EP3856975A1 - Maschine und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

Maschine und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn

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Publication number
EP3856975A1
EP3856975A1 EP19742197.7A EP19742197A EP3856975A1 EP 3856975 A1 EP3856975 A1 EP 3856975A1 EP 19742197 A EP19742197 A EP 19742197A EP 3856975 A1 EP3856975 A1 EP 3856975A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
water
absorbing belt
web
machine according
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.)
Pending
Application number
EP19742197.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ademar Lippi Alves Fernandes
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 EP3856975A1 publication Critical patent/EP3856975A1/de
Pending 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
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/083—Multi-layer felts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/14—Making cellulose wadding, filter or blotting paper
    • 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
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/002—Tissue paper; Absorbent paper

Definitions

  • the invention relates to a machine for producing a fibrous web, in particular a tissue web, with at least one press device, which comprises a press element and a counter element with a closed surface to form a press nip, and with a water-absorbing belt with a web side and an opposite press element side, which together with the fibrous web can be guided through the press nip in such a way that the fibrous web is separated from the web side of the water-absorbing belt at the end of the press nip and continues to run with the counter element.
  • a press device which comprises a press element and a counter element with a closed surface to form a press nip, and with a water-absorbing belt with a web side and an opposite press element side, which together with the fibrous web can be guided through the press nip in such a way that the fibrous web is separated from the web side of the water-absorbing belt at the end of the press nip and continues to run with the counter element.
  • the invention also relates to a method for producing a fibrous web and a water-absorbing belt for use in a machine for producing a fibrous web.
  • the document EP0926296 B1 shows a machine for producing a tissue web.
  • a felt belt is partly guided around a forming roller together with a forming screen, forming an inlet gap.
  • a pulp suspension is fed into the inlet gap via a headbox, from which the tissue web is formed.
  • the forming screen is guided away and the tissue web lying on the felt belt is guided to a press nip, which is formed by a shoe roll and a Yankee drying cylinder. After the press nip, the tissue web with the Yankee drying cylinder continues for further drying.
  • a suction device for loading the felt belt and the tissue web carried along is provided in front of the press nip.
  • suction element for conditioning the felt belt between the press nip and the forming area outside the loop formed by the felt belt.
  • suction elements are also known as Uhle boxes. The conditioning in water contained in the felt belt is removed before the pulp suspension is given up.
  • the object of the invention is to provide a machine and a circulating belt and a method for reducing the energy expenditure for conditioning the circulating belt.
  • the object is achieved by features of claim 1. It becomes a machine for producing a fibrous web, in particular a tissue web, with at least one pressing device, which comprises a pressing element and a counter element with a closed surface to form a press nip, and with a water-absorbing belt with a web side and an opposite pressing element side, which together with the The fibrous web can be guided through the press nip in such a way that the fibrous web is separated from the web side of the water-absorbing belt at the end of the press nip and continues to run with the counter element.
  • at least one pressing device which comprises a pressing element and a counter element with a closed surface to form a press nip, and with a water-absorbing belt with a web side and an opposite pressing element side, which together with the The fibrous web can be guided through the press nip in such a way that the fibrous web is separated from the web side of the water-absorbing belt at the end of the press nip and continues to run with the counter element.
  • the water-absorbing belt (3) comprises at least a first layer (15) and a second layer (16) and that the belt (3), viewed in the thickness direction of the water-absorbing belt (3), on which the pressing element (7 ) facing half, has a layer (18) which has a higher specific flow resistance than the first layer (15) and / or the second layer (16).
  • the layer prevents or minimizes a backflow of the water contained in the press element-side half of the water-absorbing belt in the direction of the web side.
  • the water can thus be removed more easily by a suction device arranged on the pressing element side.
  • the flow resistance of a layer or layer can be determined, for example, by flowing water through the layer or layer in the thickness direction on a flow surface at a predetermined pressure difference and measuring the flow volume flow and relating it to the thickness of the layer or layer. Should he Flow resistance of different layers or layers are compared, boundary conditions must be kept constant.
  • the first layer advantageously forms the web side and preferably comprises a fiber fabric made of plastic fibers.
  • the first layer can be felt-like.
  • the plastic fibers can be connected to the second layer, for example needled.
  • the second layer can be a woven layer and the first layer can preferably be connected, in particular needled, to the second layer.
  • the layer is advantageously connected to the second layer.
  • the layer can be connected to the second layer and form the pressing element side of the water-absorbing belt.
  • the layer forms the pressing element side.
  • it forms the running side of the water-absorbing belt and is in contact with the pressing element.
  • the layer can be optimized with regard to low wear due to mechanical abrasion and at the same time with regard to the flow resistance.
  • a further layer can be provided on the half of the water-absorbing belt facing the pressing element, which preferably comprises a fiber fabric made of plastic fibers.
  • the further layer can be needled with the layer and / or with the second layer.
  • the layer can be arranged between the second layer and the further layer.
  • the layer can be arranged adjacent to the further layer and form the pressing element side.
  • the water-absorbing belt can be designed as a press felt.
  • the layer can be designed as a membrane with openings.
  • This can be, for example, a plastic film with needled or punched or laser-drilled holes.
  • the layer can be carried out as a scrim made of fine fibers.
  • the fiber fineness can preferably be less than or equal to 3 dtex.
  • the layer can preferably at least partially comprise components made of thermoplastic polyurethane elastomer (TPU).
