WO2020039311A2 - Verfahren zur herstellung eines gummituchs - Google Patents

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WO2020039311A2
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a rubber blanket, in particular for producing a rubber blanket for systems for compressing or shrinking paper
  • a system for compressing paper according to EP 2561982 B1 has a device with a plurality of support rollers which can be rotated about parallel axes and which are arranged in a
  • the device further comprises a pressure bar parallel to the axes of the support rollers, which is in contact with the inside of the rubber blanket. The pressure bar is pressed against a heated roller as long as a moist paper web runs between the roller and the rubber blanket. When pressed, the
  • Paper web dehumidifies and compresses.
  • the rubber blanket has a thickness of several centimeters and a width of more than one meter and rotates around the support rollers at high speed.
  • the rubber blanket is reinforced with a cotton fabric so that the rubber only expands or contracts in the longitudinal direction of the rubber blanket.
  • the cotton fabric is not waterproof, swells and delaminates when water enters. In connection with the high circulation speed of the rubber blanket, its wear is high and its lifespan is accordingly short. This requires frequent replacement of the rubber blanket and thus high maintenance and maintenance costs for the system.
  • DE 1 122014001850 B4 discloses a woven fiber reinforcement layer for conveyor belts, polyester fibers being used as warp threads and weft threads, and the weft threads being simply twisted threads. This is to prevent the fibers from untwisting, which is caused, for example, by low tension (higher rigidity) on the polyester fibers compared to nylon 66 fibers.
  • US 6035899 A discloses a fiber-reinforced rubber hose which is provided with an inner and an outer tubular part. At least one part consists of carbonyl-containing acrylate elastomer and there is a reinforcement layer
  • Polyester fibers between the two tubular parts Polyester fibers between the two tubular parts.
  • WO 2003/025282 A1 discloses a shoe press belt for dewatering paper webs in paper, cardboard or tissue machines.
  • the tape has one
  • Backing layer made of soft rubber with an integrated textile reinforcement.
  • Textile reinforcement consists of modified glass fibers, carbon fibers and / or high-strength plastic fibers and a cover layer that is firmly connected to the carrier layer or formed together.
  • the textile reinforcement has a scrim in the circumferential and / or longitudinal direction of the shoe press belt.
  • WO 2015/091654 A1 discloses a press jacket comprising at least one layer made of an elastomeric material and a reinforcement which is embedded in the layer.
  • the reinforcement consists at least partially of polyester and / or has at least one component which comprises a polyester.
  • the polyester is provided with an impregnation and / or preactivation, by means of which a chemical connection is created between the reinforcement and the elastomeric material of the layer.
  • the invention is based on the object of avoiding the disadvantages of the prior art and of providing a method for producing a rubber blanket which enables a long service life of the rubber blanket with a comparatively low production outlay.
  • the object is achieved with the features of patent claim 1.
  • the rubber blanket comprises at least one layer of vulcanized raw rubber with a reinforcing material arranged parallel to the at least one layer, and with the steps a) positioning the layer b) positioning cut mesh as reinforcing material over the entire surface of the layer, laying on the reinforcing material and c) pressing at least one layer made with the screen mesh.
  • the blanket can thus comprise two layers of raw rubber.
  • the layers are then positioned flat to one another and the cut screen fabric is positioned between the layers and subsequently the layers with the inserted
  • the reinforcing material should be arranged as close as possible to the outside of the inner layer (in relation to a pressure beam or the like), which is why the inner layer is also much thinner than the outer layer.
  • the inner layer can also be applied as a layer to the reinforcing material.
  • the reinforcing material is in particular a screen fabric made of a plastic.
  • the rubber blanket produced according to the invention can advantageously be used in the systems mentioned at the outset for the compression or shrinkage of paper webs or the like.
  • the reinforcing material according to the invention made of a sieve fabric made of a plastic, is commercially available, inexpensive, easy to cut and durable. Tests have shown that the rubber blanket according to the invention has a significantly longer service life than a conventional rubber blanket with cotton fabric.
  • FIG. 1 a view of a compression unit of a system for compressing paper
  • FIG. 2 a rubber blanket according to the invention with two rubber layers
  • a conventional system for compressing paper as is known, for example, from EP 2561982 B1 (FIG. 1), has a device with a plurality of support rollers 1, 2, 3 which can be rotated about parallel axes and which are in a closed loop are wrapped in a rubber blanket 4. At least one of the support rollers 1, 2, 3 can be driven, in particular the support roller 1. Two support rollers can also be driven.
