fig. 2a einen dreischichtigen Pressmantel. Dieser umfasst eine - hier radial äußerste - erste Polymerschicht 20.1 , eine radial innerste, dritte Polymerschicht 20.3 und eine zwischen diesen beiden sandwichartig angeordnete zweite Polymerschicht 20.2. Die Anordnung bezieht sich - wie auch in der Darstellung der Fig. 2a - ausgehend von der Längsachse 20' des Pressmantels 20 in dessen Radialrichtung gesehen. Vorliegend ist lediglich in der zweiten Polymerschicht 20.2 eine (einzige) Verstärkungsstruktur 20" vorgesehen. Selbstverständlich könnte dies auch anders sein, sodass alternativ oder zusätzlich eine solche Verstärkungsstruktur 20" auch in der ersten Polymerschicht 20.1 und/oder der dritten Polymerschicht 20.3 angeordnet sein könnte.
Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Vorteile besonders gut umgesetzt werden, wenn einerseits das Polyurethan der radial äußersten Polymerschicht 20.1 als Isocyanat 1 ,4- oder 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (H6XDI) aufweist. Andererseits soll dann das Polyurethan der radial inneren (oder innersten) Polymerschicht 20.2 als Isocyanat 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluol-2,4- diisocyanat (TDI) oder Mischungen daraus enthalten sowie als Polyol Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) und 4,4'-Methylenebis(3-Chloro-2,6- Diethylaniline) (MCDEA), Dimethylthiotoluenediamine (DMTDA) oder Mischungen daraus als Vernetzer.
Fig. 3 zeigt in einer stark schematisierten Seitenansicht eine Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Pressmantels 20. Die Vorrichtung weist vorliegend genau einen zylindrischen Wickeldorn 4 auf, wobei hier auf dessen radial äußerste Mantelfläche z.B. ein Ausgangsmaterial 20"' spiralig aufgebracht wird. Das Ausgangsmaterial 20"" bildet nach Einbettung in das Polymer die Verstärkungsstruktur 20" des erfindungsgemäßen fertigen Pressmantels 20.
Die Darstellung zeigt ein Anfangsstadium des Herstellungsverfahrens. Im vorliegenden Fall ist dazu das eine Ende des Ausgangsmaterials 20"' auf einem Polymer, das auf dem Außenumfang des Wickeldorns 4 angeordnet ist, befestigt. Abgesehen von der gezeigten schematischen Darstellung könnte das eine Ende des Ausgangsmaterials 20"' auch direkt, also unmittelbar auf dem Wickeldorn 4 aufliegen oder aufgebracht werden, ohne dass anfangs zwischen Ausgangsmaterial 20'" und Wickeldorn 4 ein Polymer vorgesehen ist. Das Ausgangsmaterial 20'" kann dabei ein textiles Flächengebilde oder Liniengebilde sein.
Der Wickeldorn 4 ist um seine Längsachse 20', die der Längsachse des herzustellenden Pressmantels entspricht, rotierbar gelagert. Längsachse 20' verläuft hier senkrecht in die Zeichenebene hinein. Über eine Leitung 5 wird durch eine Gießdüse 6 ein Gießmaterial, wie gießfähiges, aushärtbares elastomeres Polymer, z.B. Polyurethan, von oben auf die radial äußerste Mantelfläche des Wickeldorns 4 bzw. auf das Ausgangsmaterial 20'" gegeben. Ein solches Gießmaterial kann z.B. hinsichtlich seiner Topfzeit und Viskosität derart gewählt werden, dass es beim Gießen nicht vom Wickeldorn 4 heruntertropft. Währenddessen wird der Wickeldorn 4 in Pfeilrichtung um dessen Längsachse gedreht. Gleichzeitig mit dieser Drehung wird die Gießdüse 6 über eine geeignete, in Fig. 3 nicht weiter dargestellte Führung parallel zur Längsachse 20' entlang dieser relativ an dem Wickeldorn 4 entlanggeführt. Gleichzeitig mit dem Aufgießen des Gießmaterials wird das Ausgangsmaterial 20'" abgerollt und auf den sich drehenden Wickeldorn 4 zu Wendeln gewickelt. Dabei kann das Gießmaterial durch das Ausgangsmaterial 20'" hindurch bis auf den Wickeldorn 4 gelangen. Das Polymer bildet in diesem Beispiel nach dem Schritt des Aushärtens eine radial innerste und bevorzugt elastomere Polymerschicht, die der Polymerschicht 20.2 des Pressmantels aus Fig. 2a entspricht, wovon in Fig. 3 nur ein Teil gezeigt ist. Das aus der Gießdüse 6 austretende Gießmaterial ist vorliegend ein Gemisch aus einem Präpolymer und einem Vernetzer. Ersteres wird aus einem nicht gezeigten Präpolymer-Behälter bereitgestellt, in dem es gespeichert oder angerührt wird. Das Präpolymer ist ein Reaktionsprodukt aus einem erfindungsgemäßen Isocyanat und einem Polyol. In dem Präpolymer-Behälter kann es zum Beispiel in Form eines Präpolymers aus den eben genannten Stoffen vorliegen.