  • TPU thermoplastic polyurethane elastomer
  • the water-absorbing belt is guided through the pressing element on a partial route from the end of the press nip.
  • a suction device for dewatering the water-absorbing belt can be provided on the pressing element side of the water-absorbing belt in a region of the water-absorbing belt that is free of fibrous material.
  • the water-absorbing belt By guiding the water-absorbing belt on a section of the press element, the water-absorbing belt is immediately separated from the fibrous web at the end of the press nip and counteracted rewetting.
  • the arrangement of the suction device within the loop formed by the water-absorbing belt for conditioning the water-absorbing belt has the advantage that the water contained in the belt can be removed with less energy. This is supported by the negative pressure created in the gusset between the water-absorbing belt and the pressing element. The water thrown back from the surface of the pressing element by the centrifugal force onto the water-absorbing belt can thus be removed directly from the surface of the belt by the suction device.
  • the counter element is formed by a drying cylinder, in particular by a Yankee drying cylinder.
  • the pressing element is formed by a pressing roller, preferably with an open, preferably grooved and / or drilled, surface.
  • the invention has a particularly advantageous effect, since the water collected in the open surface and spun off at the end of the press nip is removed directly from the inside of the water-absorbing belt by the suction device.
  • the pressing element can also be formed by a shoe pressing unit.
  • the invention has a particularly advantageous effect when using a shoe press, since larger amounts of water have to be drained off.
  • the open surface can comprise holes made as blind holes.
  • the shoe press unit can comprise a water-impermeable jacket and a press shoe arranged inside the jacket and pressable against the counter element.
  • the side of the jacket facing the pressing element side of the water-absorbing belt can have an open, preferably grooved and / or drilled, surface.
  • the invention also has a particularly advantageous effect here, since that which has collected in the open surface and at the end of the press nip tends towards the strip centrifuged water is removed directly from the inside of the water-absorbing belt by the suction device.
  • the partial section is preferably selected such that the direction of the water-absorbing belt which is carried away is at an angle of more than 10 °, in particular more than 15 °, preferably in the range of 20 °, to a tangent applied to the counter element at the end of the press nip. This counteracts rewetting of the fibrous web by the water-absorbing belt.
  • the suction device can have a covering with openings, which are preferably designed as bores and / or slots.
  • the machine can advantageously be designed as a crescent former.
  • the fibrous web is guided from the forming area to the press nip on the water-absorbing belt.
  • the object of the invention is also achieved by a method for producing a fibrous web, in particular a tissue web, with at least one press device which comprises a press element and a counter element with a closed surface for forming a press nip, and with a water-absorbing belt with one web side and one opposite press element side, which is guided together with the fibrous web through the press nip such that the fibrous web is separated from the web side of the water-absorbing belt at the end of the press nip and continues to run with the counter element.
  • the water-absorbing band comprises at least a first layer and a second layer and that the band, viewed in the thickness direction of the water-absorbing band, has a layer on the half facing the pressing element which has a higher specific flow resistance than the first layer and / or the second layer .
  • Figure 1 shows an embodiment of a machine according to the invention
  • Figure 2 shows an embodiment of a pressing device of the
  • Figure 3 shows an embodiment of a water-absorbing belt of a machine according to the invention for producing a
  • Figure 4 shows another embodiment of a water-absorbing
  • FIG. 1 shows an embodiment of a machine 1 according to the invention for producing a fibrous web 2 in a schematic representation.
  • a water-absorbing belt 3 is partially guided around a forming roller 24 together with an outer screen 25, forming an inlet gap.
  • a fiber suspension is fed into the inlet gap via a headbox 23, from which the fiber web 2 is formed.
  • the outer wire 25 is guided away and the fibrous web 2 lying on the web side 4 of the water-absorbing belt 3 is guided to a press device 6 with a press nip 9, which is formed between a press element 7 and a Yankee drying cylinder 8.
  • the pressing element 7 is formed by a shoe roller 7.
  • the cylindrical surface of the Yankee drying cylinder 8 is smooth.
  • nip 9 runs the fibrous web 2 with the Yankee drying cylinder 8 for further drying by means of an impact flow through a hood 21 and is creped and removed by a crepe scraper and taken to a further machine section.
  • a suction-deflected roller (not shown here) or a suction element 22 for suctioning the water-absorbing belt 3 and the fiber web 2 carried along can be provided in front of the press nip 9.
  • a steam or hot air blowing hood can be arranged opposite the suction element 22 in order to increase the drainage capacity.
  • a suction device 12 is arranged between the press nip 9 and the forming area within the loop formed by the water-absorbing belt 3 for conditioning the water-absorbing belt 3.
  • the suction device 12 has a covering with openings through which the water is sucked into the suction element and which are preferably designed as bores and / or slots.
  • the suction device 12 is arranged in an area in which the water-absorbing belt 3 is free of a fibrous web 2. This facilitates and improves conditioning.
  • the water of the water-absorbing belt 3 is drained to the inside, that is to the pressing element side 5, by the suction device 12.
  • the shoe roll 7 comprises a press shoe 10 which can be pressed against the Yankee drying cylinder 8 to generate a press pressure in the press nip. Between the press shoe 10 and the fibrous web 2, the jacket 11 surrounding the press shoe 10 runs through the press nip 9.
  • the side of the jacket 11 coming into contact with the press element side 5 of the water-absorbing belt 3 Grooves on.