  • the device further comprises a pressure bar 5, which is parallel to the axes of the support rollers 1, 2, 3 and which is in contact with the inside (layer 42) of the rubber blanket 4.
  • the pressure bar 5 is pressed in the operating state against a heated roller 6 (master cylinder), provided that a moist paper web 7 (water content 30-40%) runs between the roller 6 and the rubber blanket 4.
  • a moist paper web 7 water content 30-40%) runs between the roller 6 and the rubber blanket 4.
  • the inside of the blanket 4 is sprayed with water.
  • the speed of the support roller 1 and the roller 6 are the same.
  • the paper web When pressed, the paper web is dehumidified and compressed.
  • the rubber blanket 4 has a thickness of several centimeters, preferably 2.5-3.2 cm, and a width of several meters, corresponding to the width of the paper webs, and runs at a speed of approximately 1000 to achieve high productivity of the system. 12Q0m / min around the support rollers 1, 2, 3 ⁇ m.
  • the rubber blanket 4 comprises two layers 41, 42, between which a screen fabric 43 made of polypropylene, for example, is inserted. In the embodiment shown this is
  • Screen fabric 43 is arranged as close as possible to the outside of the inner layer 42 facing the pressure beam 5.
  • the inner layer 42 is therefore significantly thinner than the outer layer 41.
  • an inner layer 42 can be dispensed with, in particular in the case of a screen fabric 43 with good sliding properties.
  • the screen fabric 43 corresponds in its training to conventional screen fabric, as it is used for the production of screens, it is according to the dimensions of the
  • Blanket 4 cut may have a basis weight of 680 g / m2 or less.
  • two layers 41, 42 of raw rubber are vulcanized and positioned with their base areas flat to one another, a cut layer of the screen fabric 43 being positioned between the layers 41, 42.
  • the layers are then pressed together.
  • an adhesion promoter can be used.
  • raw rubber is advantageously dissolved in toluene and the rubber solution is applied to the screen fabric 43 on both sides before or during the positioning of the screen fabric.
  • a commercially available, expensive, rubber solution could also be used.
  • one of the layers, preferably the thin inner layer 42 can also be sprayed on as a layer.
  • Vulcanization can take place in an autoclave, for example, at approx. 150 ° C for approx. Two hours.
  • the layers of raw rubber are extruded onto a cylinder, for example.
  • the screen fabric 43 is significantly more wear-resistant than previously known reinforcing materials, in particular cotton fabric, and that significantly longer runtimes of the rubber blanket 4 are achieved.
  • plastic Compared to cotton, plastic has higher tensile strength and strength. The amount of the initial modulus (resistance of the material to its elastic deformation / at low tension) and the elongation at break are higher.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gummituchs, insbesondere zur Herstellung eines Gummituchs für Anlagen zum Verdichten oder Schrumpfen von Papier. Es soll ein Gummituch bereitgestellt werden, das zum Beispiel in Anlagen zum Verdichten von Papier eine hohe Lebensdauer des Gummituchs bei vergleichsweise geringem Herstellungsaufwand ermöglicht. Hierzu wird das Gummituch, das mindestens eine Lage aus vulkanisiertem Rohgummi mit einem, der mindestens einen Lage vollflächig zugeordneten Verstärkungsmaterial umfasst, mit den Schritten a) Positionierung der Lage b) Positionierung von zugeschnittenem Siebgewebes als Verstärkungsmaterial vollflächig zur Lage, auflegen des Verstärkungsmaterials und c) Verprassen der der mindestens einen Lage mit dem Siebgewebe hergestellt.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Gummituchs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gummituchs, insbesondere zur Herstellung eines Gummituchs für Anlagen zum Verdichten oder Schrumpfen von Papier
Eine Anlage zum Verdichten von Papier gemäss der EP 2561982 B1 weist eine Einrichtung mit einer Mehrzahl, um parallele Achsen drehbare Tragwalzen auf, die in einer
geschlossenen Schleife von einem Gummituch umschlungen sind. Mindestens eine der Tragwalzen ist antreibbar. Die Einrichtung umfasst weiterhin einen, zu den Achsen der Tragwalzen parallelen Druckbalken, der mit der Innenseite des Gummituchs in Kontakt ist. Der Druckbalken wird gegen eine beheizte Walze gedrückt, sofern eine feuchte Papierbahn zwischen der Walze und dem Gummituch hindurchläuft. Beim Andrücken wird die
Papierbahn entfeuchtet und verdichtet.
Das Gummituch weist eine Stärke von mehreren Zentimetern und eine Breite von über einem Meter auf und läuft mit hoher Geschwindigkeit um die Tragwalzen um.