Der Vernetzer kann in einem Vernetzer-Behälter bereitgestellt werden. Präpolymer-Behälter und Vernetzer-Behälter sind der Vorrichtung zur Herstellung eines Pressmantels 20 zugeordnet. Sie sind über ebenfalls nicht dargestellte Leitungen strömungsleitend mit einer der Gießdüse 6 in Strömungsrichtung vorgeschalteten Mischkammer (nicht dargestellt) verbunden. Das Präpolymer- Vernetzer-Gemisch wird also stromauf und außerhalb der Gießdüse 6 hergestellt, also in der Mischkammer gemischt. Unabhängig von der Herstellung des Gemisches wird dieses dann auf die Oberfläche des Wickeldorns 4 zum Bilden der zumindest einen Polymerschicht des Pressmantels 20 aufgebracht.
Prinzipiell wäre es denkbar, dass zwei oder mehr Gießdüsen 6 vorgesehen sein könnten. Diese könnten über entsprechenden Leitungen an separate Präpolymer- und Vernetzer-Behälter angeschlossen sein, um voneinander unabhängig auch unterschiedliche Polymere zu der Mehrzahl der Geißdüsen 6 zuzuführen. Die Gießdüsen 6 könnten dann entlang der Längsachse des Pressmantels 20 mit Abstand zueinander angeordnet sein, um mehrere Polymerschichten 20.1 , 20.2, 20.3 durch gleichzeitiges Ausbringen des Polymers aus den Gießdüsen 6 simultan, in einem Guss herzustellen.
Mittels eines solchen kontinuierlichen Gießvorgangs, der auch als Rotationsguss bekannt ist, wird also nach und nach über die Breite des Wickeldorns 4 ein endloser, um dessen Längsachse 20' in sich geschlossener zylinderrohrförmiger Pressmantel 20 hergestellt, dessen Innenumfang im Wesentlichen dem Außenumfang des Wickeldorns 4 entspricht. Grundsätzlich wäre es denkbar das Ausgangsmaterial 20"' auf mehr als den einen in Fig. 3 gezeigten Wickeldorn 4 zu wickeln. Beispielsweise könnten zwei Wickeldorne vorgesehen sein, die parallel hinsichtlich ihrer Längsachsen mit Abstand zueinander angeordnet sein könnten. Alternativ wäre es auch denkbar, das Polymer auch auf die radial innere Mantelfläche des Wickeldorns 4, z.B. nach Art des Schleuderns, aufzubringen. Unabhängig von der angesprochenen Ausführungsform wird der fertige Pressmantel 20 schließlich von dem wenigstens einen Wickeldorn 4 abgenommen. Wie in der Fig. 3 dargestellt, ist der Pressmantel 20 gemäß der Erfindung ausgeführt.
Obwohl dies nicht in den Figuren dargestellt ist, könnte die Verstärkungsstruktur 20" der wenigstens einen Polymerschicht 20.1 , 20.2 auch aus mehreren, in Radialrichtung übereinander gelegten, je in Längsachsenrichtung und in Umfangsrichtung des Pressmantels 20 verlaufenden Ausgangsmaterialien 20"' aufgebaut sein.

Claims

Patentansprüche
1. Pressmantel umfassend mehrerer Polymerschichten (20.1 , 20.2, 20.3), die aus Polyurethan hergestellt sind oder ein solches umfassen, wobei das Polyurethan durch Reaktion eines Isocyanats mit einem Polyol und einem Vernetzer erhältlich ist, wobei eine, in Bezug auf die Längsachse (20') des Pressmantels (20) gesehen radial äußerste Polymerschicht (20.1 ) und eine in Bezug auf die Längsachse (20') des Pressmantels (20) dazu gesehen radial innere Polymerschicht (20.2) vorgesehen sind, wobei das Polyurethan der radial äußersten Polymerschicht (20.1 ) 1 ,4- oder 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (H6XDI) als Isocyanat umfasst und das Polyurethan der radial inneren Polymerschicht (20.2) 4,4'- Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluol-2,4-diisocyanat (TDI) oder Mischungen daraus als Isocyanat, Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) als Polyol und 4,4'- Methylenebis(3-Chloro-2,6-Diethylaniline) (MCDEA), Dimethylthiotoluenediamine (DMTDA) oder Mischungen daraus als Vernetzer umfasst. 2. Pressmantel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Polyurethan der radial inneren Polymerschicht (20.2) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI) als Isocyanat, Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) als Polyol und 4,4'- Methylenebis(3-Chloro-2,6-Diethylaniline) (MCDEA), Dimethylthiotoluenediamine (DMTDA) als Vernetzer umfasst, oder das Polyurethan der radial inneren Polymerschicht (20.