  • the water squeezed out of the fibrous web 2 in the area of the press nip 9 partly passes through the water-absorbing belt 3 into the grooves of the jacket 11 and is thrown from there after the press nip 9 partly due to the centrifugal force against the pressing element side 5 of the water-absorbing belt 3.
  • the water-absorbing tape 3 is rewetted.
  • This centrifuged water can be efficiently and with the arrangement of the suction device 12 according to the invention little energy is removed without having to suck it through the entire thickness of the water-absorbing belt 3.
  • the suction device 12 can be seen in the running direction 26 of the water-absorbing belt 3, if necessary a suction element 20 can be arranged downstream.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a pressing device 6 of the machine 1 according to the invention in a schematic illustration.
  • the fibrous web 2 is guided on the web side 4 of the water-absorbing belt 3 to a press device 6 with a press nip 9, which is formed between a press element 7 and a Yankee drying cylinder 8.
  • the pressing element 7 is formed by a shoe roller 7.
  • the cylindrical surface of the Yankee drying cylinder 8 is made smooth.
  • the shoe roller 7 comprises a press shoe 10 which can be pressed against the Yankee drying cylinder 8 to generate a press pressure in the press nip 9.
  • the jacket 11 surrounding the press shoe 10 runs through the press nip 9.
  • the side of the jacket 11 coming into contact with the press element side 5 of the water-absorbing belt 3 an open surface, in this example grooves.
  • the water squeezed out of the fibrous web 2 in the area of the press nip 9 partially passes through the water-absorbing belt 3 into the grooves of the jacket 11.
  • the water-absorbing belt 3 is guided from the end of the press nip 9 through the press element 7 on a partial route.
  • the length of the section is selected such that the direction of the water-absorbing belt 3 carried away to an tangent 13 applied to the counter element 8 at the end of the press nip is at an angle 14 of more than 10 °, in particular more than 15 °, preferably in the range of 20 ° occupies.
  • This counteracts rewetting of the fibrous web 2 by the water-absorbing belt 3.
  • the conditioning of the water-absorbing belt 3 is supported by the negative pressure which arises in the gusset between the water-absorbing belt 3 and the pressing element 7.
  • the water-absorbing belt 3 shows an embodiment of a water-absorbing belt 3 of a machine 1 according to the invention for producing a fibrous web 2 in a schematic representation.
  • the water-absorbing belt 3 comprises a first layer 15, a second layer 16, a further layer 17 and a layer 18 which has a higher specific flow resistance than the first layer 15 and / or the second layer 16 and / or the further layer 17.
  • the web side 4 is formed by the first layer 15 and the pressing element side 5 by the further layer 17. Seen in the thickness direction of the water-absorbing belt 3, the layer 18 is arranged on the half facing the pressing element 7. The higher flow resistance of the layer 18 prevents or minimizes a backflow of the water contained in the press element side half of the water-absorbing belt 3 in the direction of the web side 4.
  • the water can thus be removed more easily by the suction device 12 arranged on the pressing element side 5.
  • the first layer 15 forming the web side 4 comprises a felt-like fiber fabric and is needled to the second layer 16.
  • the second layer 16 is a woven layer.
  • the layer 18 is worked into the further layer 17 between the second layer 16 and the pressing element side 5 and thus lies within the further layer 17.
  • the layer 18 can also directly adjoin the second layer 16 and with it, for example by needling , be connected.
  • the further layer 17 forming the pressing element side likewise comprises a felt-like fiber fabric and is needled to the second layer 16.
  • the layer 18 is designed as a membrane with openings. This can be, for example, a plastic film with needled or punched or laser-drilled holes.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a water-absorbing belt 3 of a machine 1 according to the invention for producing a fibrous web 2 in a schematic representation. It differs from the embodiment in FIG. 4 only in the arrangement of the layer 18 in the thickness direction of the water-absorbing belt 3.
  • the layer 18 is connected to the further layer 17 and forms the pressing element side 5 of the water-absorbing belt 3.
  • the layer 1 comes in the machine 1 18 in contact with the pressing element 7.
  • the layer 18 is optimized with regard to low wear due to mechanical abrasion and at the same time with regard to the flow resistance.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine (1) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2), insbesondere einer Tissuebahn, mit wenigstens einer Pressvorrichtung (6), welche ein Presselement (7) und ein Gegenelement (8) mit geschlossener Oberfläche zur Bildung eines Pressspaltes (9) umfasst, und mit einem wasseraufnehmenden Band (3) mit einer Bahnseite (4) und einer gegenüberliegenden Presselementseite (5), welches zusammen mit der Faserstoffbahn (2) derart durch den Pressspalt (9) führbar ist, dass die Faserstoffbahn (2) am Ende des Pressspaltes von der Bahnseite (4) des wasseraufnehmenden Bandes (3) getrennt wird und mit dem Gegenelement (8) weiterläuft. Die erfindungsgemäße Maschine (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass das wasseraufnehmende Band (3) mindestens eine erste Lage (15) und eine zweite Lage (16) umfasst und dass das Band (3), in Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes (3) gesehen, auf der dem Presselement (7) zugewandten Hälfte, eine Schicht (18) aufweist, welche einen höheren spezifischen Durchströmwiderstand als die erste Lage (15) und/ oder die zweite Lage (16) aufweist.