Eine ähnliche Ausführung der genannten Einrichtung ist in der CH 607952 A5 offenbart, wobei eine zu schrumpfende Papierbahn zwischen Walze und Gummituch geführt ist.
Das Gummituch ist mit einem Baumwollgewebe verstärkt, damit sich der Gummi nur in Längsrichtung des Gummituchs ausdehnt oder zusammenzieht. Das Baumwollgewebe ist jedoch nicht wasserfest, quillt beim Eintritt von Wasser auf und delaminiert. In Verbindung mit der hohen Umlaufgeschwindigkeit des Gummituchs ist dessen Verschleiss hoch seine Lebensdauer entsprechend gering. Dies bedingt einen häufigen Ersatz des Gummituchs und somit hohe Wartungs- und Unterhaltskosten der Anlage.
Bekannt sind auch Gummiprodukte, wie zum Beispiel Reifen oder Förderbänder, mit einer anderen Verstärkungsschicht, zum Beispiel Glasfasern oder Stahldraht, die jedoch aufwändig in der Herstellung sind und den Nachteil des Baumwollgewebes nur teilweise eliminieren.
Die DE 000029724792 U1 offenbart ein Pressband mit einer, aus elastomerem Material bestehenden Matrix und zwei die Matrix verstärkenden Lagen aus Verstärkungsfäden (Gitter), wobei die Verstärkungsfäden eine faserige Oberfläche besitzen können. Damit soll eine bessere Anbindung der Verstärkung an das Matrixmaterial geschaffen werden, um eine höhere Festigkeit des Pressbandes zu erreichen.
In der DE 1 122014001850 B4 ist eine gewebte Faserverstärkungsschicht für Förderbänder offenbart, wobei Polyesterfasern als Kettfäden und Schussfäden verwendet werden, und die Schussfäden einfach gezwirnte Fäden sind. Dadurch soll ein Aufdrehen der Fasern verhindert werden, welches zum Beispiel durch eine geringe Spannung (höhere Steifigkeit) auf die Polyesterfasern im Vergleich zu Nylon 66-Fasern verursacht wird.
In der US 6035899 A ist ein faserverstärkter Gummischlauch offenbart, der mit einem inneren und einem äusseren rohrförmigen Teil versehen ist. Mindestens ein Teil besteht aus carbonylhaltigem Acrylat-Elastomer und es besteht eine Verstärkungsschicht aus
Polyesterfasern zwischen den zwei rohrförmigen Teilen.
Die WO 2003/025282 A1 offenbart einen Schuhpressenband zur Entwässerung von Papierbahnen in Papier-, Karton- oder Tissue-Maschinen. Das Band weist eine
Trägerschicht aus Weichgummi mit einer integrierten Textilverstärkung auf. Die
Textilverstärkung besteht aus modifizierten Glasfasern, Kohlenstofffasern und/oder hochfesten Kunststoffasern und eine, mit der Trägerschicht fest verbundene oder zusammen gebildete Deckschicht. Die Textilverstärkung weist ein Fadengelege in Umfangs- und/oder Längsrichtung des Schuhpressenbandes auf.
Die WO 2015/091654 A1 offenbart einen Pressmantel, umfassend zumindest eine Schicht aus einem elastomeren Material und eine Armierung, welche in die Schicht eingebettet ist. Die Armierung besteht zumindest teilweise aus Polyester und/oder weist zumindest eine Komponente auf, die einen Polyester umfasst. Der Polyester ist mit einer Imprägnierung und/oder Voraktivierung versehen, durch welche eine chemische Verbindung zwischen der Armierung und dem elastomeren Material der Schicht erzeugt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung eines Gummituchs bereitzustellen, das eine hohe Lebensdauer des Gummituchs bei vergleichsweise geringem Herstellungsaufwand ermöglicht. Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäss umfasst wobei das Gummituch mindestens eine Lage aus vulkanisiertem Rohgummi mit einem parallel zur mindestens eine Lage angeordneten Verstärkungsmaterial und wird mit den Schritten a) Positionierung der Lage b) Positionierung von zugeschnittenem Siebgewebes als Verstärkungsmaterial vollflächig zur Lage, auflegen des Verstärkungsmaterials und c) Verpressen der mindestens einen Lage mit dem Siebgewebe hergestellt. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
So kann das Gummituch zwei Lagen aus Rohgummi umfassen. Die Lagen werden dann flächig zueinander positioniert und das zugeschnittene Siebgewebes wird zwischen den Lagen positioniert und nachfolgend werden die Lagen mit dem eingelegten
Verstärkungsmaterial verpresst. In dieser Ausführungsform soll das Verstärkungsmaterial möglichst nahe an der Aussenseite der inneren Lage (in Bezug auf einen Druckbalken o. a.) angeordnet sein, weshalb die innere Lage auch wesentlich dünner als die äussere Lage ist. Ebenso kann die innere Lage auch als Schicht auf das Verstärkungsmaterial aufgetragen werden.