2) Toluol-2,4-diisocyanat (TDI) als Isocyanat, Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) als Polyol und 4,4'- Dimethylthiotoluenediamine (DMTDA) als Vernetzer umfasst.
3. Pressmantel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Isocyanat und das Polyol zu einem Präpolymer reagiert sind.
4. Pressmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in die wenigstens eine Polymerschicht eine Verstärkungsstruktur (20") eingebettet ist, wobei die Verstärkungsstruktur (20") zumindest einen Verstärkungsfaden (21 ) umfasst.
5. Pressmantel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verstärkungsfaden (21 ) als Längsfaden (21.1 ), der in Längsrichtung des Pressmantels (20) verläuft, vorgesehen ist.
6. Pressmantel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verstärkungsfäden (21 ) als Längsfäden (21.1 ) vorgesehen sind, die in
Längsrichtung des Pressmantels (20) verlaufend über den Umfang des Pressmantels (20) mit Abstand und parallel zueinander angeordnet sind.
7. Pressmantel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Verstärkungsfaden (21 ) als Umfangsfaden (21.2) vorgesehen ist, der bevorzugt innerhalb der Polymerschicht (20.1 , 20.2, 20.3) schraubenlinienförmig in Umfangsrichtung des Pressmantels verläuft.
8. Pressmantel nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die als Längsfaden (21.1 ) ausgeführten Verstärkungsfäden (21 ) und der wenigstens eine als Umfangsfaden (21.2) ausgeführte weitere Verstärkungsfaden (21 ) ein Gelege miteinander ausbilden, bevorzugt derart, dass die Längsfäden (21.1 ) radial innerhalb des zumindest einen Umfangsfadens (21.2) - in Bezug auf die Längsachse (20') des Pressmantels gesehen - angeordnet sind.
9. Pressmantel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Radialrichtung auf den Pressmantel (20) gesehen die Längsfäden (21.1 ) zu dem zumindest einen Umfangsfaden (21.2) an Kreuzungsstellen in Radialrichtung beabstandet sind.
10. Pressmantel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Polymerschichten vorgesehen sind und die zumindest eine Polymerschicht (20.1 , 20.2, 20.3) in Bezug auf die Längsachse (20') des Pressmantels (20) gesehen die radial äußerste Polymerschicht (20.1 ) ist und zusätzlich eine weitere, in Bezug auf die Längsachse (20') des Pressmantels (20) dazu gesehen radial innere Polymerschicht (20.2) vorgesehen ist.
11. Pressmantel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Polymerschichten (20.1 , 20.2) vorgesehen sind und die radial innere Polymerschicht (20.2) zugleich die radial innerste Polymerschicht des Pressmantels (20) ist.
12. Presswalze, wie Schuhpresswalze (12), für eine Schuhpresse (10) zur Behandlung einer Faserstoffbahn (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Presswalze wenigstens einen Pressmantel (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist.
13. Schuhpresse (10) zur Behandlung einer Faserstoffbahn (24), bevorzugt einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zell Stoffbahn, umfassend eine Presswalze und eine Gegenwalze (14), die zusammen einen Nip (22) ausbilden oder begrenzen, wobei die Presswalze einen umlaufenden Pressmantel umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressmantel (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet ist.
14. Verwendung eines Pressmantels (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 für eine Presse, wie Schuhpresse (10) zur Behandlung einer Faserstoffbahn (24), bevorzugt einer Papier-, Karton-, Tissue- oder Zellstoffbahn.
15. Verwendung eines Polyurethans zur Fierstellung eines Pressmantels, bevorzugt nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei der Pressmantel mehrere Polymerschichten (20.1 , 20.2, 20.3) umfasst, die aus Polyurethan hergestellt sind oder ein solches umfassen, wobei das Polyurethan durch Reaktion eines Isocyanats mit einem Polyol und einem Vernetzer erhältlich ist, wobei eine, in Bezug auf die Längsachse (20') des Pressmantels (20) gesehen radial äußerste Polymerschicht (20.1 ) und eine in Bezug auf die Längsachse (20') des Pressmantels (20) dazu gesehen radial innere Polymerschicht (20.2) vorgesehen sind, wobei das Polyurethan der radial äußersten Polymerschicht (20.1 ) 1 ,4- oder 1 ,3-Bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (H6XDI) als Isocyanat umfasst und das
Polyurethan der radial inneren Polymerschicht (20.2) 4,4'-
Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluol-2,4-diisocyanat (TDI) oder Mischungen daraus als Isocyanat, Polytetramethylenetherglycol (PTMEG) als Polyol und 4,4'- Methylenebis(3-Chloro-2,6-Diethylaniline) (MCDEA), Dimethylthiotoluenediamine (DMTDA) oder Mischungen daraus als Vernetzer umfasst.
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