Description

Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, mit wenigstens einer Pressvorrichtung, welche ein Presselement und ein Gegenelement mit geschlossener Oberfläche zur Bildung eines Pressspaltes umfasst, und mit einem wasseraufnehmenden Band mit einer Bahnseite und einer gegenüberliegenden Presselementseite, welches zusammen mit der Faserstoffbahn derart durch den Pressspalt führbar ist, dass die Faserstoffbahn am Ende des Pressspaltes von der Bahnseite des wasseraufnehmenden Bandes getrennt wird und mit dem Gegenelement weiterläuft.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, sowie ein wasseraufnehmendes Band zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.
Maschinen der genannten Art sind bekannt. Das Dokument EP0926296 Bl zeigt eine Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn. Im Formierbereich wird ein Filzband zusammen mit einem Formiersieb unter Ausbildung eines Einlaufspaltes teilweise um eine Formierwalze geführt. Über einen Stoffauflauf wird in den Einlaufspalt eine Faserstoffsuspension zugeführt, aus der die Tissuebahn formiert wird. Nach der Formierwalze wird das Formiersieb weggeführt und die Tissuebahn auf dem Filzband liegend zu einem Pressspalt, der durch eine Schuhwalze und einen Yankee-Trockenzylinder gebildet ist, geführt. Nach dem Pressspalt läuft die Tissuebahn mit dem Yankee-Trockenzylinder zur weiteren Trocknung weiter. In der durch das Filzband gebildeten Schlaufe ist vor dem Pressspalt eine besaugte Vorrichtung zur Beaufschlagung des Filzbandes und der mitgeführten Tissuebahn, vorgesehen.
Weiterhin ist bekannt, zwischen dem Pressspalt und dem Formierbereich außerhalb der durch das Filzband gebildeten Schlaufe ein Saugelement zur Konditionierung des Filzbandes anzuordnen. Solche Saugelemente sind auch als Uhle-Box bekannt. Durch die Konditionierung wird das in dem Filzband enthaltene Wasser entfernt, bevor die Faserstoffsuspension aufgegeben wird.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine und ein umlaufendes Band und ein Verfahren zur Reduzierung des energetischen Aufwandes für die Konditionierung des umlaufenden Bandes anzugeben.
Die Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Es wird eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, mit wenigstens einer Pressvorrichtung, welche ein Presselement und ein Gegenelement mit geschlossener Oberfläche zur Bildung eines Pressspaltes umfasst, und mit einem wasseraufnehmenden Band mit einer Bahnseite und einer gegenüberliegenden Presselementseite, welches zusammen mit der Faserstoffbahn derart durch den Pressspalt führbar ist, dass die Faserstoffbahn am Ende des Pressspaltes von der Bahnseite des wasseraufnehmenden Bandes getrennt wird und mit dem Gegenelement weiterläuft. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das wasseraufnehmende Band (3) mindestens eine erste Lage (15) und eine zweite Lage (16) umfasst und dass das Band (3), in Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes (3) gesehen, auf der dem Presselement (7) zugewandten Hälfte, eine Schicht (18) aufweist, welche einen höheren spezifischen Durchströmwiderstand als die erste Lage (15) und/ oder die zweite Lage (16) aufweist.
Die Schicht verhindert oder minimiert durch den höheren Durchströmwiderstand ein Zurückfließen des in der presselementseitigen Hälfte des wasseraufnehmenden Bandes enthaltenen Wassers in Richtung der Bahnseite. Das Wasser kann so leichter durch eine auf der Presselementseite angeordnete Saugeinrichtung entfernt werden. Der Durchströmwiderstand einer Lage oder Schicht kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass die Lage oder Schicht in Dickenrichtung auf einer Durchströmfläche bei einer vorgegebenen Druckdifferenz von Wasser durchströmt wird und dabei der Durchflussvolumenstrom gemessen und auf die Dicke der Lage oder Schicht bezogen wird. Soll der Durchströmwiderstand von verschiedenen Lagen oder Schichten verglichen werden, so sind Randbedingungen konstant zu halten.
Vorteilhafterweise bildet die erste Lage die Bahnseite und umfasst vorzugsweise ein Fasergelege aus Kunststofffasern. Die erste Lage kann filzartig ausgeführt sein. Die Kunststofffasern können mit der zweite Lage verbunden, beispielsweise vernadelt sein.
Die zweite Lage kann eine gewobene Lage sein und die erste Lage kann mit der zweiten Lage vorzugsweise verbunden, insbesondere vernadelt sein.
Die Schicht ist vorteilhafterweise mit der zweiten Lage verbunden.
Ferner kann die Schicht mit der zweiten Lage verbunden sein und die Presselementseite des wasseraufnehmenden Bandes bilden.
Es ist auch denkbar, dass die Schicht die Presselementseite bildet. In diesem Fall bildet sie die Laufseite des wasseraufnehmenden Bandes und ist in Kontakt mit dem Presselement. Die Schicht kann hinsichtlich eines geringen Verschleißes durch mechanischen Abrieb und gleichzeitig hinsichtlich des Durchflusswiderstandes optimiert sein.
Zusätzlich kann auf der dem Presselement zugewandten Hälfte des wasseraufnehmenden Bandes eine weitere Lage vorgesehen sein, welche vorzugsweise ein Fasergelege aus Kunststofffasern umfasst. Die weitere Lage kann mit der Schicht und/ oder mit der zweiten Lage vernadelt sein.
In einer praktischen Ausführung kann die Schicht zwischen der zweiten Lage und der weiteren Lage angeordnet sein.
Es ist auch möglich, die Schicht innerhalb der weiteren Lage anzuordnen.