Das Verstärkungsmaterial ist insbbesondere ein Siebgewebe aus einem Kunststoff.
Das erfindungsgemäss hergestellte Gummituch ist vorteilhaft in den eingangs genannten Anlagen zur Verdichtung oder Schrumpfung von Papierbahnen o. ä. einsetzbar. Das erfindungsgemässe Verstärkungsmaterial aus einem Siebgewebe aus einem Kunststoff ist handelsüblich, kostengünstig, einfach zuschneidbar und langlebig. In Versuchen zeigte sich, dass das erfindungsgemässe Gummituch wesentlich höhere Standzeiten als ein herkömmliches Gummituch mit Baumwollgewebe besitzt.
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die
Fig. 1 : eine Ansicht einer Verdichtungseinheit einer Anlage zum Verdichten von Papier und Fig. 2: ein erfindungsgemässes Gummituch mit zwei Gummilagen, Eine fachübiiche Anlage zum Verdichten von Papier, wie sie zum Beispiel aus der der EP 2561982 B1 bekannt ist (Fig. 1 ), weist eine Einrichtung mit einer Mehrzahl, um parallele Achsen drehbare Tragwalzen 1 , 2, 3 auf, die in einer geschlossenen Schleife von einem Gummituch 4 umschlungen sind. Mindestens eine der Tragwalzen 1 , 2, 3 ist dabei antreibbar, insbesondere die T ragwalze 1. Es können auch zwei Tragwalzen angetrieben sein.
Die Einrichtung umfasst weiterhin einen, zu den Achsen der Tragwalzen 1 , 2, 3 parallelen Druckbalken 5, der mit der Innenseite (Lage 42) des Gummituchs 4 in Kontakt ist. Der Druckbalken 5 wird im Betriebszustand gegen eine beheizte Walze 6 (Hauptzylinder) gedrückt, sofern eine feuchte Papierbahn 7 (Wassergehalt 30-40%) zwischen der Walze 6 und dem Gummituch 4 hindurchläuft. Zur Reibungsminderung wird die Innenseite des Gummituchs 4 mit Wasser besprüht.
Die Geschwindigkeit der Tragwalze 1 und der Walze 6 sind gleich.
Beim Andrücken wird die Papierbahn entfeuchtet und verdichtet.
Das Gummituch 4 weist eine Stärke von mehreren Zentimetern, bevorzugt 2, 5-3, 2cm, und eine Breite von mehreren Metern, entsprechend der Breite der Papierbahnen, auf und läuft zur Erreichung einer hohen Produktivität der Anlage mit einer Geschwindigkeit von ca. 1000- 12Q0m/min um die Tragwalzen 1 , 2, 3 um.
Das Gummituch 4 umfasst zwei Lagen 41 , 42, zwischen denen ein Siebgewebe 43 zum Beispiel aus Polypropylen eingebracht ist. In der gezeigten Ausführungsform ist das
Siebgewebe 43 möglichst nahe an der Aussenseite der inneren, dem Druckbalken 5 zugewandten, Lage 42 angeordnet. Die innere Lage 42 ist daher wesentlich dünner als die äussere Lage 41.
In anderer Ausführungsform kann, insbesondere bei einem Siebgewebe 43 mit guten Gleiteigenschaften, auf eine innere Lage 42 verzichtet werden.
Das Siebgewebe 43 entspricht in seiner Ausbildung üblichem Siebgewebe, wie es zur Herstellung von Sieben verwendet wird es wird entsprechend der Abmessungen des
Gummituchs 4 zugeschnitten. Es kann zum Beispiel ein Flächengewicht von 680 g/m2 oder weniger aufweisen. Zur Herstellung des erfindungsgemässen Gummituchs 4 werden zwei Lagen 41 , 42 aus Rohgummi vulkanisiert und flächig mit ihren Grundflächen zueinander positioniert, wobei eine zugeschnittene Lage des Siebgewebes 43 zwischen den Lagen 41 , 42 positioniert wird. Anschliessend werden die Lagen zusammengepresst. Zur besseren Verbindung der Lagen 41 , 42 untereinander und mit dem Siebgewebe 43 kann ein Haftverbesserer verwendet werden. Vorteilhaft wird zum Beispiel Rohgummi in Toluol aufgelöst und die Gummilösung wird vor oder während der Positionierung des Siebgewebes 43 beidseitig auf dieses aufgetragen. Anstelle des aufgelösten Rohgummis könnte auch eine handelsübliche, teuere, Gummilösung verwendet werden. Ebenso kann auch eine der Lagen, bevorzugt die dünne innere Lage 42 als Schicht aufgespritzt werden.
Die Vulkanisierung kann im Autoklaven zum Beispiel bei ca. 150°C über ca. zwei Stunden erfolgen. Die Lagen aus Rohgummi werden dazu zum Beispiel auf einen Zylinder extrudiert.
In Versuchen wurde festgestellt, dass das Siebgewebe 43 wesentlich verschleissfester als vorbekannte Verstärkungsmaterialien, insbesondere Baumwollgewebe, ist und wesentlich höhere Laufzeiten des Gummituchs 4 erzielt werden.
Im Vergleich zu Baumwolle hat ein Kunststoff eine höhere Zugfestigkeit und Festigkeit. Der Betrag des Initialmoduls (Widerstand des Materials zu seiner elastischen Verformung / bei geringer Spannung) und die Bruchdehnung sind höher.
Auflistung der Bezugszeichen
1 Tragwalze
2 Tragwalze
3 Tragwalze
4 Gummituch
5 Druckbalken
8 Walze
7 Papierbahn
41 Lage
42 Lage
43 Siebgewebe

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Gummituchs, wobei das Gummituch (4) mindestens eine Lage (41 , 42) aus vulkanisiertem Rohgummi mit einem, der mindestens einen Lagen (41 , 42) zugeordneten Verstärkungsmaterial umfasst, gekennzeichnet durch die Schritte a) Positionierung der Lage (41 , 42) b) Positionierung von zugeschnittenem Siebgewebes (43) als Verstärkungsmaterial vollflächig zur Lage, auflegen des Verstärkungsmaterials und c) Verpressen der der mindestens einen Lage (41 , 42) mit dem Siebgewebe (43).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmaterial (43) zwischen zwei Lagen (41 , 42) angeordnet und verpresst wird, wobei eine Lage (42) wesentlich dünner als die andere Lage (41 ) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während Schritt b) ein Haftverbesserer auf das Siebgewebe (43) aufgetragen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis3, dadurch gekennzeichnet, dass der
Haftverbesserer in Toluol aufgelöster Rohgummi oder eine handelsübliche Gummilösung ist.
5. Gummituch für eine Anlage zum Verdichten oder schrumpfen von Papier, umfassend mindestens eine Lage (41 , 42) aus vulkanisiertem Rohgummi mit einem, der Lage (41 , 42) vollflächig zugeordneten Verstärkungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass das
Verstärkungsmaterial ein Siebgewebe (43) aus einem Kunststoff ist.
6. Gummituch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmaterial (43) zwischen zwei Lagen (41 , 42) angeordnet und verpresst ist, wobei eine Lage (42) wesentlich dünner als die andere Lage (41 ) ist.
7. Gummituch nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebgewebe (43) ein Flächengewicht von 680 g/m2 oder weniger aufweist.
8. Gumituch nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
Siebgewebe (43) aus Polypropylen besteht.
9. Einrichtung zum Verdichten oder Schrumpfen von Papier, die eine Mehrzahl, um parallele Achsen drehbare Tragwalzen (1 , 2, 3) aufweist, die in einer geschlossenen Schleife von einem Gummituch (4) umschlungen sind, wobei mindestens eine der Tragwalzen (1 , 2, 3) antreibbar ist, und dass die Einrichtung weiterhin einen, zu den Achsen der Tragwalzen (1 , 2, 3) parallelen Druckbalken (5) umfasst, der gegen eine beheizte Walze (8) drückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gummituch (4) mindestens eine Lage (41 , 42) aus vulkanisiertem Rohgummi mit einem, der Lagen (41 , 42) vollfiächig zugeordneten
Verstärkungsmateriai in Form eines Siebgewebes (43) aus einem Kunststoff umfasst.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmaterial (43) zwischen zwei Lagen (41 , 42) angeordnet und verpresst ist, wobei eine innere Lage (42) wesentlich dünner als die andere Lage (41) ist.
PCT/IB2019/056891 2018-08-23 2019-08-14 Verfahren zur herstellung eines gummituchs WO2020039311A2 (de)

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CHCH01019/18 2018-08-23

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WO2020039311A4 WO2020039311A4 (de) 2020-06-04

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