In einer möglichen weiteren Ausgestaltung kann die Schicht benachbart zur weiteren Lage angeordnet sein und die Presselementseite bilden. Das wasseraufnehmende Band kann als Pressfilz ausgeführt sein.
In einer möglichen Weiterbildung kann die Schicht als Membrane mit Öffnungen ausgeführt sein. Dies kann beispielsweise eine Kunststofffolie mit genadelten oder gestanzten oder mit Laser gebohrten Löchern sein.
Es ist auch möglich die Schicht als Fasergelege aus feinen Fasern auszuführen. Die Faserfeinheit kann vorzugsweise weniger oder gleich als 3 dtex, betragen.
Die Schicht kann vorzugsweise zumindest teilweise Komponenten aus Thermoplastischem Polyurethan Elastomer (TPU) umfassen.
In einer möglichen Weiterbildung ist das wasseraufnehmende Band ab dem Ende des Pressspaltes durch das Presselement auf einer Teilstrecke geführt.
Des Weiteren kann auf der Presselementseite des wasseraufnehmenden Bandes in einem faserstoffbahnfreien Bereich des wasseraufnehmenden Bandes eine Saugeinrichtung zur Entwässerung des wasseraufnehmenden Bandes vorgesehen sein.
Durch die Führung des wasseraufnehmenden Bandes auf einer Teilstrecke auf dem Presselement liegend wird das wasseraufnehmende Band sofort am Ende des Pressspaltes von der Faserstoffbahn getrennt und so einer Rückbefeuchtung entgegengewirkt. Die Anordnung der Saugeinrichtung innerhalb der durch das wasseraufnehmende Band gebildeten Schlaufe zur Konditionierung des wasseraufnehmenden Bandes hat den Vorteil, dass das im Band enthaltene Wasser mit weniger Energie entfernt werden kann. Dies wird durch den im Zwickel zwischen wasseraufnehmenden Band und Presselement entstehenden Unterdrück unterstützt. Das von der Oberfläche des Presselements durch die Fliehkraft an das wasseraufnehmende Band zurückgeschleuderte Wasser kann somit direkt von Oberfläche des Bandes von der Saugeinrichtung entfernt werden.
In einer praktischen Ausgestaltung ist das Gegenelement durch einen Trockenzylinder, insbesondere durch einen Yankee-Trockenzylinder gebildet.
Bei einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist das Presselement durch eine Presswalze, vorzugsweise mit einer offenen, vorzugsweise gerillten und/ oder gebohrten, Oberfläche gebildet.
Weist die Presswalze eine offene Oberfläche auf, so wirkt sich die Erfindung besonders vorteilhaft aus, da das sich in der offenen Oberfläche gesammelte und am Ende des Pressspaltes ab geschleuderte Wasser direkt von der Innenseite des wasseraufnehmenden Bandes durch die Saugeinrichtung entfernt wird.
Das Presselement kann auch durch eine Schuhpresseinheit gebildetsein. Die Erfindung wirkt sich insbesondere bei dem Einsatz einer Schuhpresse vorteilhaft aus, da größere Wassermengen abgeführt werden müssen.
Die offene Oberfläche kann als Sacklöcher ausgeführte Bohrungen umfassen.
In einem praktischen Fall kann die Schuhpresseinheit einen wasserundurchlässigen Mantel und einen innerhalb des Mantels angeordneten und gegen das Gegenelement pressbaren Pressschuh umfassen.
Ferner kann die der Presselementseite des wasseraufnehmenden Bandes zugewandte Seite des Mantels eine offene, vorzugsweise gerillte und/ oder gebohrte, Oberfläche aufweist. Bei einer offenen Oberfläche wirkt sich die Erfindung auch hier besonders vorteilhaft aus, da das sich in der offenen Oberfläche gesammelte und am Ende des Pressspaltes zum Band hin ab geschleuderte Wasser direkt von der Innenseite des wasseraufnehmenden Bandes durch die Saugeinrichtung entfernt wird.
Vorzugsweise ist die Teilstrecke so gewählt, dass die Richtung des weggeführten wasseraufnehmenden Bandes zu einer am Ende des Pressspaltes an das Gegenelement angelegten Tangente einen Winkel von mehr als 10°, insbesondere mehr als 15°, vorzugsweise im Bereich von 20° einnimmt. Dadurch wird einer Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn durch das wasseraufnehmende Band entgegen gewirkt.
Ferner kann die Saugeinrichtung einen Belag mit Öffnungen, welche vorzugsweise als Bohrungen und/ oder Schlitze ausgeführt sind, aufweisen.
Vorteilhafterweise kann die Maschine als Crescent-Former ausgeführt sein. Hierbei wird die Faserstoffbahn vom Formierbereich bis zum Pressspalt auf dem wasseraufnehmenden Band geführt.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, gelöst, mit wenigstens einer Pressvorrichtung, welche ein Presselement und ein Gegenelement mit geschlossener Oberfläche zur Bildung eines Pressspaltes umfasst, und mit einem wasseraufnehmenden Band mit einer Bahnseite und einer gegenüberliegenden Presselementseite, welches zusammen mit der Faserstoffbahn derart durch den Pressspalt geführt wird, dass die Faserstoffbahn am Ende des Pressspaltes von der Bahnseite des wasseraufnehmenden Bandes getrennt wird und mit dem Gegenelement weiterläuft. Erfindungswesentlich ist, dass das wasseraufnehmende Band mindestens eine erste Lage und eine zweite Lage umfasst und dass das Band, in Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes gesehen, auf der dem Presselement zugewandten Hälfte, eine Schicht aufweist, welche einen höheren spezifischen Durchströmwiderstand als die erste Lage und/ oder die zweite Lage aufweist.. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Es zeigen
Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine zur
Herstellung einer Faserstoffbahn in schematischer Darstellung ;
Figur 2 eine Ausführungsform einer Pressvorrichtung der
erfindungsgemäßen Maschine in schematischer Darstellung;
Figur 3 eine Ausführungsform eines wasseraufnehmenden Bandes einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung einer
Faserstoffbahn in schematischer Darstellung;
Figur 4 eine weitere Ausführungsform eines wasseraufnehmenden
Bandes einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn in schematischer Darstellung;;
Figur 1 zeigt eine Ausführungform einer erfindungsgemäßen Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 in schematischer Darstellung. Im Formierbereich wird ein wasseraufnehmendes Band 3 zusammen mit einem Außensieb 25 unter Ausbildung eines Einlaufspaltes teilweise um eine Formierwalze 24 geführt. Über einen Stoffauflauf 23 wird in den Einlaufspalt eine Faserstoffsuspension zugeführt, aus der die Faserstoffbahn 2 formiert wird. Nach der Formierwalze 24 wird das Außensieb 25 weggeführt und die Faserstoffbahn 2 auf der Bahnseite 4 des wasseraufnehmenden Bandes 3 liegend zu einer Pressvorrichtung 6 mit einem Pressspalt 9, der zwischen einem Presselement 7 und einen Yankee-Trockenzylinder 8 gebildet ist, geführt. In diesem Beispiel ist das Presselement 7 durch eine Schuhwalze 7 gebildet. Die zylindrische Oberfläche des Yankee-Trockenzylinders 8 ist glatt ausgeführt. Nach dem Pressspalt 9 läuft die Faserstoffbahn 2 mit dem Yankee-Trockenzylinder 8 zur weiteren Trocknung mittels Prallströmung durch eine Haube 21 weiter und wird durch einen Kreppschaber gekreppt und abgenommen und zu einer weiteren Maschinensektion geführt. Innerhalb der durch das wasseraufnehmende Band 3 gebildeten Schlaufe kann vor dem Pressspalt 9 eine - hier nicht dargestellte- besaugte Umlenkwalze oder ein Saugelement 22 zur Besaugung des wasseraufnehmenden Bandes 3 und der mitgeführten Faserstoffbahn 2, vorgesehen sein. Gegenüber dem Saugelement 22 kann zur Steigerung der Entwässerungsleistung noch eine Dampf- oder Heißluftblashaube angeordnet sein. Zwischen dem Pressspalt 9 und dem Formierbereich ist eine Saugeinrichtung 12 innerhalb der durch das wasseraufnehmende Band 3 gebildeten Schlaufe, zur Konditionierung des wasseraufnehmenden Bandes 3, angeordnet. Die Saugeinrichtung 12 weist einen Belag mit Öffnungen durch die das Wasser in das Saugelement gesaugt wird und welche vorzugsweise als Bohrungen und/ oder Schlitze ausgeführt sind, auf. Die Saugeinrichtung 12 ist in einem Bereich angeordnet in dem das wasseraufnehmende Band 3 frei von einer Faserstoffbahn 2 ist. Dadurch wird die Konditionierung erleichtert und verbessert. Durch die Saugeinrichtung 12 wird das Wasser des wasseraufnehmenden Bandes 3 zur Innenseite hin, das heißt zur Presselementseite 5 hin abgeführt. Die Schuhwalze 7 umfasst einen Pressschuh 10, der gegen den Yankee-Trockenzylinder 8 zur Erzeugung eines Pressdruckes im Pressspalt anpressbar ist. Zwischen dem Pressschuh 10 und der Faserstoffbahn 2 läuft der den Pressschuh 10 umgebende Mantel 1 1 durch den Pressspalt 9. Zur Steigerung der Entwässerung der Faserstoffbahn 2 im Pressspalt 9 weist die mit der Presselementseite 5 des wasseraufnehmenden Bandes 3 in Kontakt kommende Seite des Mantels 1 1 Rillen auf. Das im Bereich des Pressspaltes 9 aus der Faserstoffbahn 2 ausgepresste Wasser gelangt teilweise durch das wasseraufnehmende Band 3 hindurch in die Rillen des Mantels 1 1 und wird nach dem Pressspalt 9 von dort teilweise infolge der Fliehkraft gegen die Presselementseite 5 des wasseraufnehmenden Bandes 3 geschleudert. Somit wird das wasseraufnehmende Band 3 rückbefeuchtet. Dieses abgeschleuderte Wasser kann durch die erfindungsgemäße Anordnung der Saugeinrichtung 12 effizient und mit wenig Energieaufwand entfernt werden, ohne es durch die gesamte Dicke des wasseraufnehmenden Bandes 3 saugen zu müssen. Zusätzlich kann der Saugeinrichtung 12 in Laufrichtung 26 des wasseraufnehmenden Bandes 3 gesehen, bei Bedarf ein Saugelemente 20 nachgeordnet sein.
Die Figur 2 zeigt eine Ausführungsform einer Pressvorrichtung 6 der erfindungsgemäßen Maschine 1 in schematischer Darstellung. Die Faserstoffbahn 2 wird auf der Bahnseite 4 des wasseraufnehmenden Bandes 3 liegend zu einer Pressvorrichtung 6 mit einem Pressspalt 9, der zwischen einem Presselement 7 und einen Yankee-Trockenzylinder 8 gebildet ist, geführt. In diesem Beispiel ist das Presselement 7 durch eine Schuhwalze 7 gebildet. Die zylindrische Oberfläche des Yankee- Trockenzylinders 8 ist glatt ausgeführt. Die Schuhwalze 7 umfasst einen Pressschuh 10, der gegen den Yankee-Trockenzylinder 8 zur Erzeugung eines Pressdruckes im Pressspalt 9 anpressbar ist. Zwischen dem Pressschuh 10 und der Faserstoffbahn 2 läuft der den Pressschuh 10 umgebende Mantel 1 1 durch den Pressspalt 9. Zur Steigerung der Entwässerung der Faserstoffbahn 2 im Pressspalt 9 weist die mit der Presselementseite 5 des wasseraufnehmenden Bandes 3 in Kontakt kommende Seite des Mantels 1 1 eine offene Oberfläche, in diesem Beispiel Rillen, auf. Das im Bereich des Pressspaltes 9 aus der Faserstoffbahn 2 ausgepresste Wasser gelangt teilweise durch das wasseraufnehmende Band 3 hindurch in die Rillen des Mantels 1 1.
Das wasseraufnehmende Band 3 wird ab dem Ende des Pressspaltes 9 durch das Presselement 7 auf einer Teilstrecke geführt. Die Länge der Teilstrecke ist so gewählt, dass die Richtung des weggeführten wasseraufnehmenden Bandes 3 zu einer am Ende des Pressspaltes an das Gegenelement 8 angelegten Tangente 13 einen Winkel 14 von mehr als 10°, insbesondere mehr als 15°, vorzugsweise im Bereich von 20° einnimmt. Dadurch wird einer Rückbefeuchtung der Faserstoffbahn 2 durch das wasseraufnehmende Band 3 entgegen gewirkt. Die Konditionierung des wasseraufnehmenden Bandes 3 wird durch den im Zwickel zwischen wasseraufnehmenden Band 3 und Presselement 7 entstehenden Unterdrück unterstützt. In der Figur 3 ist eine Ausführungsform eines wasseraufnehmenden Bandes 3 einer erfindungsgemäßen Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 in schematischer Darstellung gezeigt. Das wasseraufnehmende Band 3 umfasst eine erste Lage 15, eine zweite Lage 16, eine weitere Lage 17 und eine Schicht 18, welche einen höheren spezifischen Durchströmwiderstand als die erste Lage 15 und/ oder die zweite Lage 16 und/ oder die weitere Lage 17 aufweist. Die Bahnseite 4 wird durch die erste Lage 15 und die Presselementseite 5 durch die weitere Lage 17 gebildet. In Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes 3 gesehen, ist die Schicht 18 auf der dem Presselement 7 zugewandten Hälfte angeordnet. Durch den höheren Durchströmwiderstand der Schicht 18 wird ein Zurückfließen des in der presselementseitigen Hälfte des wasseraufnehmenden Bandes 3 enthaltenen Wassers in Richtung der Bahnseite 4 verhindert oder minimiert. Das Wasser kann so leichter durch die auf der Presselementseite 5 angeordnete Saugeinrichtung 12 entfernt werden. Die die Bahnseite 4 bildende erste Lage 15 umfasst ein filzartiges Fasergelege und ist mit der zweiten Lage 16 vernadelt. Die zweite Lage 16 ist eine gewobene Lage. In diesem Beispiel ist die Schicht 18 in die weitere Lage 17 zwischen der zweiten Lage 16 und der Presselementseite 5 eingearbeitet und liegt somit innerhalb der weiteren Lage 17. Die Schicht 18 kann auch direkt an die zweite Lage 16 angrenzen und mit ihr, beispielsweise durch vernadeln, verbunden sein. Die die Presselementseite bildende weitere Lage 17 umfasst ebenfalls ein filzartiges Fasergelege und ist mit der zweiten Lage 16 vernadelt. Die Schicht 18 ist als Membrane mit Öffnungen ausgeführt ist. Dies kann beispielsweise eine Kunststofffolie mit genadelten oder gestanzten oder mit Laser gebohrten Löchern sein. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Schicht 18 als Fasergelege aus feinen Fasern auszuführen. Die Faserfeinheit kann vorzugsweise weniger oder gleich als 3 dtex, betragen. Die Schicht 18 enthält zumindest teilweise Komponenten aus Thermoplastischem Polyurethan Elastomer (TPU). Dies erhöht die Elastizität des Bandes 3. In der Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform eines wasseraufnehmenden Bandes 3 einer erfindungsgemäßen Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 2 in schematischer Darstellung gezeigt. Sie unterscheidet sich von der Ausführung in Figur 4 lediglich durch die Anordnung der Schicht 18 in Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes 3. Die Schicht 18 ist mit der weiteren Lage 17 verbunden und bildet die Presselementseite 5 des wasseraufnehmenden Bandes 3. In der Maschine 1 kommt die Schicht 18 in Kontakt mit dem Presselement 7. Die Schicht 18 ist hinsichtlich eines geringen Verschleißes durch mechanischen Abrieb und gleichzeitig hinsichtlich des Durchflusswiderstandes optimiert.
Korrespondierende Elemente der Ausführungsbeispiele in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Funktionen solcher Elemente in den einzelnen Figuren entsprechen einander, sofern nichts anderes beschrieben ist und es nicht zu Widersprüchen führt. Auf eine wiederholte Beschreibung wird daher verzichtet. Es wird auch darauf hingewiesen, dass die sich unterscheidenden Merkmale der gezeigten Ausführungsbeispiele gegeneinander ausgetauscht und miteinander kombiniert werden können. Die Erfindung ist daher nicht auf die gezeigten Merkmalskombinationen der gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Bezugszeichenliste
Maschine
Faserstoffbahn
wasseraufnehmendes Band
Bahnseite
Presselementseite
Pre s s Vorrichtung
Presselement
Gegenelement, Trockenzylinder
Pressspalt
Presschuh
Mantel
Saugeinrichtung
Tangente
Winkel
erste Lage
zweite Lage
weitere Lage
Schicht
Pressfilz
Sauger
Haube
Saugelement
Stoffauflauf
Formierwalze
Außensieb, Formiersieb
Laufrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Maschine (1) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (2),
insbesondere einer Tissuebahn, mit wenigstens einer
Pressvorrichtung (6), welche ein Presselement (7) und ein
Gegenelement (8) mit geschlossener Oberfläche zur Bildung eines Pressspaltes (9) umfasst, und mit einem wasseraufnehmenden Band (3) mit einer Bahnseite (4) und einer gegenüberliegenden Presselementseite (5), welches zusammen mit der Faserstoffbahn (2) derart durch den Pressspalt (9) führbar ist, dass die
Faserstoffbahn (2) am Ende des Pressspaltes von der Bahnseite (4) des wasseraufnehmenden Bandes (3) getrennt wird und mit dem Gegenelement (8) weiterläuft,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wasseraufnehmende Band (3) mindestens eine erste Lage ( 15) und eine zweite Lage (16) umfasst und dass das Band (3), in Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes (3) gesehen, auf der dem Presselement (7) zugewandten Hälfte, eine Schicht (18) aufweist, welche einen höheren spezifischen
Durchströmwiderstand als die erste Lage (15) und/ oder die zweite Lage (16) aufweist.
2. Maschine nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Lage ( 15) die Bahnseite (4) bildet und vorzugsweise ein Fasergelege aus Kunststofffasern umfasst.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Lage ( 16) eine gewobene Lage ist und dass vorzugsweise die erste Lage ( 15) mit der zweiten Lage ( 16) verbunden,
insbesondere vernadelt ist.
4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht ( 18) mit der zweiten Lage ( 16) verbunden ist.
5. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht (18) die Presselementseite (5) bildet.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der dem Presselement (7) zugewandten Hälfte des
wasseraufnehmenden Bandes (3) eine weitere Lage (17), umfassend vorzugsweise ein Fasergelege aus Kunststofffasern, vorgesehen ist.
7. Maschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht ( 18) zwischen der zweiten Lage ( 16) und der weiteren Lage ( 17) angeordnet ist..
8. Maschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht ( 18) innerhalb der weiteren Lage ( 17) angeordnet ist.
9. Maschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht ( 18) benachbart zur weiteren Lage ( 17) angeordnet ist und die Presselementseite (5) bildet.
10. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht ( 18) als Membrane mit Öffnungen ausgeführt ist.
1 1. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht (18) als Fasergelege aus Fasern mit einer Faserfeinheit von vorzugsweise kleiner 3 dtex, ausgeführt ist.
12. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht ( 18) zumindest teilweise thermoplastisches Polyurethan Elastomer umfasst.
13. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Presselementseite (5) des wasseraufnehmenden Bandes (3) in einem faserstoffbahnfreien Bereich des wasseraufnehmenden Bandes (3) eine Saugeinrichtung (12) zur Entwässerung des wasseraufnehmenden Bandes (3) vorgesehen ist.
14. Wasseraufnehmendes Band (3) zur Verwendung in einer Maschine nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wasseraufnehmende Band (3) mindestens eine erste Lage ( 15) und eine zweite Lage (16) umfasst und dass das Band (3), in
Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes (3) gesehen, auf der dem Presselement (7) zugewandten Hälfte, eine Schicht (18) aufweist, welche einen höheren spezifischen
Durchströmwiderstand als die erste Lage (15) und/ oder die zweite Lage (16) aufweist.
15. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, mit wenigstens einer Pressvorrichtung (6), welche ein Presselement (7) und ein Gegenelement (8) mit geschlossener Oberfläche zur Bildung eines Pressspaltes (9) umfasst, und mit einem wasseraufnehmenden Band (3) mit einer Bahnseite (4) und einer gegenüberliegenden Presselementseite (5), welches
zusammen mit der Faserstoffbahn (2) derart durch den Pressspalt (9) geführt wird, dass die Faserstoffbahn (2) am Ende des
Pressspaltes (9) von der Bahnseite (4) des wasseraufnehmenden Bandes (3) getrennt wird und mit dem Gegenelement (8)
weiterläuft,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wasseraufnehmende Band (3) mindestens eine erste Lage ( 15) und eine zweite Lage (16) umfasst und dass das Band (3), in
Dickenrichtung des wasseraufnehmenden Bandes (3) gesehen, auf der dem Presselement (7) zugewandten Hälfte, eine Schicht (18) aufweist, welche einen höheren spezifischen
Durchströmwiderstand als die erste Lage (15) und/ oder die zweite Lage (16) aufweist.
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